資源簡介 (共70張PPT)第13講2024新高考化學命題特點與備考策略2024高考化學試題評析及教學啟示contents目錄01命題特點010203經典重現模型建構04教學啟示命題特點PART 0101研究命題特點,把握命題方向單省命題的省份逐漸增多,各省命題百花齊放。“穩中有變”是最大的特點。各省命題試題情境非常新穎、考查內容面廣、陌生信息“爭先恐后”、重視教材新增內容的考查、試題設問爭取“獨到”之處,為實現對高分段學生的有效區分奠定了基礎。單省命題整體難度較大。研究命題特點,把握命題方向卷別 考查對象 考點分布焓變 反應速率 圖像 速率方程 反應條件的選擇 平衡常數 (平衡)轉化率/產率 其它計算 陌生信息 (熱)化學方程式 電化學 物質結構安徽卷 Se √ √ c-t √ √安徽卷 乙烯 √ √ √ √Kx √平產 √ 配位鍵黑吉遼 異山梨醇 √ √ √ √平轉 晶體結構黑吉遼 處理HCl √ 熵變 √ √說理 √Kc湖南卷 乙酸制備 √ √ √ √ √ √湖南卷 制備丙烯腈 √ √歸屬 √說理3湖北卷 制備BaC2 √ √ Kp 分壓 √全國 甲卷 制備丙烯 √ √ √歸屬 選擇性 說理 系數相同K √平轉 √新課標 制備高純鎳 √ √ √ Kp 分壓 半衰期 軌道表示式、晶體結構研究命題特點,把握命題方向卷別 考查對象 考點分布焓變 反應速率 圖像 速率方程 反應條件的選擇 平衡常數 (平衡)轉化率/產率 其它計算 陌生信息 (熱)化學方程式 電化學 物質結構甘肅卷 制備SiHCl3 √ √ √說理 √ 熱值/濃度 √北京卷 制備硝酸 √ √說理 √ √ √說理 物質性質、說理貴州卷 制備芳烴 √ 自發性 √ 說理 √ √說理 Kp √ √廣東卷河北卷江西卷……經典重現PART 0202重溫經典,感悟高考實驗序號 水樣體積/mL 納米鐵質量/mg 水樣初始pH① 50 8 6② 50 2 6③ 50 2 84 mol 納米鐵與H+反應圖像顯示該溫度下,15h后所有物質濃度都不再變化,且此時山梨醇轉化完全,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反應②正向進行程度小于反應①,推知反應限度小于反應①重溫經典,感悟高考未達平衡狀態解題關鍵重溫經典,感悟高考降溫,乙酸減小乙酸乙酯增加 a、b代表乙酸的分布分數跨界試題,深得我心。逆向移動,逆反應方向為放熱反應正向放熱對應乙酸乙酯,即表征副反應的平衡常數比較,該反應為放熱反應,溫度越高,平衡常數越小。重溫經典,感悟高考蓋斯定律: H3= H1-2 H2-566>加壓,平衡轉化率↓b重溫經典,感悟高考投入一定量乙烷,發生反應……恒溫恒壓體系,可令乙烷為1 mol(設為a mol亦可)C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)初始量/mol: 1 0 0變化量/mol:0.25 0.25 0.25平衡量/mol:0.75 0.25 0.25C2H6(g)、C2H4(g)、H2(g)的物質的量分數分別為0.6、0.2、0.2,代入Kx1=(0.2×0.2)÷0.6=0.0670.067增大重溫經典,感悟高考新型π鍵3d10 乙烯2個π電子4s空軌道選擇性高,能有效將C2H4和C2H6分離,分離出的產物中雜質少,純度較高BC高陌生度情境:抽提出所學知識幫助構建模型,現場學習構建模型重溫經典,感悟高考氣體分子數減小,基本推知:熵減<放熱反應,升溫HCl平衡轉化率降低即T3<T2<T1360蓋斯定律: H1+ H3- H2-258.8重溫經典,感悟高考非平衡轉化率,可提高速率達到提高轉化率的效果。BD情境:流速、非平衡轉化率等真實而陌生工藝。