2.2 化学平衡 第2课时（同步课件）化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦“影响化学平衡的因素”，核心内容包括化学平衡移动的定义、判断方法及浓度、压强、温度、催化剂的影响，结合勒夏特列原理。课堂从工业合成氨平衡建立过程切入，衔接化学平衡状态，通过任务驱动、实验设计、分层研学构建从现象到原理的认知脉络。 其亮点是以实验探究为核心，如设计Fe³⁺与SCN⁻反应验证浓度影响、注射器中NO₂平衡验证压强影响、热水冷水对比验证温度影响，结合Q与K定量分析和速率图像，培养科学探究与实践、科学思维。知识总结与典例剖析结合，帮助学生构建思维模型，教师可依托结构化资源落实素养导向教学。

人教版选择性必修 1 第二章 化学反应速率与化学平衡 第2课时 影响化学平衡的因素 第2节 化学平衡 1 影响化学平衡移动的因素 2 化学平衡移动 1 学习内容导览 2 1.从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强、温度改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 2.通过实验论证说明浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡移动的影响,构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型(勒夏特列原理)。 重点：外界条件对化学平衡移动的影响。 难点：对勒夏特列原理的理解和综合应用。 素养锚定·课标定位 不同条件下的化学平衡 在一定条件下，当一个可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变浓度、压强、温度等条件，化学平衡状态是否会发生变化？如何变化？ 情境启思·任务缘起 化学平衡移动 01 5 一、化学平衡移动 任务一 回忆：工业合成氨可逆反应化学平衡状态的建立过程 各物质的浓度不再变化 不再相等 不再相等 原平衡状态破坏 平衡发生移动 化学平衡状态 分层研学·探理悟新 1.化学平衡移动 知识总结 ⑴如何改变化学平衡状态 一、化学平衡移动 改变反应条件 化学平衡1 Q ＝ K 不平衡 Q ≠ K 一段时间 化学平衡2 化学平衡的移动：任何可逆反应的终极目标是使 Q=K，即达到平衡。 ①Q与 K分析 分层研学·探理悟新 知识总结 1.化学平衡移动 ⑴如何改变化学平衡状态 ②时间-速率图像分析 一、化学平衡移动 由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程 v t V’正=V’逆 V正=V逆 t1 V’正 V’逆 t2 V正 V逆 t3 平衡状态Ⅰ 平衡状态Ⅱ 分层研学·探理悟新 1.化学平衡移动 ⑵化学平衡移动的定义 一、化学平衡移动 在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，化学体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 一定条件下的化学平衡 v正 = v逆 原化学平衡被破坏v正 ≠ v逆 建立新条件下的新平衡v正′= v逆′ 条件改变 新平衡 一定时间 原平衡 不平衡 化学平衡的移动 分层研学·探理悟新 知识总结 2.化学平衡移动方向的判断方法 (1)速率判断：条件改变 一、化学平衡移动 v正＞ v逆： 平衡向正反应方向移动 v正＜ v逆： 平衡向逆反应方向移动 v正＝ v逆： 平衡未被破坏，平衡不移动 (2)浓度商判断： Q＜K，反应向正方向进行 Q = K，反应达到平衡状态 Q ＞K，反应向逆方向进行 分层研学·探理悟新 一、化学平衡移动 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 c(N2) 1 0.9 0.8 0.75 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 c(H2) 3 2.7 2.4 2.25 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 c(NH3) 0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 此条件下4min达到了化学平衡，此时增加N2的浓度到0.8mol·L-1，化学平衡如何移动？此时增加NH3的浓度到0.8mol·L-1，化学平衡如何移动？此时减小N2的浓度到0.6mol·L-1，化学平衡如何移动？此时减小NH3的浓度到0.4mol·L-1，化学平衡如何移动？ 【例1】 典例剖析·逻辑释疑 一、化学平衡移动 c2(NH3) c3(H2) · c(N2) K ＝ （0.6）2 （2.1）3·(0.7) ＝ c2(NH3) c3(H2) · c(N2) QC ＝ （0.6）2 （2.1）3·(0.8) ＝ 使得QC ＜ K，反应不再平衡，向正反应方向移动 增加N2的浓度到0.8mol·L-1 c2(NH3) c3(H2) · c(N2) K ＝ （0.6）2 （2.1）3·(0.7) ＝ c2(NH3) c3(H2) · c(N2) QC ＝ （0.8）2 （2.1）3·(0.7) ＝ 使得QC ＞ K，反应不再平衡，向逆反应方向移动 增加NH3的浓度到0.8mol·L-1 典例剖析·逻辑释疑 任务二 预测：改变哪些反应条件可使Q ≠ K，从而改变化学平衡状态？ 