人教版高中化学选修4第二章第三节-化学平衡--课件(共65张PPT)教学提纲.ppt
人教版高中化学选修人教版高中化学选修4 4第第二章第三节二章第三节-化学平衡化学平衡-课课件件(共共6565张张PPT)PPT)一、一、知识与技能知识与技能1 1、理解可逆反应、化学平衡的概念、理解可逆反应、化学平衡的概念2 2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。二、过程与方法二、过程与方法1 1、通过对化学平衡概念、化学平衡的特征的学习，培养演绎、归纳的能力，、通过对化学平衡概念、化学平衡的特征的学习，培养演绎、归纳的能力，观察能力，识图能力以及思维的广阔性、深刻性和批判性。观察能力，识图能力以及思维的广阔性、深刻性和批判性。2 2、通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系，提高知识的归纳总结、通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系，提高知识的归纳总结能力。能力。三、情感态度与价值观三、情感态度与价值观1 1、利用化学平衡的动态特征，渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。、利用化学平衡的动态特征，渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。2 2、加强新知识的运用，找到新旧知识的连接处是掌握知识的关键，培养严、加强新知识的运用，找到新旧知识的连接处是掌握知识的关键，培养严谨的学习态度和思维习惯。谨的学习态度和思维习惯。教学目标教学目标教学重点教学重点:化学平衡的概念和特征化学平衡的概念和特征化工企业述职情况报告化工企业述职情况报告我是我是*车间党支部书记车间党支部书记,车间主任。我在厂党委和生产副厂长的直接领导下车间主任。我在厂党委和生产副厂长的直接领导下,全面全面负责负责*车间的党支部建设和车间各项生产工作。车间的党支部建设和车间各项生产工作。在在XX年度工作中年度工作中,我主要做了以下几方面的工作我主要做了以下几方面的工作:XX年年初我们制定了全年生产年年初我们制定了全年生产*:XX吨、吨、*:3000吨的生产目标吨的生产目标,但由于但由于XX年我年我车间装置只开车运行了车间装置只开车运行了8个月个月,同时同时3月份月份*工段又改为生产工段又改为生产*、所以全年只生产、所以全年只生产*1720吨吨,距离目标产量相差距离目标产量相差280吨吨,全年共生产全年共生产*3950吨吨,超出目标产量超出目标产量950吨。吨。*吨产品原材料消耗同比上年节约元吨产品原材料消耗同比上年节约元,能耗成本比上年同期降低元能耗成本比上年同期降低元;*吨产品原吨产品原材料消耗同比上年节约元材料消耗同比上年节约元,能耗成本比上年同期降低元。能耗成本比上年同期降低元。今年今年1月月,我车间热油炉因导热油使用时间过长我车间热油炉因导热油使用时间过长,导致凝固点降低导致凝固点降低,造成了热油炉加热造成了热油炉加热管烧毁的非计划停车事故管烧毁的非计划停车事故,我们在全力恢复生产的同时我们在全力恢复生产的同时,认真查找发生事故的具体原认真查找发生事故的具体原因。在厂领导和各科室的大力支持与帮助下因。在厂领导和各科室的大力支持与帮助下,重新定做了加热管重新定做了加热管,使我们在最短时间使我们在最短时间内恢复了正常生产。内恢复了正常生产。在今年在今年3月份月份,我车间按照工厂要求将我车间按照工厂要求将*工段改为生产工段改为生产*,我带领车间干部员工精我带领车间干部员工精心组织筹划心组织筹划,仅用仅用7天时间就完成了天时间就完成了*工段的停车、清洗、置换和开车工作工段的停车、清洗、置换和开车工作,顺利生顺利生产出合格的产产出合格的产学生活动学生活动:两人一组扳手腕比赛两人一组扳手腕比赛结果分析结果分析思考：你得到了什么启示？思考：你得到了什么启示？物理学中：力平衡物理学中：力平衡 作用于同一物体的两个力大小相等方向相反，作用于同一物体的两个力大小相等方向相反，合力为零合力为零 化学中：溶解平衡化学中：溶解平衡 可逆平衡可逆平衡什么是饱和溶液？什么是饱和溶液？在一定温度下，在一定量的溶在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。叫做这种溶质的饱和溶液。饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？阅读课本阅读课本P P2525，学生思考，学生思考1 1、蔗糖晶体溶解过程中存在哪两个相蔗糖晶体溶解过程中存在哪两个相反的过程？反的过程？2 2、随着时间的变化，这两种过程的速随着时间的变化，这两种过程的速率如何变化？率如何变化？3 3、达到溶解平衡时，是不是这两过程达到溶解平衡时，是不是这两过程均已停止？溶液有何特征？均已停止？溶液有何特征？