影响化学平衡的条件第一课时.docx
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影响化学平衡的条件第一课时
第三节影响化学平衡的条件（第一课时）
辽宁省大连育明高中钱红微
[教学目标]
1．知识与技能
（1）懂得有哪些因素对化学平衡有影响。
理解浓度、压强等条件对化学平衡的影响。
（2）初步了解化学平衡移动原理。
2．过程与方法
（1）通过总结浓度、压强对化学平衡的影响，培养和训练抽象概括能力。
（2）通过有关化学实验设计、观察、操作、分析、解释，提高同学们设计实验的能力，同时培养了独立分析解决问题的能力。
3．情感、态度、价值观
（3）利用浓度、压强对化学平衡的影响的局限性，教育学生在应用原理时应注意其适用范围，对学生进行科学态度和科学方法的教育。
3．重点和难点
浓度、压强对化学平衡的影响。
[教学过程]
教师活动
学生活动
教学意图
[幻灯片]
勒夏特列
某钢铁厂尾气
[复习导入]勒夏特列是法国著名科学家，他曾对英国钢铁工业中的有些人提出批评，指出用增加高炉高度的办法来减少高炉气中CO的含量是行不通的。
勒夏特列为什么对这些人提出批评？
可逆反应平衡状态时各成分含量保持不变，转化率不变，CO的含量不变。
如何减少高炉气中CO的含量？
打破原有平衡
今天我们来共同探讨如何打破原有平衡，即影响化学平衡的条件。
[板书]第三节影响化学平衡的条件
[叙述]我们研究化学平衡的目的，并不是希望保持某一个平衡状态不变，而是要研究如何利用外界条件的改变，使旧的化学平衡被破坏，并建立新的较理想的化学平衡。
例如，我们并不是希望保持高炉气中CO的含量不变，而是要研究如何破坏旧的化学平衡，使高炉气中CO的含量减小，我们把可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。
[板书]一、化学平衡的移动
[提问]哪些条件可以使化学平衡移动？
v发生了变化，化学平衡一定移动吗？
[引导学生讨论]分两个层次：
①平衡状态的特征是v正=v逆；通过改变外界条件，使v正≠v逆，平衡移动。
②T、P、C、催化剂等外界条件的改变，能影响v,有可能使平衡移动
v发生了变化，化学平衡不一定移动
v变化之后v正≠v逆，则平衡移动
v变化之后v正=v逆，则平衡不移动
[动画]
[过渡]T、P、C、催化剂等外界条件的改变，能影响v,有可能使平衡移动，我们通过那些办法能确认影响化学平衡的移动的条件呢？
由于时间的问题，我们这节课只讨论浓度、压强对平衡的影响。
[板书]二、影响化学平衡的移动的条件
（一）从实验出发
[[启发学生设计实验]我们现有如下实验药品和器材：
0.01mol/LFeCl3溶液、0.01mol/LKSCN（已知：
FeCl3+3KSCN
Fe（SCN）3+3KCl，Fe（SCN）3溶液是红色的）、NO2和N2O4的混合气体、注射器、试管、胶头滴管、胶塞、电脑。
请设计实验探讨浓度、压强对平衡的影响。
[实验方案讨论、评价]你想到了哪些方法？
其他同学认为这些方法可行吗？
实验三上网查材料,某温度时，N2与H2的混合气体反应生成NH3的实验数据：
压强/MPa
1
5
10
30
60
100
v（NH3）%
实验二
实验一
[学生分组实验]我们分成几个小组分别完成同学们的设想，老师提前上网帮同学们查找了如下资料450℃时，某N2与H2的混合气体反应生成NH3的实验数据如下：
压强/MPa
1
5
10
30
60
100
V（NH3）%
2.0
9.2
16.4
35.5
53.6
69.4
[讨论实验现象及结论]
实验一、FeCl3+3KSCN
Fe（SCN）3+3KCl
现象：
FeCl3或KSCN溶液的浓度增大，溶液颜色加深。
解释：
反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动,Fe（SCN）3浓度增大。
结论：
反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，浓度影响平衡移动。
实验二、
现象：
当活塞往外拉时，混合气体的颜色先变浅又逐渐变深。
当活塞往里推时，混合气体的颜色先变深又逐渐变浅。
解释：
