【核心素養(yǎng)目標(biāo)】人教版（2023）高二化學(xué)選擇性必修1 2.2 化學(xué)平衡（第3課時 影響化學(xué)平衡的因素）

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第二節(jié)化學(xué)平衡

第3課時影響化學(xué)平衡的因素

人教版選擇性必修1

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．通過外界條件對可逆反應(yīng)速率的影響，掌握化學(xué)平衡移動的內(nèi)在因素。

2．通過實(shí)驗(yàn)探究，掌握濃度、壓強(qiáng)、溫度影響化學(xué)平衡移動的規(guī)律。

3．了解催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)質(zhì)，并進(jìn)一步探討對化學(xué)平衡的影響，從而了解催化劑在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)平衡移動的條件，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直接判斷影響平衡移動的因素，提高抽象問題的解決能力，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”的學(xué)科素養(yǎng)。

2．對于化學(xué)平衡移動的條件和化學(xué)平衡移動原理兩部分內(nèi)容，要結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與圖標(biāo)的關(guān)系，依據(jù)平衡移動原理，建立平衡移動的模型。培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的學(xué)科素養(yǎng)。

3．通過學(xué)習(xí)化學(xué)平衡及其影響因素與生活密切相關(guān)，研究化學(xué)平衡對化工生產(chǎn)有重要指導(dǎo)意義。培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”的學(xué)科素養(yǎng)。

素養(yǎng)目標(biāo)

情境引入

在實(shí)際生活和生產(chǎn)中，我們會遇到很多化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)，它們在一定條件下都會建立化學(xué)平衡狀態(tài)，達(dá)到最大轉(zhuǎn)化程度。如果我們想讓有利于我們的反應(yīng)轉(zhuǎn)化程度大一些，不利于我們的反應(yīng)轉(zhuǎn)化程度小一些，那我們該如何改變反應(yīng)條件使平衡發(fā)生移動來達(dá)到我們的目的呢？

教學(xué)過程

一、化學(xué)平衡移動

1．定義：在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，如果改變反應(yīng)條件，平衡狀態(tài)被破壞，平衡體系的物質(zhì)組成也會隨著改變，直到達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程叫做化學(xué)平衡的移動。

2.過程分析

教學(xué)過程

3．方向判斷

（1）v正＞v逆，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動；

（2）v正＜v逆，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動；

（3）v正＝v逆，化學(xué)平衡不發(fā)生移動。

教學(xué)過程

二、濃度對化學(xué)平衡的影響

1.實(shí)驗(yàn)探究

教學(xué)過程

Fe3＋＋3SCN-－Fe(SCN)3

淺黃色紅色

a試管中溶液呈紅色，b試管溶液紅色變淺，c試管中溶液紅色變深

實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

abc

教學(xué)過程

（1）在其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，都可以使平衡向正反應(yīng)方向移動；

（2）在其他條件不變的情況下，增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度，都可以使平衡向逆反應(yīng)方向移動。

（1）鐵粉與Fe3＋反應(yīng)使其濃度減小，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動；

（2）加入KSCN溶液使SCN-的濃度增大，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。

實(shí)驗(yàn)解釋

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

教學(xué)過程

2.根據(jù)Q與K大小關(guān)系判斷平衡移動方向

在等溫條件下，對于一個已達(dá)到化學(xué)平衡的反應(yīng)，當(dāng)改變反應(yīng)物或生成物的濃度時，根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)的大小關(guān)系，可以判斷化學(xué)平衡移動的方向。

(1)當(dāng)Q=K時，v正＝v逆：反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡不移動。

(2)當(dāng)QK時，v正＜v逆：平衡向逆反應(yīng)方向移動。

教學(xué)過程

3.應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)中，適當(dāng)增大廉價(jià)的反應(yīng)物的濃度，使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，可提高價(jià)格較高的原料的轉(zhuǎn)化率，從而降低生產(chǎn)成本。

思考：

2SO3(g)

2SO2(g)+O2(g)

催化劑

工業(yè)上制硫酸中有一步反應(yīng)：

為了提高SO2的利用率，可采用什么措施？

教學(xué)過程

三、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響

教學(xué)過程

實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

2NO2(g)N2O4(g)

