区分半导体平衡状态与非平衡状态

半导体物理课件

半导体物理SEMICONDUCTOR PHYSICS西安电子科技大学 微电子学院School of Microelectronics

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第三章 半导体中的平衡 与非平衡载流子3.1 导带电子浓度与价带空穴浓度 3.2 本征载流子浓度与本征费米能级 3.3 杂质半导体的载流子浓度 3.4 简并半导体及其载流子浓度 3.5 非平衡载流子的产生与复合 准费米能级 3.6 非平衡载流子的寿命与复合理论School of Microelectronics

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3.1 导带电子浓度与价带空穴浓度要计算半导体中的导带电子浓度，必须先要知道导带中能 量间隔内有多少个量子态。 又因为这些量子态上并不是全部被电子占据，因此还要知 道能量为的量子态被电子占据的几率是多少。 将两者相乘后除以体积就得到区间的电子浓度，然后再由 导带底至导带顶积分就得到了导带的电子浓度。

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一、状态密度导带和价带是准连续的，定义单位能量间隔内的量 子态数为状态密度g( E ) = dZ(E) dE

为得到g(E) ,可以分为以下几步： 先计算出k空间中量子态密度； 然后计算出k空间能量为

第二节 化学平衡状态

高考导航 了解化学反应的可逆性。 了解化学平衡建立的过程。 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律。

考点一 可逆反应 化学平衡状态

1．可逆反应 (1)定义

在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点

①二同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行。

②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%。 (3)表示

在方程式中用“”表示。 2．化学平衡状态 (1)概念

一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。

(2)特点

【深化拓展】

化学平衡状态的判断——“逆向相等，变量不变”

(1)“逆向相等”

反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。

(2)“变量不变”

如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。

注意： (1)根据正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意用同一种物质

正、逆反应速率相等，不同种物质正、逆反应速率之比

高考化学热点内容专题训练（十六）－化学平衡（一） 化学平衡状态的标志 1.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应： A（固）＋2B（气）

C（气）＋D（气）已达平衡的是（ ）

（A）混合气体的压强 （B）混合气体的密度 （C）B的物质的量浓度 （D）气体总物质的量 2.达到化学平衡的条件是（ ）

(A)逆反应停止进行 (B)反应物与生成物的浓度相等 (C)正反应与逆反应停止进行 (D)正反应和逆反应的速率相等。 3.在一定温度下，反应A2（气）＋B2（气）是

2AB（气）达到平衡状态的标志

(A)单位时间里生成n molA2，同时生成n molAB (B)容器中的总压不随时间而变化 (C)[A2]，[B2]，[AB]不随时间而变化

(D)单位时间里生成2nmolAB的同时生成nmolB2。 4.在一定温度下，可逆反应：A2（气）＋B2（气）志是( )

(A)容器的总压强不随时间而变化

(B)单位时间内有nmolA2生成的同时有nmolB2生成 (C)单位时间内有nmolB2发生反应的同时有nmolAB分解 (D)单位时间内生成nmolA2同时就有2nmolAB生成 5.在一定温度下，可逆

高考化学热点内容专题训练（十六）－化学平衡（一） 化学平衡状态的标志 1.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应： A（固）＋2B（气）

C（气）＋D（气）已达平衡的是（ ）

（A）混合气体的压强 （B）混合气体的密度 （C）B的物质的量浓度 （D）气体总物质的量 2.达到化学平衡的条件是（ ）

(A)逆反应停止进行 (B)反应物与生成物的浓度相等 (C)正反应与逆反应停止进行 (D)正反应和逆反应的速率相等。 3.在一定温度下，反应A2（气）＋B2（气）是

2AB（气）达到平衡状态的标志

(A)单位时间里生成n molA2，同时生成n molAB (B)容器中的总压不随时间而变化 (C)[A2]，[B2]，[AB]不随时间而变化

(D)单位时间里生成2nmolAB的同时生成nmolB2。 4.在一定温度下，可逆反应：A2（气）＋B2（气）志是( )