流速過快,反應物分子來不及在催化劑表面接觸而發生反應,導致轉化率下降,同時,T3溫度低,反應速率低,故單位時間內氯化氫的轉化率低。6101融合晶體結構Kx重溫經典,感悟高考類比電石與水的反應Ⅰ+ⅡBaC2+2H2O→Ba(OH)2+HC≡CH↑K=KⅠ×KⅡ=102.5-1.5=10=(pco/105Pa)31016K=(pco/105Pa)2=1105105溫度不變,平衡常數不變標準壓強平衡常數重溫經典,感悟高考BaCO3消耗完,而BaC2產率幾乎為0,說明轉化為BaOBaO速率不變至BaC2產率接近100%容器中只有反應Ⅱ:BaO(s)+3C(s)BaC2(s)+CO(g),反應條件恒溫1823K、恒壓,且該反應只有CO為氣態,據K=pco/105Pa可知,CO的壓強為定值,故化學反應速率不變舊知:化學反應速率化學反應速率與濃度的關系應變:融合平衡常數分析重溫經典,感悟高考蓋斯定律: H=3 H1- H2君不見全國卷之可逆符號-67重溫經典,感悟高考CH4(g)+Br2(g)=CH3Br(g)+HBr(g) DH1=-29 kJ mol-1,升高溫度,CH4增多,CH3Br減小。a560℃時,n(CH3Br)=5.0 mmol,n(CH4)=1.6 mmol。即消耗6.4 mmol CH4,則其轉化率為80%,此外根據碳守恒可知還生成了6.4-5.0 mmmol=1.4 mmol CH2Br2,已知每引入1個Br,則產生1個HBr,則n(HBr)=n(CH3Br)+2n(CH2Br2)=7.8 mmol。則剩余n(Br2)=8-7.8=0.2 mmol。80%7.8濃度、壓強平衡常數,抑或其他?氣體分子數相等10.92重溫經典,感悟高考3.2-2.6=0.6 mmol2.2-1.8=0.4 mmol3/2或1.55s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐漸降低,有I2催化的CH3Br的含量陡然上升I2的投入消耗了部分CH2Br2,使得消耗的CH2Br2發生反應生成了CH3Br微量、反應機理、圖像的證據推理、數據處理重溫經典,感悟高考融合晶體結構考查。受限于選擇題量少。銅晶胞,面心立方晶胞。面對角線“球”相切。熟記教材常見晶胞結構。考查σ鍵數時,寫結構式。特別是配合物的配體簡寫時。8分子晶體重溫經典,感悟高考升溫,CO的轉化率降低,說明正反應方向為放熱方向。小于正反應為氣體分子數減小的反應,加壓,CO的平衡轉化率增大,故p4>p3>p2>p1,故p3=1.0 MPa。降溫、減壓97.3%令CO為4 mol,消耗4a mol,即生成a mol Ni(CO)4,CO的體積分數為90%,則有(4-4a)/[(4-4a)+a]=0.10,則a=97.3%。結合p3=1.0 MPa,代入Kp=(0.9×1.0)÷(0.1×1.0)4=9000 (MPa)-3。9000重溫經典,感悟高考ct[Ni(C16O)4]÷c0[Ni(C16O)4]=0.5=e-kt重溫經典,感悟高考蓋斯定律:ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔH1+ΔH2+ΔH3重溫經典,感悟高考恒壓c降低分壓有利于反應i平衡正向移動且提高乙醇的濃度可以使酯的水解程度降低從而提高產率又見流速:動力學,即考查速率問題。反應ⅲ的速率遠大于反應ⅱ催化劑活性降低重溫經典,感悟高考0.72 g水的物質的量為0.04mol,故p(H2O)=2.5×102kPa mol 1×n(H2O)=10kPa,NH4HCO3分解的反應式為NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↑,故NH4HCO3分解的平衡常數Kp=p(NH3)p(CO2)p(H2O)=4×104(kPa)3,解得p(NH3)=40kPa,故為保證NH4HCO3不分解,NH3的分壓應不低于40 kPa;40Sn(CH2CH2CN)4是有機化合物,與水不溶,水中不電離,以CH2=CHCN為原料在Sn做的陰極得電子制得Sn(CH2CH2CN)4,故陰極的電極反應式為Sn+4CH2=CHCN+4e-+4H+=Sn(CH2CH2CN)4。