紅棕色

用50mL注射器抽入20mLNO2和N2O4混合氣體，將細(xì)管端用橡膠塞封閉

（1）將針筒活塞迅速推至10mL處(壓強(qiáng)增大)

（2）將針筒活塞從10mL處迅速拉至40mL處(壓強(qiáng)減小)

（1）氣體顏色先變深，后變淺，最終比原來深（再淺也比原來深）

（2）氣體顏色先變淺，后變深，最終比原來淺（再深也比原來淺）

教學(xué)過程

實(shí)驗(yàn)解釋

（1）壓縮體積使壓強(qiáng)增大時，c(NO2)瞬間變大后又變小，平衡向右移動

教學(xué)過程

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動。

（2）增大體積使壓強(qiáng)減小時，c(NO2)瞬間變小后又變大，平衡向左移動

教學(xué)過程

思考：是否壓強(qiáng)改變，化學(xué)平衡就一定會移動呢？

對于H2(g)+I2(g)2HI(g)，當(dāng)其他條件不變，減小或增大容器容積來改變壓強(qiáng)時，化學(xué)平衡如何變化呢？

對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的總體積沒有變化的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)改變不能使化學(xué)平衡發(fā)生移

教學(xué)過程

四、溫度對化學(xué)平衡的影響

教學(xué)過程

實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

紅棕色

2NO2(g)N2O4(g)

ΔH＝－56.9kJ·mol-1

熱水中混合氣體顏色變深；冰水中混合氣體顏色變淺

教學(xué)過程

實(shí)驗(yàn)解釋

混合氣體受熱顏色變深，說明NO2濃度增大，即平衡向逆方向移動；

混合氣體受熱顏色變淺，說明NO2濃度減小，即平衡向正方向移動。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

在其他條件不變的情況下，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)的方向移動。

教學(xué)過程

五、催化劑對化學(xué)平衡的影響

使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率同時增大，且增大的倍數(shù)相同，化學(xué)平衡不移動。

思考：催化劑對化學(xué)平衡有沒有影響？工業(yè)生產(chǎn)往往使用催化劑，其目的是什么？

催化劑能夠同等程度改變正、逆反應(yīng)的速率，所以使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動，但是可以改變達(dá)到平衡所需要的時間。工業(yè)生產(chǎn)往往使用催化劑，其目的是加快化學(xué)反應(yīng)的速率，提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量。

教學(xué)過程

六、勒夏特列原理

如果改變影響平衡的一個因素（如溫度、壓強(qiáng)及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度），平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。這就是勒夏特列原理，也稱化學(xué)平衡移動原理。

教學(xué)過程

歸納總結(jié)——影響化學(xué)平衡移動的因素

課堂練習(xí)

(1)關(guān)注特點(diǎn)：

①容器特點(diǎn)：恒溫恒容、恒溫恒壓

②反應(yīng)特點(diǎn)：物質(zhì)狀態(tài)、ΔV（g）是否為0、ΔH的正負(fù)

(2)分析條件：濃度、溫度、壓強(qiáng)等。

(3)聯(lián)想原理(平衡移動原理)，綜合判斷得出結(jié)論。

思維模型

解答化學(xué)平衡移動題的思維過程

課堂練習(xí)

例1：

對于反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＜0，當(dāng)溫度升高時，平衡向逆

反應(yīng)方向移動，其原因是()

A．正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小

B．逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率

C．正、逆反應(yīng)速率均增大，但是逆反應(yīng)速率增大的程度大于正反應(yīng)速率增大的程度

D．正、逆反應(yīng)速率均增大，而且增大的程度一樣

【答案】C

【解析】外界條件的改變使正、逆反應(yīng)速率不相等時才能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，增大反應(yīng)物

濃度使化學(xué)平衡移動時反應(yīng)物的濃度增大。

課堂練習(xí)

例2：

將NO2裝入帶活塞的密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡后，

改變下列一個條件，其中敘述正確的是()

A．升高溫度，氣體顏色加深，則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B．慢慢壓縮氣體體積，平衡向右移動，混合氣體顏色變淺

C．慢慢壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強(qiáng)增大，但小于原來的兩倍

D．恒溫恒容時，充入惰性氣體，壓強(qiáng)增大，平衡向右移動，混合氣體的顏色變淺