一、化学平衡移动 任意时刻的浓度商 浓度熵Q： 平衡常数K： 只与浓度有关 只与温度有关 改变浓度C Q 发生变化 改变温度T K 发生变化 化学平衡时 K= c 为平衡浓度 改变浓度C 改变温度T 分层研学·探理悟新 影响化学平衡的因素 02 14 任务三 思考：请你设计实验方案,验证浓度对化学平衡的影响 二、影响化学平衡移动的因素 向盛有5 mL 0.005 mol/L FeCl3 溶液的试管中加入5 mL 0.015 mol/LKSCN 溶液，溶液呈红色。 将上述溶液平均分装在a、b、c 三支试管中，向试管 b 中加入少量铁粉，向试管 c 中滴加4 滴 1 mol/L KSCN 溶 液，观察试管b、c 中溶液颜色的变化，并均与试管a 对比。 研究体系： 红色 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 无色 黄色 分层研学·探理悟新 1.浓度对化学平衡的影响 知识总结 ⑴浓度对化学平衡的影响的实验探究 二、影响化学平衡移动的因素 实验 向试管b中加入少量铁粉 向试管b中加4滴1mol/LKSCN溶液 现象 结论 溶液颜色变浅 溶液颜色加深 其他条件不变， 减小C反应物，平衡逆向移动 其他条件不变， 增大C反应物，平衡正向移动 研究体系： 红色 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 无色 黄色 b加入少量铁粉 a对照组 c滴入4滴 1 mol/LKSCN 溶液 分层研学·探理悟新 1.浓度对化学平衡的影响 知识总结 二、影响化学平衡移动的因素 ⑵浓度对化学平衡的影响——理论分析 红色 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 无色 黄色 ①C反应物 减小 ②C反应物 增大 Fe＋2Fe3＋ = 3Fe2＋ 加入铁粉，Fe3＋浓度减小， Q ＝ Q 增大 ，Q＞K，平衡逆向移动 Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 加入KSCN，SCN－浓度增大， Q ＝ Q 减小 ，Q＜K，平衡正向移动 Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 分层研学·探理悟新 任务四 思考与讨论：浓度对化学平衡的影响 二、影响化学平衡移动的因素 （1）在上述实验中，化学平衡状态是否发生了变化？你是如何判断的？ （2）反应物或生成物浓度的改变是怎样影响化学平衡状态的？ （3）在一定温度下，当可逆反应达到平衡时，若浓度商增大或减小，化学平衡 状态是否会发生变化？如何变化？ 化学平衡状态发生了变化，通过溶液颜色发生变化可以判断出化学平衡状态发生了变化。 分层研学·探理悟新 知识总结 二、影响化学平衡移动的因素 1.浓度对化学平衡的影响 ⑶浓度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下，反应物浓度减小或者生成物浓度增加，化学平衡向逆反应方逆向移动；反应物浓度增加或者生成物浓度减小，化学平衡向正反应方向移动。 ⑷根据浓度商与平衡常数的小关系，可以判断化学平衡移动的方向 在等温条件下，对于一个已达到化学平衡的反应，当改变反应物或生成物的浓度时，根据浓度商与平衡常数的小关系，可以判断化学平衡移动的方向。 Q＜K，反应向正方向进行 Q = K，反应达到平衡状态 Q ＞K，反应向逆方向进行 分层研学·探理悟新 【例2】可逆反应 H2O(g)+C(s) CO(g) + H2(g)，在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？向哪个方向移动？CO的浓度、CO的百分含量都有何变化？ 二、影响化学平衡移动的因素 平衡右移 增大 平衡左移 减小 平衡不移动 不变 增大 减小 不变 CO的浓度 CO﹪ 平衡移动情况 ①增大水蒸气浓度 ②增加H2浓度 ③加入更多的碳 典例剖析·逻辑释疑 任务五 思考：请你设计实验方案,验证压强对化学平衡的影响 二、影响化学平衡移动的因素 研究体系： 无色 红棕色 2NO2(g) N2O4(g) 如图2-6 所示，用50 mL注射器吸入20 mL NO2 和N2O4 的混合气体（使注射器的活塞位于Ⅰ处），将细管端用橡 胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内混合气体颜色 的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处 时，观察管内混合气体颜色的变化。 分层研学·探理悟新 21 任务五 思考：请你设计实验方案,验证压强对化学平衡的影响 二、影响化学平衡移动的因素 分层研学·探理悟新 2.