当活塞往外拉时：
混合气体的颜色先变浅，必然是针筒内体积增大，使NO2浓度也减小，颜色变浅，这是外界条件压强减小带来的直接结果；后来颜色逐渐变深，必然是由于压强减小引起NO2浓度增大，说明平衡向着逆反应方向移动。
这是外界条件压强减小时平衡移动带来的结果。
同样道理，当活塞往里推时：
颜色先变深，是由于外界条件压强增大带来的直接结果使NO2浓度增多。
后来颜色是外界条件压强增大时平衡正反应方向移动带来的结果使NO2浓度减小。
结论：
增大压强向气体分子总数减小的方向移动，反之则反向移动，
压强影响平衡移动。
分析资料
回答
思考：
平衡状态的特征及实质
讨论交流
得出结论
观察实验器材和药品
回忆浓度和压强对速率的影响
交流多种实验方案
探讨可行性方案
动手操作
讨论回答问题
理解在混合液颜色变化过程中,颜色变化的本质原因以及平衡的变化，思考浓度对平衡的影响
交流实验现象
探讨实验现象产生的原因
得出结论：
压强对平衡的影响
从分析历史事件入手，达到两个目的：
1．回忆巩固平衡状态特点这个知识点，起到温故知新的效果。
2．由已知到未知引入新课，遵循了学生认识事物的特点。
开门见山，直接提问可能影响平衡移动的因素，激发学生求知的兴趣，吸引学生思考，提早进入思维的兴奋区。
引导学生分层次讨论问题，培养学生思维的严密性，同时更重要的是把速率和平衡移动紧密地联系在一起，学生自然会想到影响速率的条件就可能影响平衡。
浓度、温度对平衡的影响是本节课的重点、难点，对于这个问题的学习过程分两步走：
1．由实验得出结论
2．从理论上解释浓度、压强如何影响平衡。
学生对影响平衡的条件已经有了初步的理论基础，所以学生有能力独立设计实验，探讨浓度、压强对平衡的影响。
给出电脑的目的是提醒学生还可以从网络上获取信息。
通过实验设计，提高同学们设计实验的能力，同时培养了同学们运用现有条件解决问题的能力
分组实验主要是让同学们亲身感知浓度、压强对平衡移动的影响，得到印象深刻的直接经验；同时也培养了学生的动手操作能力和合作精神。
通过实验得出结论
通过实验设计------探讨方案------动手操作------得出结论四个步骤，使学生初步学会利用浓度、压强变化，判断平衡移动的方向，为进一步学习平衡移动打下基础。
实验三、N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）
现象：
增大压强，氨气的体积分数增大。
解释：
增大压强平衡向正反应方向移动。
结论：
增大压强向气体分子总数减小的方向移动，反之则反向移动，
压强影响平衡移动。
[过渡]我们通过实验，验证了浓度和压强确实对平衡移动有影响，现在我们从理论出发深入探讨浓度、压强对化学平衡移动的影响。
在改变浓度这个外界条件的同时，化学反应速率发生了怎样的变化，才产生了平衡向正反应方向移动这个结果？
请同学们完成下表。
[板书]
（二）从理论出发1．浓度对化学平衡的影响
[动画]（把学生分四组，每组完成一个内容）
条件改变
瞬时速度
移动方向
移动结果
v－t图象
v正
v逆
v正v逆
Fe（SCN）3
色
C（反应物）增大
C（反应物）减小
C（生成物）增大
C（生成物）减小
[动画]当C（反应物）增大的那一时刻，v正立即增大；
v逆在那一时刻无变化；
此时v正>v逆；
平衡向正反应方向移动；
Fe（SCN）3的浓度增大；溶液颜色加深。
从这一时刻开始，因Fe（SCN）3的浓度不断增大，使v逆开始变大，
因平衡向正反应方向移动，FeCl3、KSCN浓度都减小，v正开始变小，
当v正=v逆时，达到一个新的平衡状态。
v－t图象如下：
0
C（反应物）减小、C（生成物）增大、C（生成物）减小的情况与上述类似。
[发散]当反应物或生成物中有固体或纯液体，改变他们的用量，化学反应速率如何变化？
对平衡有何影响？
[结论]固体或纯液体的浓度为常数，改变他们的用量，对浓度无影响，化学反应速率不变，所以对平衡也无影响。
[组织学生讨论]综合上面关于浓度对平衡影响的分析，得出什么样的结论？
[板书]增大反应物浓度（减小生成物浓度），向正反应方向移动；
减小反应物浓度（增大生成物浓度），向逆反应方向移动；
改变固体或纯液体的用量，平衡不移动。