Sn+4CH2=CHCN+4e-+4H+=Sn(CH2CH2CN)4重溫經典,感悟高考物質 CH4(g) C6H6(l) H2(g) H/(kJ mol-1) a b c能6a-b-9c重溫經典,感悟高考pH CH4平均轉化率/% 芳烴平均產率/% 產物中積碳平均含量/%2.4 9.60 5.35 40.754.0 9.80 4.60 45.857.0 9.25 4.05 46.8010.0 10.45 6.45 33.1012.0 9.95 4.10 49.45反應ⅰ有積炭生成,隨著反應的進行,生成的積炭逐漸增多,覆蓋在催化劑表面,使催化劑催化性能逐漸降低,化學反應速率減小影響催化劑活性,即降低選擇性10.0pH=10.0時,產物中積炭平均含量最低,CH4平均轉化率最大,芳烴平均產率最高重溫經典,感悟高考x=0.220%重溫經典,感悟高考適當降低溫度,加入合適的催化劑重溫經典,感悟高考充電時應該發生失去電子的氧化反應模型建構PART 0303構建思維模型,兼顧方法模型2.知道高考考什么?3.知道高考怎么考?1.知道高考為什么考?構建思維模型,兼顧方法模型1.知道高考為什么考?為國育才,為黨育人。高考評價體系的基本內涵是“一核、四層、四翼”構建思維模型,兼顧方法模型2.知道高考考什么?構建思維模型,兼顧方法模型2.知道高考怎么考?穩 變蓋斯定律、焓變、熵變 考查熱值、自發性等,乃至有關能量的新概念化學平衡及移動、轉化率 重點考查濃度、轉化率變化圖 側重非平衡轉化率的考查融入新型圖像如流量圖數據多以物質的量或體積為主 微量化、給予質量等化學反應速率及影響因素 速率方程、阿倫尼烏斯方程化學反應機理 自由基機理、離子機理等具象化平衡常數的計算(Kp、Kc) Kx等平衡常數的計算及其應用模塊穩定(選必1第一二章內容) 融合物質結構、電化學、離子平衡,氣相與液相平衡交融或互換考查不忘初心1、總能量公式:ΔH=H1(生成物的總能量)-H2(反應物的總能量)2、鍵能公式:ΔH=E1(反應物的鍵能總和)-E2(生成物的鍵能總和)3、活化能公式E1表示正反應活化能,E2表示逆反應活化能ΔH=E1(正反應活化能)-E2(逆反應活化能)【根據圖示反應是吸熱落實計算公式】圖示記憶法注意:活化能一般是正值,催化劑能降低反應所需活化能,但不影響焓變的大小,活化能不等同于鍵能。鍵能不等同于總能量。物質越穩定,總能量越低,鍵能越大。高考必考點——焓變的判斷與計算蓋斯定律 化學反應速率有效模型,精準應對消元法 留元法 精準提分只有2個已知方程,消元留元皆可。但要注意系數。消元法:“消去”目標方程式中沒有的物質留元法:盯著該留下的物質進行系數和方向(在左邊還是右邊),直接確定目標與已知方程式之間的關系。有效模型,精準應對聚焦新點 提煉高階思維[2019·北京·27(1)](1)甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應器中初始反應的生成物為H2和CO2,其物質的量之比為4∶1,甲烷和水蒸氣反應的方程式是____________________________。②已知反應器中還存在如下反應:i.CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2iii.CH4(g)===C(s)+2H2(g) ΔH3……iii為積炭反應,利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時,還需要利用__________反應的ΔH。