(A)容器的总压强不随时间而变化

(B)单位时间内有nmolA2生成的同时有nmolB2生成 (C)单位时间内有nmolB2发生反应的同时有nmolAB分解 (D)单位时间内生成nmolA2同时就有2nmolAB生成 5.在一定温度下，可逆

1化学平衡状态的判断1.可逆反应：在密闭容器反应，达到平衡状态的标志是

单位时间内生成的同时生成

单位时间内生成的同时，生成2n mol NO

用、NO 、的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2：2：1的状态

混合气体的颜色不再改变的状态

混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态．

A.

B.

C.

D.

2.

时，将

置于1L 密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入

的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：

下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是

的消耗速率与的生成速率之比为1：2

生成速率与消耗速率相等

烧瓶内气体的压强不再变化

烧瓶内气体的质量不再变化

的物质的量浓度不再改变

烧瓶内气体的颜色不再加深

烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化

烧瓶内气体的密度不再变化．

A.

B. C. 只有 D. 只有

3.对于可逆反应，下列叙述正确的是

A. 和化学反应速率关系是

B. 达到化学平衡时，

C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大

D. 若单位时间内生成xmolNO 的同时，消耗，则反应达到平衡状态

4.对可逆反应，下列叙述正确的是

A. 达到化学平衡时，

B. 若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol ，则反应达到平衡状态

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化学平衡状态的判断

化学平衡1、化学平衡状态的判断 、 2、化学平衡的移动 、化学平衡的移动 3、平衡移动结果的分析(新旧平衡比较) 、平衡移动结果的分析 新旧平衡比较) 4、图象题 、图象题 5、等效平衡 、等效平衡 6、等效转换 、等效转换 7、其他 、

化学平衡状态的判断

化学平衡状态的判断 (等、定) 等 定—平衡时各物质的含量不变 平衡时各物质的含量不变 2NH3 ① N2 + 3H2 NH4Cl ②NH3 + HCl 2HI ③ H 2 + I2

下列说法能判断上述反应达到 平衡状态的是 A、各物质的浓度不变 、 ① ⑨

B 、气体的压强不变

CO2 + H2 ④ CO + H2O(g) ①②⑤⑦⑧⑨ CO + H2 ⑤ C + H2O(g) C 、气体的密度不变 Fe(SCN)3 + 3KCl ⑥ FeCl3 +3KSCN ②⑤⑦ CaO + CO2 ⑦ CaCO3 N2O4 ⑧ 2NO2 D 、体系的颜色不变 4NO + 6H2O(g) ⑨ 4NH3 + 5O2 ③⑥⑧ E、平均分子不变 、

①②⑤⑧⑨

化学平衡状态的判断

化学平衡的移动 —勒夏特列原理 勒夏特列原理A、体积不变加入某种反应物 、 2NH3 ① N2 + 3H2 ⑦不移动、⑤加

化学平衡的移动

第1课时 影响化学平衡状态的因素

[目标要求] 1.知道浓度、温度、压强等条件改变时，化学平衡状态将会被打破。2.掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡影响的结果以及有关的解释。 3.理解勒夏特列原理。

1．浓度的变化对化学平衡的影响

实验探究

2－

实验原理：Cr2O7＋H2O

－＋

2CrO24＋2H

橙色 黄色

－

实验步骤：①取两支试管各加入5 mL 0.1 mol·L1K2Cr2O7溶液。

－

②向一支试管中滴加1 mol·L1HNO3溶液，观察并记录溶液的颜色。

－

③向另一支试管中滴加1 mol·L1NaOH溶液，观察并记录溶液颜色的变化。 实验现象：如下表所示。 －－滴加1 mol·L1 滴加1 mol·L步骤 HNO3溶液 NaOH溶液 溶液颜色 溶液橙色加深 溶液黄色加深 ＋－

实验结论：增加H的浓度，平衡向逆反应方向移动，溶液橙色加深；增加OH的浓度，＋

减小H的浓度，平衡向正反应方向移动，溶液黄色加深。

基本规律：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；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。 2．压强的变化对化学平衡的影响

