新授课
第二章 化学反应速率与化学平衡
第8课时 影响化学平衡的因素
【学习目标】
1.了解影响化学平衡的因素，理解化学平衡移动的含义。 2.认识外界条件对化学平衡的影响规律，理解勒夏特列原理。
【学习活动】
学习任务
目标一：了解影响化学平衡的因素，理解化学平衡移动的含义。 任务1：实验1 原理Fe3＋(浅黄色)＋3SCN－(无色)Fe(SCN)3(红色)实验步骤向盛有5 mL 0.05 mol·L－1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.15 mol·L－1 KSCN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。 现象与试管a对比观察：试管b中溶液颜色 变浅 ；试管c中溶液颜色变深
1．向试管b中加入铁粉，发生的反应是什么？为什么溶液的颜色会变浅？由此得出的实验结论是什么？ 参考答案：加入铁粉后，Fe与Fe3＋发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液中c(Fe3＋)减小，从而使Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3的平衡发生改变，向逆反应方向移动，c[Fe(SCN)3]减小，溶液的红色变浅。由此得出的实验结论是：其他条件不变，减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动。 2．向试管c中加入1 mol·L－1 KSCN溶液，为什么溶液的颜色会加深？由此得出的实验结论是什么？ 参考答案：增大c(SCN－)后，从而使Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3的平衡发生改变，向正反应方向移动，c[Fe(SCN)3]增大，溶液的颜色加深。由此得出的实验结论是：其他条件不变，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。 3．对于反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，加入KCl固体平衡是否移动？为什么？ 参考答案：不移动。FeCl3与KSCN在溶液中的反应，实质是Fe3＋与SCN－的反应：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K＋和Cl－并未参加反应。 【概念生成】 化学平衡移动 1．含义：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、温度、压强等外界条件，原来的平衡状态会被破坏，化学平衡会发生移动，在一段时间后达到新的平衡状态。 2．实质：改变条件后： (1)v正≠v逆。 (2)各组分的百分含量发生改变。 3．图示： 4.化学平衡移动方向的判断： 条件改变 任务2：1.结合任务1的实验结果，思考在一定温度下，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？ 参考答案：在任务1中的实验中，反应的浓度商Q=（任意时刻浓度）与平衡常数K=（平衡时刻浓度），当反应达到平衡时，Q=K；当增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，即c（反应物）增大，Q减小，K不变，Q＜K，平衡向正反应方向移动。当增大生成物的浓度，平衡向你反应方向移动，即c（生成物）增大，Q增大，K不变，Q＞K，平衡向逆反应方向移动。 所以，在一定温度下，当可逆反应达到平衡时，若浓度商改变，化学平衡状态会发生变化。如果浓度商增大，即Q＞K，平衡向逆反应方向移动；如果浓度商减小，即Q＜K，平衡向正反应方向移动。 2.在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；在其他条件不变的情况下增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。用v-t图像表示浓度对化学平衡的影响规律。 参考答案：①增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，可瞬间增大v(正)或减小v(逆)，使得v(正)>v(逆)，化学平衡向正反应方向移动： ②减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，可瞬间减小v(正)或增大v(逆)，使得v(正)目标二：认识外界条件对化学平衡的影响规律，理解勒夏特列原理。 任务1：实验2： 实验原理2NO2(g，红棕色) N2O4(g，无色)实验 操作用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞处于Ⅰ处)，使细管端用橡胶塞封闭，然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内气体颜色的变化；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。实验 步骤实验 现象注射器活塞推到Ⅰ处混合气体颜色先变深又逐渐变浅； 注射器活塞拉到Ⅱ处混合气体颜色先变浅又逐渐变深。