常規思維:已知反應消元或留元=目標方程式高階思維:已知反應消元或留元+未知反應=目標方程式,求解未知反應。C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)===2CO(g)CH4+2H2O=====4H2+CO2催化劑第一部分 蓋斯定律 化學反應速率有效模型,精準應對聚焦新點 提煉高階思維潛在的自由能公式 ΔG=ΔH﹣TΔS已知自由能變化,溫度,熵變的數值(注意單位換算,熵變的單位一般是J·mol-1·K-1),不就可以求出焓變或者判斷焓變大于0還是小于0嗎?有效模型,精準應對基于原點 玩轉化學反應速率【練動凝法2】[2019·全國卷I·28(4)]Shoichi研究了467 ℃、489 ℃時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關系(如下圖所示),催化劑為氧化鐵,實驗初始時體系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。計算曲線a的反應在30~90 min內的平均速率 (a)= kPa·min 1。原點1 平均化學反應速率 ——“凈”平均反應速率0.0047啟示:平衡時,平均反應速率=0有效模型,精準應對基于原點 玩轉化學反應速率[2019全國卷Ⅱ28(3)]環戊二烯容易發生聚合生成二聚體,該反應為可逆反應。不同溫度下,溶液中環戊二烯濃度與反應時間的關系如圖所示,下列說法正確的是_______(填標號)。原點2 化學反應速率—— 凈 “瞬時”斜率=凈瞬時速率=v正﹣v逆A.T1>T2B.a點的反應速率小于c點的反應速率C.a點的正反應速率大于b點的逆反應速率D.b點時二聚體的濃度為0.45 mol·L-1CD有效模型,精準應對基于原點 玩轉化學反應速率原點3 比較v正、v逆的大小小于大于tm時生成物濃度較低不同點的v正、v逆:比較外界因素,不應看斜率同(某)點的v正、v逆:移動方向或進行方向,Qc與K比較。[2017全國卷Ⅲ28(4)]298 K時,將20 mL 3x mol·L 1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L 1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發生反應:AsO3 (aq)+I2(aq)+2OH (aq) = AsO4 (aq)+2I (aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO4 )與反應時間(t)的關系如圖所示。②tm時,v正_____ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm時v逆_____ tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________。3-3-3-有效模型,精準應對質量作用定律——速率方程——動力學問題一定溫度下,化學反應(瞬時)速率與反應物濃度以其計量數為指數的冪的乘積成正比。對于基元反應:aA+bB===gG+hH k正、k逆分別表示正、逆速率常數濃度:v正=k正ca(A)·cb(B) v逆=k逆cc(G)·cd(H)壓強:v正=k正pa(A)·pb(B) v逆=k逆pc(G)·pd(H)摩爾分數(物質的量分數):v正=k正xm(A)·xn(B) v逆=k逆xc(G)·xd(H)基元反應m、n、c、d就是反應的計量數;對于非基元反應,m、n、c、d 不一定是計量數了(無需擔憂,考查的內容都是選擇簡單模型)。