小结小结:溶解平衡的建立过程溶解平衡的建立过程开始时：开始时：V V（溶解）（溶解）V(V(结晶结晶 )平衡时：（平衡时：（1 1）V V（溶解）（溶解）=V(=V(结晶结晶 )0 0（2 2）溶解与结晶未停止）溶解与结晶未停止蔗糖晶体蔗糖晶体 蔗糖溶液蔗糖溶液结晶结晶溶解溶解(3)(3)达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡那么，可逆反应的那么，可逆反应的情况又怎样呢？情况又怎样呢？1、什么是可逆反应？、什么是可逆反应？在在同一条件同一条件下下,既能向正反应方向进行既能向正反应方向进行,同时同时又能向逆反应方向进行的反应又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应叫做可逆反应.v可逆反应的特征：可逆反应的特征：不能向一个方向完全进行到底，反应物的转化率不能向一个方向完全进行到底，反应物的转化率不能达到不能达到100%一、一、可逆反应可逆反应N2+3H22NH3 在容积为在容积为1L1L的密闭容器里，加的密闭容器里，加0.01molCO0.01molCO和和0.01molH0.01molH2 2O(g),COO(g),COH H2 2O COO CO2 2H H2 21、反应刚开始时：、反应刚开始时：反应物浓度反应物浓度，正，正反应速率反应速率生成物浓度为生成物浓度为，逆，逆反应速率为反应速率为最大最大最大最大00二、二、化学平衡的建立过程化学平衡的建立过程2、反应过程中：、反应过程中：反应物浓度反应物浓度，正反应速率，正反应速率，生成物浓度生成物浓度，逆反应速率，逆反应速率。减小减小逐渐逐渐减小减小增大增大逐渐增大逐渐增大3、一定时间后，必然出现：、一定时间后，必然出现：正反应速率逆反应速率正反应速率逆反应速率V V正正V V逆逆V V正正=V=V逆逆t tV V 反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念重点研究的重要概念化学平衡状态化学平衡状态反应开始反应开始 V正正 V逆逆反应过程中反应过程中V正正减小减小,V逆逆增大增大到一定时间到一定时间 V V正正V V逆逆0 01、定义：、定义：化学平衡状态，就是指在化学平衡状态，就是指在一定条件下一定条件下的的可逆反应可逆反应里，里，正反应速率和逆反应速率相等正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中，反应混合物中各组分各组分的浓度的浓度 （或百分含量）保持不变（或百分含量）保持不变的状态。的状态。三、三、化学平衡化学平衡:、反应条件：、反应条件：2、化学平衡的性质：化学平衡的性质：一定条件是基础一定条件是基础、研究对象：、研究对象：可逆反应是前提可逆反应是前提、本质：、本质：v v正正 v v逆逆、标志：、标志：反应混合物组成成分的浓度保持反应混合物组成成分的浓度保持不变不变3 3、化学平衡状态的特征：、化学平衡状态的特征：、逆：、逆：化学平衡研究的对象是可逆反应化学平衡研究的对象是可逆反应、动、动化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反应和逆反应并未停止态，但正反应和逆反应并未停止、等：、等：化学平衡时，化学平衡时，v v正正 v v逆逆0、定、定：反应混合物各组分的浓度保持一定反应混合物各组分的浓度保持一定、变：、变：化学平衡建立在一定条件下，条件改变化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡在新条件下建立新的平衡4 4、判断是否达到平衡状态的标志、判断是否达到平衡状态的标志正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓度保持不变度保持不变是判断平衡的两大主要标志是判断平衡的两大主要标志、直接标志：直接标志：、速率关系：、速率关系：v v正正 v v逆逆、含量关系：、含量关系：反应混合物各组分的浓反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、物质的量分度、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数保持不变数、体积分数保持不变【例例】在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志达到平衡的标志是是()A.A.C C的生成速率与的生成速率与C C分解的速率相等分解的速率相等 B.B.单位时间生成单位时间生成n n molA,molA,同时生成同时生成3 3n n molBmolBC.C.单位时间生成单位时间生成B B的速率的速率,与生成与生成C C的速率的速率 相等相等 D.D.单位时间生成单位时间生成n n molA,molA,同时生成同时生成2 2n n molCmolCAD【思考交流思考交流1 1】怎样理解怎样理解v v正正=v v逆逆？