[过渡]浓度的改变使平衡产生了移动，我们前面的实验还验证了说明压强对平衡移动的有影响，这是为什们呢？
[板书]2．压强对平衡的影响
[分析]
压强改变，对固体或纯液体的浓度几乎无改变；而气体的浓度发生改变；也就是说，气体越多，浓度改变的程度也就越大，准确的说，气体分子总数多的一方浓度改变的程度大。
我们以合成氨反应为例：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），C（N2）、C（H2）影响v正；C（NH3）影响v逆。
当压强增大时：
虽然C（N2）、C（H2）、C（NH3）均增大，即v正、v逆均增大，但是气体分子总数多的浓度随平衡的改变程度大，（N2、H2的气体分子总数为4，NH3的气体分子总数为2），C（N2）、C（H2）增加的倍数多，C（NH3）增加的倍数少；即v正增加的程度大，v逆增加的程度小，所以v正>v逆，平衡向正反应方向移动。
[板书]
增大压强，平衡向气体体积减小（气体分子总数少）的方向移动；
减小压强，平衡向气体体积增大（气体分子总数多）的方向移动
[动画]
[提问]与浓度对平衡影响的图像有何不同？
无连接点。
[动画]减小压强，合成氨反应向哪个方向进行？
为什么？
用v－t图象表示这一过程。
条件改变
瞬时速度
移动方向
移动结果
v－t图象
v正
v逆
v正v逆
P
P减小
[过渡]我们已经分析了压强对可逆反应速率的影响，知道压强改变能使化学平衡发生移动。
体积增大压强减小
[幻灯片]接下来请同学们讨论改变压强，以下可逆反应平衡向哪个方向移动？
同时思考：
你从每个反应中得到哪些启发？
压强改变能否使所有化学平衡都发生移动呢？
体积增大使压强减小
ⅠⅡⅢⅣ
恒容充惰气使压强增大
2Al+3CuSO4
Al2（SO4）3+3Cu
恒压充惰气
C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g）
[引导学生回答]（配合动画）
Ⅰ：
压强减小平衡不移动。
H2、I2的气体分子总数为2，HI的气体分子总数也为2，分子总数相等，所以减小压强时，v正、v逆减小的倍数相同，平衡不移动。
即：
反应前后气态物质的总体积无变化的可逆反应，改变压强，平衡不移动。
Ⅱ：
2Al+3CuSO4
Al2（SO4）3+3Cu压强减小平衡不移动。
体系无气态物质，压强改变对非气态物质的浓度无影响，即对v正、v逆都无变化，仍然v正=v逆，平衡不移动。
即：
平衡体系无气体的可逆反应，改变压强不能使平衡移动。
Ⅲ：
C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g）恒容充惰气，虽然压强增大，但体积无变化，H2O、CO、H2等气体的浓度无变化，v正、v逆都无变化，v正=v逆，平衡不移动。
即：
恒容条件下充入惰性气体平衡不移动
Ⅳ：
C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g）恒压充惰气，必然引起体积增大，H2O、CO、H2等气体的浓度都同等程度减小，其效果与减小压强相当，v正、v逆都减小，但v逆减小得更多，v正〉v逆，平衡向正反应方向移动。
也可考虑为减小压强向气体分子总数多的方向移动，结论平衡向正反应方向移动。
即：
恒压充入惰性气体相当于减小平衡体系的压强，平衡向气体总体积增加的方向移动
[总结]可见，压强改变不能使所有化学平衡都发生移动。
同时，不同原因引起的压强改变对平的影响也是不相同的。
[板书]①平衡混合物无气体的可逆反应，改变压强不能使平衡移动。
②反应前后气态物质的总体积无变化的可逆反应，改变压强，平衡不移动。
③恒温恒容条件下充入惰性气体平衡不移动。
④恒温恒压条件下充入惰性气体平衡向气体总体积增加的方向移动。
[小结]这节课我们探讨了影响化学平衡的两个条件，浓度和压强。
通过填写下面表格，我们来分析浓度和压强这两个条件的改变对平衡影响的共同之处。
条件的改变
平衡移动过程中
新平衡建立时
具
体
增大反应物的浓度
向正反应方向移动
反应物浓度减小
减小反应物的浓度
向逆反应方向移动
反应物浓度增大
增大生成物的浓度
向逆反应方向移动
生成物浓度减小
减小生成物的浓度
向正反应方向移动
生成物浓度增大
减小压强
向气体多方向移动