也可以通過k的單位明晰濃度或壓強等的冪關系。k一般是有單位的,可以利用速率的單位與濃度、壓強等進行換算。通過“單一變量”原則,測定不同濃度或壓強的反應速率,可計算出速率與濃度或壓強的冪關系以及速率常數。速率常數與平衡常數的關系1.95×10-3高考思維進階大于1.3高考思維進階濃度與速率的關系濃度與壓強的關系由此可深入了解濃度的改變,速率為何變化。且壓縮體積時,由公式可以發現氣體計量數大的受到壓強的影響程度大,可驗證增大壓強,氣體分子數大的速率大,氣體分子數小的速率小,故向氣體分子數減小的方向移動。①濃度越大(壓強越大),化學反應速率一般越快②若濃度的冪等于0(并非每個反應都是基元反應,故濃度的冪不一定是方程式的系數,但是高中還是喜歡考查是系數的),則該反應是一個“勻速反應”,即化學反應速率(瞬時)與濃度無關。v正=k正ca(A)·cb(B) v逆=k逆cc(G)·cd(H)v正=k正pa(A)·pb(B) v逆=k逆pc(G)·pd(H)高考思維進階溫度與速率的內含由數據和圖像可見,其它條件一定時,相同反應,溫度升高,速率常數增大。不同反應,活化能大,速率常數(反應速率)受到溫度的影響大(“加速度大”)。但活化能大的反應,初始反應速率一般較慢,這樣就與活化能小的反應存在“追擊”問題,積碳的物質的量先增加后減小。基于原點:這些公式很容易高中知識切入,某吸熱反應,溫度升高,向吸熱方向移動,畫個能量變化圖,就可以知道吸熱方向的活化能大于放熱方向的,向吸熱方向移動的原因是吸熱方向的速率增大的程度大于放熱方向,故活化能越大,當溫度改變時,變化程度越大,升溫,升高的程度大;降溫,降低的程度大。第一部分 蓋斯定律 化學反應速率比如請從碰撞理論角度分析,濃度、壓強、催化劑改變時,速率變化的原因。碰撞理論中的速率——聚焦新點活化分子是指具有發生化學反應所需最低能量狀態的分子。活化分子發生反應的碰撞稱為有效碰撞。有效模型,精準應對催化劑與速率的關系第二部分 催化劑催化劑的定義根據國際純粹化學與應用化學聯合會(IUPAC)1981年的定義:催化劑是一種改變反應速率但不改變反應總標準吉布斯自由能的物質。催化劑在化學反應中引起的作用叫催化作用。催化劑在工業上也稱為觸媒。催化劑的作用只加速熱力學可行的反應、k正、k逆增加相同倍數、改變反應歷程、降低反應活化能不影響平衡移動、不影響焓變、不影響平衡常數催化劑與溫度的關系“火山型”——拋物線圖像BD【啟示】有催化劑參與時,反應相同時間,轉化率、體積分數、產率等物理量隨著速率的增大而增大,隨后進入后半部分,但是后半部分到底是平衡移動造成還是催化劑失活的緣故,無從而知,故后半部分應該是兩種解釋都可能成立。【點撥】這個題給了我們“拋物線”溫度—X圖像,進一步的解釋,后半部分還是可能是平衡的,此圖中,拋物線的最高點都不是平衡點。第二部分 催化劑有效模型,精準應對催化劑與活化能的關系活化能與速率的關系——聚焦新點一般而言,活化能低(能壘低),速率快(相當于加入催化劑,降低活化能,反應速率加快)。由阿倫尼烏斯公式可知,溫度、濃度不變,活化能低,速率常數大,結合質量作用定律(速率方程),可知速率將加快。第二部分 催化劑高考思維進階催化劑與活化能的關系ⅡT4 ΔH1<0,溫度升高,反應Ⅰ平衡逆移,c(N2O2)減小;濃度降低的影響大于溫度對反應Ⅱ速率的影響速率的改變:外界因素,多重因素時,對比結果進行分析。第二部分 催化劑能壘【點撥】在2019年的高考題中,使用的是非均相催化劑,存在與催化劑的“吸附”與“脫附”過程,每一次從吸附態“爬坡”到“過渡態”均為一次能壘(即活化能),這樣的選取是符合活化能的定義的。其中最高能壘步驟,即反應過程中活化能最高步驟,決定了整個反應過程的反應速率,稱為決速步(速控步)。