压强对化学平衡的影响 知识总结 二、影响化学平衡移动的因素 ⑴压强对化学平衡的影响的实验探究 研究体系： 无色 红棕色 2NO2(g) N2O4(g) 实验 体系压强增大 体系压强减小 现象 解释 颜色先变深，后又变浅 颜色先变浅，后又变深 变深: C(NO2)瞬间增大 又变浅: 压强增大，平衡右移，C(NO2)又减小 变浅: C(NO2)瞬间减小 又变深:压强减小，平衡左移，C(NO2)又增大 分层研学·探理悟新 知识总结 二、影响化学平衡移动的因素 2.压强对化学平衡的影响 ⑵压强对化学平衡的影响——理论分析 容积减小 颜色又变浅 向正反应 方向移动 物质浓度瞬间增大 加压 NO2浓度比②中的减小,但比①中的增大 原平衡气 ① 颜色变深 ② 容积增大 颜色又变深 向逆反应 方向移动 物质浓度瞬间减小 减压 NO2浓度比②中的增大,但比①中的减小 原平衡气 ① 颜色变浅 ② 分层研学·探理悟新 知识总结 二、影响化学平衡移动的因素 2.压强对化学平衡的影响 ⑶Q与K的大小定量分析 无色 红棕色 2NO2(g) N2O4(g) 实验 （同温度下） 压强 各物质浓度 （mol·L-1） 浓度商 (Q ) Q与K的大小定量分析 NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b 压缩容积至V/2 （加压） 扩大容积至2V （减压） b a2 K ＝ 2p1 2a 2b 2b (2a)2 b 2a2 Q ＝ ＝ 1 2 1 2 b ( a)2 ＝ 2b a2 Q＝ p1 1 2 a 1 2 b 1 2 Q <K 向正反应方向移动 Q >K 向逆反应方向移动 分层研学·探理悟新 任务六 思考：该反应中反应前后的气体的n又什么变化特点？ 二、影响化学平衡移动的因素 无色 红棕色 2NO2(g) N2O4(g) 正反应方向：气体分子数减小的反应 逆反应方向：气体分子数增大的反应 （1）有气体参加的反应可能出现反应后气体体积增大、减小或不变三种情况。 请根据这三种情况进行分析：体系压强增大会使化学平衡状态发生怎样的变化？ （2）对于只有固体或液体参加的反应，体系压强改变会使化学平衡状态发生变化吗？ 分层研学·探理悟新 知识总结 二、影响化学平衡移动的因素 2.压强对化学平衡的影响 ⑷压强对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下压强对化学平衡的影响 ①增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 ③气体物质的总体积没有变化的可逆反应，压强改变不能使化学平衡发生移动。 对于H 2(g)+ I2 (g） 当其他条件不变，减小或增大容器容积来改变压强时，化学平衡不移动。 ④固态或液态物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计。当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强后化学平衡一般不发生移动。 分层研学·探理悟新 【例3】.已知化学反应2A(？)＋B(g)⇌2C(？)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是(　　) A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体 C．A、C均为固体 D．A是固体或液体，C是气体 二、影响化学平衡移动的因素 D 典例剖析·逻辑释疑 任务七 二、影响化学平衡移动的因素 思考与讨论：温度对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol 红棕色 无色 研究体系： 如图2-7所示，把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察混合气体颜色的变化。 分层研学·探理悟新 二、影响化学平衡移动的因素 任务七 思考与讨论：温度对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol 红棕色 无色 研究体系： 分层研学·探理悟新 30 二、影响化学平衡移动的因素 知识总结 3.温度对化学平衡的影响 ⑴温度对化学平衡的影响的实验探究 2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol 红棕色 无色 实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中 现象 平衡移动 结论 颜色加深 颜色变浅 平衡逆移 平衡正移 其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 分层研学·探理悟新 31 知识总结 二、影响化学平衡移动的因素 3.温度对化学平衡的影响 ⑵温度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下，温度对化学平衡的影响 ①升高温度，平衡向吸热的方向移动。 ②降低温度，平衡向放热的方向移动。 2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol 红棕色 无色 4.