2.2.4 影响化学平衡的因素-温度、催化剂 课件 -2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第4课时 影响化学平衡的因素——温度 催化剂 第二章 化学反应速率 第二节 化学平衡 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 通过实验，认识温度改变会引起化学平衡移动；知道催化剂只改变反应速率，不能使化学平衡发生移动。（科学探究与创新意识） 理解勒夏特列原理的内涵，能运用勒夏特列原理定性判断温度改变时平衡移动的方向。（变化观念与平衡思想） 能结合Q、K相对大小，从定量角度解释温度对平衡常数及平衡移动的影响，辨析催化剂不改变平衡的本质原因。（证据推理与模型认知） 能利用勒夏特列原理分析化工生产中温度调控的意义，体会化学原理在生产中的应用。（科学态度与社会责任） 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 课程标准 出处：《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》选择性必修 主题 2 化学反应的方向、限度与速率 内容要求 通过实验探究，了解温度对化学平衡状态的影响；认识勒夏特列原理，能运用勒夏特列原理定性判断平衡移动方向；知道催化剂能改变反应速率，但不影响化学平衡。能利用反应商Q与平衡常数K的关系分析平衡移动；认识调控反应条件在化工生产中的价值。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 课程标准 出处：《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》选择性必修 主题 2 化学反应的方向、限度与速率 学业要求 能依据实验证据分析温度改变对化学平衡的影响，运用勒夏特列原理解释平衡移动；能区分催化剂对反应速率和化学平衡的不同作用；能结合真实情境选择合适的反应条件，建立变化观念与平衡思想，能用控制变量思想设计简单探究实验。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡移动的根本原因： 化学平衡移动的根本原因是影响平衡的条件改变导致 v(正) ≠v(逆) ，即 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 影响化学平衡的因素——温度 环节一：实验探究温度对化学平衡的影响 【实验】把NO2和N2O4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。观察颜色变化。 2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol 红棕色 无色 【实验原理】 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 影响化学平衡的因素——温度 环节一：实验探究温度对化学平衡的影响 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。 【实验现象及结论】 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 影响化学平衡的因素——温度 环节二：从化学反应平衡常数角度解释温度对化学平衡的影响 【理论分析1】尝试从Q、K关系解释平衡的移动？ 温度 323K 398K 463K 浓度平衡常数 56 .9 44.6 35.7 在不同温度下的平衡常数如下: 已知 2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol 红棕色 无色 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 影响化学平衡的因素——温度 【理论分析1】尝试从Q、K关系解释平衡的移动？ 已知 2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol 红棕色 无色 正反应为放热反应：升高温度使K减小，Q>K， 正反应为吸热反应：升高温度使K增大，Q<K， Q不变 T 移动方向 K变化 ∆H 平衡向逆反应方向（吸热方向）移动。 平衡向正反应方向 （吸热方向）移动。 环节二：从化学反应平衡常数角度解释温度对化学平衡的影响 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 影响化学平衡的因素——温度 环节二：从化学反应平衡常数角度解释温度对化学平衡的影响 升高 温度 K值增大，正反应为吸热反应 K值减小，正反应为放热反应 降低 温度 K值增大，正反应为放热反应 K值减小，正反应为吸热反应 温度对化学平衡的影响时通过改变K实现的，此瞬间Q不变，则Q≠K，故平衡一定移动 Q不变 T 移动方向 K变化 △H 　　浓度以及压强改变影响Q(浓度商)，温度的改变影响的是K(平衡常数), 进而促使化学平衡移动。 小结： 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 影响化学平衡的因素——温度 环节三：从化学反应速率角度解释温度对化学平衡的影响 ν-t图象解释 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ● ● 注意：图像无连接点 T↑⇒v正↑、v逆↑ ⇒平衡向吸热方向移动 1、混合物受热时，速率均（ ），但 ，故平衡向 方向移动； 增大 △v(吸热)>△v(放热) 吸热反应 m A(g) ＋ n B(g) p C(g) ＋ q D(g) ∆H＜0 ①放热反应 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 影响化学平衡的因素——温度 环节三：从化学反应速率角度解释温度对化学平衡的影响 ν-t图象解释 m A(g) ＋ n B(g) p C(g) ＋ q D(g) ∆H＜0 ①放热反应 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ● ● 注意：图像无连接点 T↓⇒v正↓、v逆↓ ⇒平衡向放热方向移动 2、混合物遇冷时，速率均（ ），但 ，故平衡向 方向移动； 减小 △v(吸热)<△v(放热) 放热反应 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 影响化学平衡的因素——温度 环节三：从化学反应速率角度解释温度对化学平衡的影响 ν-t图象解释 m A(g) ＋ n B(g) p C(g) ＋ q D(g) ∆H＞0 ②吸热反应 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ● ● 注意：图像无连接点 T↑⇒v正↑、v逆↑ ⇒平衡向吸热方向移动 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 影响化学平衡的因素——温度 环节三：从化学反应速率角度解释温度对化学平衡的影响 ν-t图象解释 m A(g) ＋ n B(g) p C(g) ＋ q D(g) ∆H＞0 ②吸热反应 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ● ● 注意：图像无连接点 T↓⇒v正↓、v逆↓ ⇒平衡向放热方向移动 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡的因素——催化剂 环节一：理论分析催化剂对化学平衡的影响 催化剂降低了反应的活化能， 正反应的活化能降低， 逆反应的活化能也降低， 正逆反应的活化分子百分数增加倍数相同， 正逆反应速率增加的倍数也相等。 催化剂不能改变达到平衡状态的反应混合物的含量， 只改变到达平衡的时间。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡的因素——催化剂 环节二：图像分析催化剂对化学平衡的影响 v'正＝v'逆 含量 t t1 t2 a b 先拐先平 a使用催化剂 催化剂同步、等倍数改变v正和 v逆 结论：催化剂 使化学平衡发生移动； 改变反应混合物含量；但可以 达到平衡的时间。 