1．注射器活塞往里推到Ⅰ处时，为什么管内气体的颜色先变深又逐渐变浅？由此得出的实验结论是什么？ 参考答案：注射器活塞往里推，管内容积减小，c(NO2)增大，颜色变深，此时管内气体的压强增大，从而使2NO2(g)N2O4(g)的平衡向正反应方向移动，造成c(NO2)又会逐渐减小，故气体的颜色又会逐渐变浅，即整个过程中气体的颜色先变深又逐渐变浅。得出的实验结论是：其他条件不变，增大体系的压强，平衡向正反应方向(即气体物质的量减小的方向)移动。 2．注射器活塞往外拉到Ⅱ处时，为什么管内气体的颜色先变浅又逐渐变深？由此得出的实验结论是什么？ 参考答案：注射器活塞往外拉，管内容积增大，c(NO2)减小，颜色变浅，此时管内气体压强减小，从而使2NO2(g)N2O4(g)的平衡向逆反应方向移动，造成c(NO2)又会逐渐增大，故气体的颜色又会逐渐变深。即整个过程中气体的颜色先变浅又逐渐变深。得出的实验结论是：减小体系的压强，平衡向逆反应方向(即气体物质的量增大的方向)移动。 3.改变压强,化学平衡一定会发生移动吗 讨论压强对化学平衡移动的影响时应注意什么 参考答案：压强对化学平衡的影响是通过改变体系中各成分的浓度来实现的，若压强改变不能引起成分浓度变化(如无气体参加的反应),则平衡不移动。如反应前后气体物质的化学计量数之和相等,则改变压强时Q仍等于K,平衡也不移动。压强只对有气体物质参加且反应前后气体物质化学计量数之和发生变化的可逆反应的平衡产生影响。 【知识小结】 压强对化学平衡的影响规律 (1)在其他条件不变的情况下增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 (2)在其他条件不变的情况下减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 (3)改变压强，对气体物质的量不变的反应化学平衡没有影响。 4.用v-t图像表示压强对化学平衡的影响规律（有气体参加的可逆反应）。 参考答案：以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例 (1)若m＋n＞p＋q (2)若m＋n＜p＋q (3)若m＋n＝p＋q 任务2：实验3： 原理2NO2(g，红棕色)N2O4(g，无色) ΔH＝－56.9 kJ·mol－1实验步骤实验现象热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅
1．浸泡在热水中的烧瓶内气体红棕色为什么会加深？由此得出的实验结论是什么？ 参考答案：浸泡在热水中的烧瓶内的气体红棕色加深，说明升高温度，使2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0的平衡向逆反应方向移动，c(NO2)增大，颜色加深。得出的实验结论是：其他条件不变，升高温度，平衡向吸热反应方向移动。 2．浸泡在冰水中的烧瓶内气体红棕色为什么会变浅？由此得出的实验结论是什么？ 参考答案：浸泡在冰水中的烧瓶内红棕色的气体变浅，说明降低温度，使2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0的平衡向正反应方向移动，c(NO2)减小，颜色变浅。得出的实验结论：其他条件不变，降低温度，平衡向放热反应方向移动。 3.研究发现,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。究其原因是温度改变使化学平衡常数改变。用v-t图像表示压强对化学平衡的影响规律。 参考答案：Ⅰ.以aA＋bBcC＋dD ΔH＞0为例， 升高温度：正反应方向（吸热方向）； 降低温度：逆反应方向（放热方向）。 Ⅱ.以aA＋bBcC＋dD ΔH＜0为例， 升高温度：逆反应方向（吸热方向）； 降低温度：正反应方向（放热方向）。 【知识生成】 勒夏特列原理(又称为化学平衡移动原理) (1)内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强或参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)适用范围：适用于任何动态平衡体系(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不适用。 (3)平衡移动的结果是“减弱”外界因素的影响，而不是“消除”外界因素的影响，更不是“扭转”外界因素的影响。 另注：因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率，所以加入催化剂只能改变化学反应速率，化学平衡不移动。 其图像(v t图)如下： 【思考】如何理解平衡移动原理 参考答案：研究对象为处于平衡状态的可逆反应且只适用于改变影响平衡体系的一个条件;只可以判断平衡移动的方向;平衡移动的结果只能够“减弱”,而不能彻底抵消。 (1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化,如升高温度时,平衡向着吸热反应的方向移动;增大反应物浓度,平衡向反应物浓度减小的方向移动;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动等。 (2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化,更不会“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为P,若其他条件不变,将体系压强增大到2P,平衡将向气体体积减小的方向移动,达到新平衡时体系的压强将介于P~2P之间。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