其他条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压强

人教版高中化学7.2 化学平衡状态 化学平衡常数 导学案

高考考点 考纲导引 考点梳理 1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。 3.理解1.可逆反应。 外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认2.化学平衡状态。 识其一般规律4.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活3.外界条件对化学和科学研究领域中的重要作用。 平衡的影响 基础知识 一、可逆反应

1．概念：一定条件下，既能向 进行，同时又能向 进行的反应称为可逆反应。 2．表示：采用“”表示，如：Cl2 + H2O 3．特点：可逆反应在同一体系中同时进行。可逆反应进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。 二、化学平衡状态

1．概念：在一定条件下的可逆反应里， 和 相等，反应体系中所有

参加反应的物质的百分含量 的状态。

2、特征①逆：化学平衡状态只对 反应而言．②等：正反应速率 逆反应速率。③

动：化学平衡是一种 平衡，反应达到平衡时，正逆

音频系统

平衡与非平衡

概念: 设备的输入输出方式不外乎平衡和不平衡两种，端子有莲花、两芯、三芯、卡侬公母之分，只要掌握了基本的连接要求，在实践中多进行总结，相信在一般场合中就能应用自如。但应注意一点，就是有些欧洲器材的信号正负和国际标准相么。以上连接需要遵守的原则是：尽量采用平衡方式连接；避免用屏蔽层传输信号；避免出现接地闭环回路。 平衡与不平衡的转换: 不平衡替代平衡（将二端的-与屏蔽接在一起） 一端平衡另一端不平衡(用三芯线,将不平衡的一端的屏蔽与-连到一起) 电平: 如果你的外部设备（例如调音台）是平衡口（卡农口或者大三芯），而且你也使用了平衡线将之相连，那么你就要设置到 +4dB 。 如果你的外部设备是非平衡口（大两芯或者莲花口），那么不管你使用什么线，你都要设置成 -10db 。 即使你的外部设备是平衡口，但你又使用了非平衡线，那么你仍然要设置成 -10 ，也就是把平衡当作非平衡来使用。 换句话说，使用平衡方式时，要保证你的输出端口、输入端口和连接线全都要是平衡的，只要有一个是非平衡的，那么整个系统就是非平衡的。 为什么呢? 平衡输出是+、-信号都是独立放大器，独立屏蔽端。 不平衡是只放大+信号，-信号与屏蔽端共用。 所以平衡输

音频系统

平衡与非平衡

概念: 设备的输入输出方式不外乎平衡和不平衡两种，端子有莲花、两芯、三芯、卡侬公母之分，只要掌握了基本的连接要求，在实践中多进行总结，相信在一般场合中就能应用自如。但应注意一点，就是有些欧洲器材的信号正负和国际标准相么。以上连接需要遵守的原则是：尽量采用平衡方式连接；避免用屏蔽层传输信号；避免出现接地闭环回路。 平衡与不平衡的转换: 不平衡替代平衡（将二端的-与屏蔽接在一起） 一端平衡另一端不平衡(用三芯线,将不平衡的一端的屏蔽与-连到一起) 电平: 如果你的外部设备（例如调音台）是平衡口（卡农口或者大三芯），而且你也使用了平衡线将之相连，那么你就要设置到 +4dB 。 如果你的外部设备是非平衡口（大两芯或者莲花口），那么不管你使用什么线，你都要设置成 -10db 。 即使你的外部设备是平衡口，但你又使用了非平衡线，那么你仍然要设置成 -10 ，也就是把平衡当作非平衡来使用。 换句话说，使用平衡方式时，要保证你的输出端口、输入端口和连接线全都要是平衡的，只要有一个是非平衡的，那么整个系统就是非平衡的。 为什么呢? 平衡输出是+、-信号都是独立放大器，独立屏蔽端。 不平衡是只放大+信号，-信号与屏蔽端共用。 所以平衡输