(1)：不同物质表示的反应速率必须不同物质表示的反应速率必须与计量数成与计量数成正比正比(2)：反应方向必须对立反应方向必须对立方法小结：方法小结：判断平衡时，要注意判断平衡时，要注意【例例2 2】下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是()()A.1A.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时,有有3 3个个H HH H键形成键形成B.1B.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时,有有3 3个个H HH H键断裂键断裂C.1C.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时,有有6 6个个N NH H键断裂键断裂D.1D.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时,有有6 6个个N NH H键形成键形成方法小结：方法小结：在判断化学平衡时，要注意化学键数与反在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。键与反应方向之间的关系。迁移应用迁移应用AC、含量关系：、含量关系：反应混合物各组分的浓度、反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、物质的量分数、体质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数保持不变积分数保持不变 【例例3 3】下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温在恒温下已达平衡状态的是（）下已达平衡状态的是（）(A)P(A)P、Q Q、R R、S S的浓度不再变化的浓度不再变化 (B)P(B)P、Q Q、R R、S S的分子数比为的分子数比为1:1:11:1:1：1 1(C)(C)反应容器内反应容器内P P、Q Q、R R、S S共存共存 (D)(D)反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化A【思考交流思考交流2 2】怎样理解怎样理解反应混合物中各组分的反应混合物中各组分的浓度保持不变浓度保持不变方法小结方法小结：怎样理解：怎样理解反应混合反应混合物中各组分的浓度保持不变？物中各组分的浓度保持不变？“各组分的浓度保持不变各组分的浓度保持不变”不不能理解为与方程式的化学计量数能理解为与方程式的化学计量数成正比。也不能理解为各组分浓成正比。也不能理解为各组分浓度相等。度相等。【例例4 4】在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下当下列物理量不再发生变化时列物理量不再发生变化时,表明反应表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡已达平衡状态的是（其中只有状态的是（其中只有B B气体有颜色）气体有颜色）()A.A.混合气体的压强混合气体的压强 B.B.混合气体的密度混合气体的密度C.C.气体的平均分子量气体的平均分子量 D.D.气体的颜色气体的颜色BCD【思考交流思考交流3 3】怎样理解平衡与体系特征物怎样理解平衡与体系特征物理量的关系？理量的关系？方法小结：方法小结：某一物理量不变是否可作某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前是否发生变化。量在平衡到达前是否发生变化。若是则可；否则，不行。【例例5 5】在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下列当下列物理量不再发生变化时物理量不再发生变化时,表明反应表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)已达平衡已达平衡状态的是状态的是 （)A.A.混合气体的压强混合气体的压强 B.B.混合气体的密度混合气体的密度C.BC.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.D.