2新授课
第二章 化学反应速率与化学平衡
第8课时 影响化学平衡的因素
【学习目标】
1.了解影响化学平衡的因素，理解化学平衡移动的含义。 2.认识外界条件对化学平衡的影响规律，理解勒夏特列原理。
【学习活动】
学习任务
目标一：了解影响化学平衡的因素，理解化学平衡移动的含义。 任务1：实验1 原理Fe3＋(浅黄色)＋3SCN－(无色)Fe(SCN)3(红色)实验步骤向盛有5 mL 0.05 mol·L－1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.15 mol·L－1 KSCN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。 现象与试管a对比观察：试管b中溶液颜色 ；试管c中溶液颜色
1．向试管b中加入铁粉，发生的反应是什么？为什么溶液的颜色会变浅？由此得出的实验结论是什么？ 2．向试管c中加入1 mol·L－1 KSCN溶液，为什么溶液的颜色会加深？由此得出的实验结论是什么？ 3．对于反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，加入KCl固体平衡是否移动？为什么？ 【概念生成】 化学平衡移动 1．含义：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、温度、压强等外界条件，原来的平衡状态会被破坏，化学平衡会发生移动，在一段时间后达到新的平衡状态。 2．实质：改变条件后： (1)v正≠v逆。 (2)各组分的百分含量发生改变。 3．图示： 4.化学平衡移动方向的判断： 条件改变 任务2：1.结合任务1的实验结果，思考在一定温度下，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？ 2.在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；在其他条件不变的情况下增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。用v-t图像表示浓度对化学平衡的影响规律。
目标二：认识外界条件对化学平衡的影响规律，理解勒夏特列原理。 任务1：实验2： 实验原理2NO2(g，红棕色) N2O4(g，无色)实验 操作用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞处于Ⅰ处)，使细管端用橡胶塞封闭，然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内气体颜色的变化；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。实验 步骤实验 现象注射器活塞推到Ⅰ处混合气体颜色 ； 注射器活塞拉到Ⅱ处混合气体颜色 。
1．注射器活塞往里推到Ⅰ处时，为什么管内气体的颜色先变深又逐渐变浅？由此得出的实验结论是什么？ 2．注射器活塞往外拉到Ⅱ处时，为什么管内气体的颜色先变浅又逐渐变深？由此得出的实验结论是什么？ 3.改变压强,化学平衡一定会发生移动吗 讨论压强对化学平衡移动的影响时应注意什么 【知识小结】 压强对化学平衡的影响规律 (1)在其他条件不变的情况下增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 (2)在其他条件不变的情况下减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 (3)改变压强，对气体物质的量不变的反应化学平衡没有影响。 4.用v-t图像表示压强对化学平衡的影响规律（有气体参加的可逆反应）。 任务2：实验3： 原理2NO2(g，红棕色)N2O4(g，无色) ΔH＝－56.9 kJ·mol－1实验步骤实验现象热水中混合气体颜色 ；冰水中混合气体颜色
1．浸泡在热水中的烧瓶内气体红棕色为什么会加深？由此得出的实验结论是什么？ 2．浸泡在冰水中的烧瓶内气体红棕色为什么会变浅？由此得出的实验结论是什么？ 3.研究发现,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。究其原因是温度改变使化学平衡常数改变。用v-t图像表示压强对化学平衡的影响规律。 【知识生成】 勒夏特列原理(又称为化学平衡移动原理) (1)内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强或参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)适用范围：适用于任何动态平衡体系(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不适用。 (3)平衡移动的结果是“减弱”外界因素的影响，而不是“消除”外界因素的影响，更不是“扭转”外界因素的影响。 另注：因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率，所以加入催化剂只能改变化学反应速率，化学平衡不移动。 其图像(v t图)如下： 【思考】如何理解平衡移动原理
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
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