不能 不 缩短 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 勒夏特列原理 环节一：从事实角度认识勒夏特列原理 总结 外界条件的改变 化学平衡的移动 平衡移动结果 外 界 条 件 增大c(反应物) 减小c(生成物) 向正反应方向移动 减小c(反应物) 增大c(生成物) 向逆反应方向移动 升高反应体系温度 向吸热反应方向移动 降低反应体系温度 向放热反应方向移动 c(反应物)减小 c(生成物)增大 c(反应物)增大 c(生成物)减小 体系温度降低 体系温度升高 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 勒夏特列原理 环节一：从事实角度认识勒夏特列原理 总结 外界条件的改变 化学平衡的移动 平衡移动结果 外 界 条 件 反应前后气体 的量改变 增大压强(减小体积) 向气体的量减小的方向移动 减小压强(增大体积) 向气体的量增大的方向移动 反应前后气体 的量不变 改变压强 平衡不移动 ———— 使用催化剂 平衡不移动 ———— 规律 体系压强减小 体系压强增大 改变影响平衡的条件，平衡就向着能减弱这种改变的方向移动。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 勒夏特列原理 环节二： 理论分析勒夏特列原理 勒夏特列，法国化学家。研究多课题，如水泥固化、温度计改进、钢淬火意义、氧炔焰焊接等。为合成氨先驱。著述多，其中《高温测量》为经典。 研究高炉反应时，认为C + CO2 2CO可逆，炉气中存在CO不可避免，认识研究平衡因素重要性。 1884年提出“平衡移动原理”。1888年阐明原理：影响平衡因素的变化会使平衡向减少这种影响的方向移动。后人称“勒夏特列原理”，广泛应用于工业生产，提高效率。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 勒夏特列原理 环节二： 理论分析勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、压强）， 平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 核心理解："减弱" ≠ "抵消" 平衡移动只能减弱外界条件的改变，但不能抵消这种改变。 例如：增加反应物浓度，平衡向正方向移动消耗部分反应物，但最终反应物浓度仍比原来高。 增加反应物 平衡→消耗反应物 升高温度 平衡→吸热方向 增大压强 平衡→气体分子数少 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 勒夏特列原理 环节二： 理论分析勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、压强）， 平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 注意： 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。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 勒夏特列原理 环节二： 理论分析勒夏特列原理 原平衡（100℃） 升温到200℃ 减弱（降温） 吸热反应方向移动 新平衡（温度介于100-200℃之间） 减弱但不抵消 综上所述：改变浓度、压强、温度等因素可以提高反应产率或者抑制反应进行的程度。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 勒夏特列原理 环节二： 理论分析勒夏特列原理 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 条件的改变 平衡移动的方向 新平衡建立时 具 体 增大O2的浓度 减小SO3的浓度 增大压强 升高温度 抽象 改变一个条件 向右即O2浓度减小的方向 O2浓度较原平衡大 向右即SO3浓度增大的方向 SO3浓度较原平衡小 向右即压强减小方向 总压强比原平衡大 向左即温度降低的方向 平衡温度比旧平衡高 减弱这种改变 不能抵消这种改变 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识建构 化学平衡的移动 原因 改变条件使v正 ≠ v逆 方向 v正 >v逆 Q<K正反应方向移动 v正 <v逆 Q>K逆反应方向移动 影响化学平衡的因素 浓度 压强 温度 勒夏特列原理 c反↗，正向；c反↘，逆向 c生↗，逆向；c生↘，正向 p↗，向气体体积减小的方向移动 p↘，向气体体积增大的方向移动 升吸降放 催化剂 ——只影响反应速率，不影响化学平衡 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 1.反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)　ΔH＜0，达平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是（ ） A.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动 B.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动 C.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动 D.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动 C 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 2.已知：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列关于该反应的说法正确的是_______(填字母)。 A.该反应为放热反应 B.降温后CO的浓度增大 C.降温后NO2的转化率增大 D.降温后NO的体积分数增大 E.增大压强混合气体的颜色不变 F.恒容时，通入He气体，混合气体颜色不变 G.恒压时，通入He气体，混合气体颜色不变 ACDF 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A.溴水中有化学平衡Br2+H2OHBr+HBrO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅 B.工业合成氨反应为放热反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施 C.恒容密闭容器中，发生反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)　ΔH<0，平衡后，升高温度体系颜色变深 D.对于2HI(g) H2(g)+I2(g)，达到平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深 D 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 4.向一密闭容器中充入N2和H2发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH <0，t1时刻达到平衡状态Ⅰ，t2时刻改变某一条件，t3时刻重新达到平衡状态 Ⅱ，反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A.t1时，v正(N2)=2v逆(NH3) B.t2时改变的条件：向容器中加入NH3(g) C.N2的平衡转化率：α(Ⅰ)>α(Ⅱ) D.平衡常数K：K(Ⅰ)<K(Ⅱ) C 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 5.在一密闭容器中发生反应：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　　　　　　　　　　　　。  (2)将容器体积缩小至平衡时的一半，并保持温度不变，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　　　 　。  1 mol·L-1<c(N2)<2 mol·L-1 p<p'<2p T<T '<T1 感谢您的观看 Thank you Lavf57.83.100 $