气体的总物质的量气体的总物质的量ABCD迁移提升迁移提升 方法小结方法小结：混合气体的总压、：混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间总体积、总物质的量不随时间的延长而改变的延长而改变(适用前提反应适用前提反应前后气体分子个数不相等前后气体分子个数不相等)25能够说明能够说明 N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3反应在密闭容器中已反应在密闭容器中已达到平衡状态的是达到平衡状态的是 ：容器内容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2tmin内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2tmin内，生成内，生成1molN2同时消耗同时消耗3molH2某时间内断裂某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂键的同时，断裂6molN-H键键容器内质量不随时间的变化而变化容器内质量不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内密度不再发生变化容器内密度不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化你你学学会会了了吗吗？课时小结：课时小结：一、化学平衡的建立一、化学平衡的建立化学平衡特征化学平衡特征(前提前提.对象对象.本质本质.现象现象)常见平衡常见平衡化学平衡概念化学平衡概念迁移迁移归纳归纳分析分析判定平衡状态判定平衡状态化学平衡的应用价值化学平衡的应用价值：已知合成氨工业，发生的反应为已知合成氨工业，发生的反应为N(g)+3H(g)2NH(g)如何使更多的如何使更多的N N(g)(g)和和H H(g)(g)转变为转变为NHNH？练习练习：在：在500、钒触媒的作用下，某密闭容、钒触媒的作用下，某密闭容器中反应器中反应2SO2O22SO3达到化学平衡达到化学平衡状态时的标志是状态时的标志是（）ASO2的消耗速率等于的消耗速率等于SO3的生成速率的生成速率BSO2的生成速率等于的生成速率等于SO3的生成速率的生成速率CSO2的消耗速率等于的消耗速率等于O2消耗速率的消耗速率的2倍倍DSO3的生成速率等于的生成速率等于O2生成速率的生成速率的2倍倍BD可逆反应达到平衡状态的标志可逆反应达到平衡状态的标志 可逆反应达到平衡时，V正=V逆，即单位时间内任一物质生成多少，就消耗多少。表现在外部的特点是：各物质的物质的量不变，总物各物质的物质的量不变，总物质的量也不变，每一种物质的物质的量的百分质的量也不变，每一种物质的物质的量的百分含量也不变，混合气体的平均相对分子质量也含量也不变，混合气体的平均相对分子质量也不变，每种物质的浓度也不变，如温度、体积不变，每种物质的浓度也不变，如温度、体积固定，反应容器内的总压，也不随时间的变化固定，反应容器内的总压，也不随时间的变化而变。（但对反应前后气体物质分子数相等的但对反应前后气体物质分子数相等的可逆反应，就不能用总压、平均分子质量是否可逆反应，就不能用总压、平均分子质量是否随时间变化来判断是否达到了平衡。随时间变化来判断是否达到了平衡。复习引入：复习引入：1、影响化学反应速率的因素有哪些？如何影响？、影响化学反应速率的因素有哪些？如何影响？2、化学反应达平衡的标志是什么？平衡特征？、化学反应达平衡的标志是什么？平衡特征？3、V正正=V逆逆在外界条件的作用下能否被改变？哪些条在外界条件的作用下能否被改变？哪些条件能改变？如何改变？件能改变？如何改变？4、浓度、温度等外界条件的改变后，、浓度、温度等外界条件的改变后，V正正=V逆逆还一定还一定成立吗？成立吗？5、当、当V正正V逆逆时，化学反应还处于平衡状态吗？反应时，化学反应还处于平衡状态吗？反应会如何进行？会如何进行？定义：定义：可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程，称为化学平衡的移动。建立过程，称为化学平衡的移动。三三影响化学平衡的条件影响化学平衡的条件以以mA+nB=xC+yD为例，反应前投入一定量的为例，反应前投入一定量的A、BV正正V逆逆一定时间一定时间正向移动正向移动V正正V逆逆V正正=V逆逆条件改变条件改变一定时间一定时间开始不平衡开始不平衡 平衡平衡1 1 不平衡不平衡 平衡平衡2 2建立平衡建立平衡建立新平衡建立新平衡破坏旧平衡破坏旧平衡 根据平衡移动发生的过程分析平衡移动发生的本质根据平衡移动发生的过程分析平衡移动发生的本质原因是什么？原因是什么？哪些因素的改变可能会引起平衡移动？哪些因素的改变可能会引起平衡移动？V正正=V逆逆1浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响实验：实验：FeCl3与与KSCN反应反应实验原理：实验原理：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl 根据实验原理分析当加入根据实验原理分析当加入FeCl3或或KSCN溶液后，试管中溶液后，试管中溶液颜色有什么变化？反应朝哪边进行？溶液颜色有什么变化？反应朝哪边进行？为什么增加任一反应物的浓度都能促进平衡朝正反应方为什么增加任一反应物的浓度都能促进平衡朝正反应方向进行？