研究這個圖像的意義在于了解反應機理,以及找到了如何進一步得提高化學反應速率或找到合適催化劑,降低最高能壘步驟的能壘(或找到最高能壘步驟的能壘更低的催化劑)。思維提煉第二部分 催化劑能壘對于簡單催化反應往往是一個過渡態。但是有些催化機理,會出現多個過渡態。反應歷程中會出現多個能壘。如何看近來頻頻出現在質檢模擬題中的反應機理圖像題,我們有必要了解近來常考反應歷程的能壘問題的相關理論知識:非均相催化一般有如下過程:1.反應物向催化劑表面擴散2.反應物在催化劑表面“吸附”3.被吸附的反應物在表面遷移、化學重排、反應4.產物由催化劑表面“脫附”5.產物離開催化劑表面向催化劑周圍的介質擴散界面現象變得很重要,因為擴散、吸附、脫附等都涉及到界面,它們對反應速率都有很重要的影響。吸附分為:物理吸附(范德華力)、化學吸附(與活性位鍵合)大部分吸附過程是放熱的。大部分都屬于化學吸附。思維提煉第二部分 催化劑催化劑的選擇性第二部分 催化劑選擇性=轉化為目標產物所消耗的某反應物的物質的量某反應物轉化的總物質的量目標產物產率=轉化率×選擇性產率常用于衡量催化劑的優劣活性位點——聚焦新點第二部分 催化劑催化劑真正起作用的是活性位。催化劑失活——原因分析——聚焦新點第二部分 催化劑酶催化劑,受到pH、溫度等的影響。微生物電池、微生物處理污染等情境。無機催化劑:積碳(結焦),降低了表面積,活性組分被覆蓋。故常有消碳的方法討論考查。毒物吸附:比如H2S,所以經常有考題考查甲烷氣體中脫硫。近來常出現在電化學題中。還有很多,題干理應給信息。萬能模型結構反應原理題——三角關系第三部分 萬能模型萬能模型結構反應原理圖像題第三部分 萬能模型化學平衡的“緊箍咒”——化學平衡常數K(濃度平衡常數)轉化率濃度體積分數壓強比密度溫度三段式+常數表達式一般設變化量為x第四部分 化學平衡常數化學平衡的“緊箍咒”——化學平衡常數任意時刻的濃度商——Qc——勒夏特列的定量分析QcKQcKQcK逆,v逆大正,v正大濃度商Qc什么時候用?①判斷某時刻各物質的濃度是否達平衡②判斷反應進行方向或移動方向③判斷某時刻的v正與v逆的相對大小(這里是判斷同一時刻曲線上同一點的速率比較哦)改變單一外界因素,能否用該法判斷移動方向呢?能,但沒必要,當用基礎判斷不了時,才用Qc 。一般用勒夏特列原理判斷移動方向。第四部分 化學平衡常數思維進階——壓強平衡常數第四部分 化學平衡常數思維的進階高考真題是很善良的,體會到它善意的提示。進階——多重平衡的計算201/6464傳遞型多重平衡計算。凝法:注意相同物質的生成與消耗。關鍵設好變化量的未知數,以及“相同物質”的末狀態只有一種數據。“出現一次”的物質較為輕松。有效模型,精準應對文字描述答題規范——基于萬能模型,追求“完美”明晰反應特點↓外界條件←圖像中的自變量↓外界條件與速率或移動結果的關系(變化趨勢)←圖像中的因變量↓結論模型構建第五部分 文字規范答題有效模型,精準應對文字描述答題規范——基于萬能模型,追求“完美”理論探索如右圖,能夠看出T與K的關系,變化趨勢:①、②表征隨著溫度升高平衡常數變小,說明正反應放熱;③表征隨著溫度升高,平衡常數增大,說明正反應吸熱。此外三者還有相對大小,平衡常數大小關系:①>②>③。再結合題干去分析具體所需要得到的結論。第五部分 文字規范答題教學啟示PART 0404高考引領教學,教學銜接高考夯實外界因素與移動、速率的關系,并能從圖像中獲取關系。平衡常數相關計算。回歸基礎蓋斯定律、速率、移動等考點明細考點感悟真題中的善意,思維考查。真題感悟創新性知識的提示,是一種善意,應結合基礎知識對比思考,確定是直接運用,還是改造創新再用。現場學習THANKS 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