压强增大
增大压强
向气体少方向移动
压强减小
抽象
改变一个条件
减弱这种改变
改变被减弱
通过分析我们知道：
平衡总是阻碍外界条件的改变。
例如：
把某可逆反应的压强从Po增大到2Po，平衡向着气体分子总数小的方向移动阻碍压强的增大,使压强从2Po减小到P，但是P仍让大于Po，即：
Po〈P〈2Po。
也就是说，虽然平衡为阻碍外界条件的改变发生了移动，但还是外界条件的影响大。
又如：
C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g）增大H2O（g）的浓度，平衡正向移动使H2O（g）减小，但达到新平衡时，H2O（g）的浓度仍旧会比初始时大。
另外我们在讨论浓度、压强对化学平衡的影响时，一定要注意以下两个方面：
1、是否真的改变了（或没改变）影响化学平衡的条件。
例如：
改变固体或纯液体的物质的量平衡不移动
恒温恒容条件下充入惰性气体平衡不移动
恒温恒压条件下充入惰性气体平衡向气体总体积增加的方向移动
2、可逆反应是否存在有“减弱这种改变”的反应方向。
例如：
△ng=0的反应，改变压强平衡不移动。
当然，影响化学平衡的条件不只是浓度和压强，其他的条件我们将在下节课继续学习。
回忆浓度对正、逆反应速率的影响
思考浓度对平衡的影响
填写表格
思考回答
讨论
回答
得出结论
思考
理解
思考
观察
领悟
回答
完成表格
理解压强对平衡的影响
思考问题
回答问题
对比答案
总结结论
回答问题
对比答案
总结结论
完成表格
理解
倾听
已经通过实验得出结论，进一步从理论上分析浓度、压强对平衡得影响，加深同学们的理解。
浓度对平衡的影响分为四种情况：
反应物浓度增大、减小，生成物浓度增大、减小，只要真正会一种情况，其他情况也不成问题，所以每个小组只要完成一种情况就行了，这样节约了时间增大课容量。
把问题的解决过程通过动画展示，一步一步突破难点。
学生通过绘制v－t图象进一步加深浓度对平衡移动影响的理解。
其他三种情况与上述类似，直接提问，通过同学得出正确答案即可，只需在有问题的地方加以点拨。
学生熟知改变固体或纯液体用量对速率的影响，通过知识迁移，得出对平衡的影响，深入挖掘浓度对平衡影响这个知识点。
学生知道压强对速率的改变是通过改变浓度实现的，这样很容易把压强对平衡的影响与浓度联系起来，得出“气体分子总数多的一方浓度改变的程度大”的结论。
这对于理解压强对平衡的影响是很重要的。
通过图像进一步理解压强对平衡移动的影响，并通过与浓度对平衡影响的图像相对比，巩固浓度、压强对正、逆反应速率不同影响的认识。
加深压强对平衡移动影响的认识，帮助同学们突破难点；同时也培养了学生即时运用所的知识的能力。
为了使丰富压强对平衡的影响，设计了几种不同类型的问题：
改变压强平衡不移动、压强不变平衡移动等，每个问题都是压强对平衡影响的特例，通过思考这些特例，帮助学生真正理解压强对平衡的影响。
采用由特殊到一般的方法突破难点，参照压强对平衡影响的不同例子，深入剖析压强对平衡影响的多种情况，使学生真正理解压强对平衡的影响。
使学生通过完成表格复习本节课内容。
通过浓度、压强对平衡的具体不同影响，抽象出二者的共同点，为下节课学习勒夏特列原理铺平道路。
初步了解“阻碍”的含义
强调浓度、压强对平衡影响的多种情况，加深学生印象，提高学习质量。
[板书设计]
第三节影响化学平衡的条件
V正′>V逆′向正反应方向移动
一、化学平衡的移动
V正′
二、影响化学平衡的移动的条件
1．浓度对化学平衡的影响
增大反应物浓度（减小生成物浓度），向正反应方向移动；
减小反应物浓度（增大生成物浓度），向逆反应方向移动；
改变固体或纯液体的用量，平衡不移动。
2．压强对平衡的影响
增大压强，平衡向气体体积减小（气体分子总数少）的方向移动；
减小压强，平衡向气体体积增大（气体分子总数多）的方向移动
注意：
①平衡混合物无气体的可逆反应，改变压强不能使平衡移动。
②反应前后气态物质的总体积无变化的可逆反应，改变压强，平衡不移动。
③恒温恒容条件下充入惰性气体平衡不移动。
④恒温恒压条件下充入惰性气体平衡向气体总体积增加的方向移动。
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