（试从浓度的变化如何影响向进行？（试从浓度的变化如何影响V正正、V逆逆的速率来解的速率来解释原因）释原因）能否用能否用v-t（速率（速率时间）时间）图象来表示这个过程？图象来表示这个过程？若用减少生成物浓度若用减少生成物浓度、减少反应物浓度、增加生成物浓、减少反应物浓度、增加生成物浓度来代替增加反应物浓度，上面这些问题分别有何不同？度来代替增加反应物浓度，上面这些问题分别有何不同？【图象图象】：平衡移动过程，用速率平衡移动过程，用速率时间图象表示如下：时间图象表示如下：时间时间VO平衡状态平衡状态2 2V正正V逆逆t3t2V逆逆V正正V正正V逆逆t1V正正V逆逆平衡状态平衡状态1条件改变条件改变 平衡移动方向平衡移动方向 原因原因 结果结果 增大反应物浓度增大反应物浓度正反应方向正反应方向 正正逆逆消耗反应物消耗反应物减小生成物浓度减小生成物浓度正反应方向正反应方向正正逆逆补充生成物补充生成物增大生成物浓度增大生成物浓度逆反应方向逆反应方向正正逆逆消耗生成物消耗生成物减小反应物浓度减小反应物浓度逆反应方向逆反应方向正正P2，n3 B、P1P2，n2 C、P1P2，n2 D、P13 P1曲线先达平衡，说明压曲线先达平衡，说明压强大且反应速率大，故强大且反应速率大，故P1P2；再看两横线，；再看两横线，P1压强下平衡时压强下平衡时Y的转化率的转化率小于压强为小于压强为P2时的时的Y的转的转化率，说明增大压强使平化率，说明增大压强使平衡逆移，故衡逆移，故n3。故本题。故本题答案是答案是A。例题：例题：可逆反应可逆反应:aX(s)+bY(g)cZ(g)+dW(g)达到平衡，混合物中达到平衡，混合物中Y的体积分数随压的体积分数随压强（强（P）与温度）与温度T（T2T1）的变化关系如图示）的变化关系如图示。1、当压强不变时，升高温度，、当压强不变时，升高温度，Y的体积分数变的体积分数变，平衡向平衡向方向移动，则方向移动，则正反应是正反应是热反应。热反应。2、当温度不变时，增大压强，、当温度不变时，增大压强，Y的体积分数变的体积分数变，平衡向平衡向方向移动，则方向移动，则化学方程式中左右两边的系数化学方程式中左右两边的系数大小关系是大小关系是。Y的的体体积积分分数数压强压强T1T2小小正反应正反应吸吸大大逆反应逆反应b(c+d)如可逆反应如可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一在一定条件下达平衡状态时，定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压的转化率与温度、压强的关系如图强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写所示。则在下列空格处填写“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”。(1)a+b_d+e；(2)Q_0。看任一曲线，可知温度升高，看任一曲线，可知温度升高，A的转化率变大，这说明升温使的转化率变大，这说明升温使平衡正移，故正反应为吸热反平衡正移，故正反应为吸热反应，即应，即Q0。再垂直于横坐再垂直于横坐标画一直线，可知：温度相同标画一直线，可知：温度相同时，压强越大，时，压强越大，A的转化率越小。的转化率越小。这说明增大压强使平衡逆移，这说明增大压强使平衡逆移，即即(a+b)(c+d)图中的曲线是表示其他条图中的曲线是表示其他条件一定时件一定时,2NOO22NO2(0)反应中反应中NO的转化率与温度的关的转化率与温度的关系曲线，图中标有系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达四点，其中表示未达到平衡状态，且到平衡状态，且v(正正)v(逆逆)的是的是()A.a点点B.b点点C.c点点D.d点点C化化学学反反应应2 2()2 2()2 2()（0 0）,达达到到平平衡衡状状态态时时，图图212212中中各各曲线符合平衡移动原理的是曲线符合平衡移动原理的是()()A、C一一定定量量的的混混合合气气体体，在在密密闭闭容容器器中中发发生生如如下下反反应应:xAxA()B(B()C(C()，达达到到平平衡衡后后测测得得A A气气体体的的浓浓度度为为0.5molL0.5molL1 1，当当恒恒温温下下将将密密闭闭容容器器的的容容积积扩扩大大到到两两倍倍再再达达到到平平衡衡后后，测测得得 A A浓浓 度度 为为 0.3molL0.3molL 1 1，则则 下下 列列 叙叙 述述 正正 确确 的的 是是()A.A.平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动 B.B.x x+y yz z C.C C.C的体积分数降低的体积分数降低D.B的转化率提高的转化率提高B、C结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！66