催化剂对化学平衡的影响 当其他条件不变时：加入催化剂，化学平衡不移动,不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 分层研学·探理悟新 任务八 了解：勒夏特列及勒夏特列原理 二、影响化学反应速率的因素 勒夏特列，法国 化学家。他一生的研 究课题是多方面的。 例如，研究水泥成分 及不同条件下水泥的 固化，改进测量高温 用的温度计，证明钢 淬火的科学意义，发 明氧炔焰用于焊接等。勒夏特列还是研究合 成氨的先驱。他一生的著述颇多，其中《高 温测量》一书被译成多种文字，被公认是一 本经典著作。 勒夏特列在研究高炉内发生的化学反 应时认为，因为C + CO2 2CO是可逆反 应，所以炉气中存在一定比例的 CO 是不可 避免的。这使他认识到研究影响平衡因素的 重要性。 根据大量的事实，勒夏特列于 1884 年 提出了“平衡移动原理”。1888年他又用简 洁的语言阐明了这一原理：每一种影响平衡 因素的变化都会使平衡向减少这种影响的方 向移动。后人为纪念勒夏特列，便把“平衡 移动原理”称为“勒夏特列原理”。该原理 被广泛应用于工业生产中，大大提高了生产 效率。 勒夏特列 分层研学·探理悟新 知识总结 5.勒夏特列原理 二、影响化学平衡移动的因素 如果改变影响平衡的一个因素（如参加反应物质的浓度、温度、或压强等），平衡就能够向减弱这种改变的方向移动。 “减弱”外界条件的影响，而不能“消除”外界条件的影响。 ①适用范围：勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析。 ②适用条件：一个能影响化学平衡改变的外界条件。 ③平衡移动结果是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变。 分层研学·探理悟新 二、影响化学平衡移动的因素 (2)缩小体积至平衡时的一半，并保持容积不变，再次达到平衡时压强p′的范围是__________。 (3)迅速升温至T1，并保持容积不变，且不与外界进行热交换，再次达到平衡时，温度T′的范围是__________。 【例4】在一密闭容器中发生N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，在某一时刻达到平衡，测得c(N2) ＝1 mol·L－1，容器内压强为p，温度为T。 (1)再向容器中通入N2，使其浓度变为2 mol·L－1，并保持容积不变，再次达到平衡时c(N2)的范围是__________________________。 1 mol·L－1<c(N2)<2 mol·L－1 p<p′<2p T<T′<T1 典例剖析·逻辑释疑 影响化学平衡的因素 化学平衡移动 影响化学平衡移动的因素 化学平衡移动 化学平衡移动方向的判断方法 如何改变化学平衡状态 浓度对化学平衡的影响 化学平衡移动的定义 速率判断：条件改变 温度对化学平衡的影响 压强对化学平衡的影响 催化剂对化学平衡的影响 浓度商判断 勒夏特列原理 体系梳整·认知升华 1.对化学平衡的下列说法中正确的是 A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．化学平衡向正反应方向移动时，正反应速率一定增大 D．只有加入催化剂，才会发生化学反应速率变化，而化学平衡不移动的情况 B 当堂诊学·成效校验 2.某温度时，在密闭容器中发生反应：，达平衡后，将体积扩大至原来的两倍，当再达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的0.65倍，下列叙述正确的是 A．平衡逆移 B．Z的体积分数一定变小 C． D．X的转化率变大 D 当堂诊学·成效校验 3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小 B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3 C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨 D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3 B 当堂诊学·成效校验 4.一定条件下，在体积为10L的密闭容器中充入1molX和1molY进行反应：，后反应达到平衡，生成Z的物质的量为0.3mol。下列说法正确的是 A．若再充入1molY，Y的体积分数增大 B．若平衡时，再投入稀有气体氦(不参与反应)，平衡正向移动 C．X的平衡转化率为40％ D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的 A 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 人教版选择性必修 1 https://www.zxxk.com/user/13354804 41 Lavf60.4.100 Lavf60.4.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.4 Lavf60.4.100  $