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(共70张PPT)
第13讲
2024新高考化学命题特点与备考策略
2024高考化学试题评析及教学启示
contents
目录
01
命题特点
01
02
03
经典重现
模型建构
04
教学启示
命题特点
PART 01
01
研究命题特点，把握命题方向
单省命题的省份逐渐增多，各省命题百花齐放。“稳中有变”是最大的特点。各省命题试题情境非常新颖、考查内容面广、陌生信息“争先恐后”、重视教材新增内容的考查、试题设问争取“独到”之处，为实现对高分段学生的有效区分奠定了基础。单省命题整体难度较大。
研究命题特点，把握命题方向
卷别 考查对象 考点分布
焓变 反应速率 图像 速率方程 反应条件的选择 平衡常数 （平衡）转化率/产率 其它计算 陌生信息 （热）化学方程式 电化学 物质结构
安徽卷 Se √ √ c-t √ √
安徽卷 乙烯 √ √ √ √Kx √平产 √ 配位键
黑吉辽 异山梨醇 √ √ √ √平转 晶体
结构
黑吉辽 处理HCl √ 熵变 √ √说理 √Kc
湖南卷 乙酸制备 √ √ √ √ √ √
湖南卷 制备丙烯腈 √ √归属 √说理3
湖北卷 制备BaC2 √ √ Kp 分压 √
全国 甲卷 制备丙烯 √ √ √归属 选择性 说理 系数相同K √平转 √
新课标 制备高纯镍 √ √ √ Kp 分压 半衰期 轨道表示式、晶体结构
研究命题特点，把握命题方向
卷别 考查对象 考点分布
焓变 反应速率 图像 速率方程 反应条件的选择 平衡常数 （平衡）转化率/产率 其它计算 陌生信息 （热）化学方程式 电化学 物质结构
甘肃卷 制备SiHCl3 √ √ √说理 √ 热值/浓度 √
北京卷 制备硝酸 √ √说理 √ √ √说理 物质性质、说理
贵州卷 制备芳烃 √ 自发性 √ 说理 √ √说理 Kp √ √
广东卷
河北卷
江西卷
……
经典重现
PART 02
02
重温经典，感悟高考
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
4 mol
纳米铁与H＋反应
图像显示该温度下，15h后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，而1,4－失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①,推知反应限度小于反应①
重温经典，感悟高考
未达平衡状态
解题关键
重温经典，感悟高考
降温，乙酸减小
乙酸乙酯增加

a、b代表乙酸的分布分数
跨界试题，深得我心。
逆向移动，逆反应方向为放热反应
正向放热
对应乙酸乙酯，即表征副反应的平衡常数比较，该反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小。
重温经典，感悟高考
盖斯定律： H3＝ H1－2 H2
－566
＞
加压，平衡转化率↓
b
重温经典，感悟高考
投入一定量乙烷，发生反应……
恒温恒压体系，可令乙烷为1 mol（设为a mol亦可)
C2H6(g)＝C2H4(g)＋H2(g)
初始量/mol： 1 0 0
变化量/mol：0.25 0.25 0.25
平衡量/mol：0.75 0.25 0.25
C2H6(g)、C2H4(g)、H2(g)的物质的量分数分别为0.6、0.2、0.2，代入Kx1＝（0.2×0.2）÷0.6＝0.067
0.067
增大
重温经典，感悟高考
新型π键
3d10 乙烯2个π电子
4s空轨道
选择性高，能有效将C2H4和C2H6分离，分离出的产物中杂质少，纯度较高
BC
高陌生度情境：抽提出所学知识帮助构建模型，现场学习构建模型
重温经典，感悟高考
气体分子数减小，基本推知：熵减
＜
放热反应，升温HCl平衡转化率降低即T3＜T2＜T1
360
盖斯定律： H1＋ H3－ H2
－258.8
重温经典，感悟高考
非平衡转化率，可提高速率达到提高转化率的效果。
BD
情境:流速、非平衡转化率等真实而陌生工艺。
流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低。
6
101
融合晶体结构
Kx
重温经典，感悟高考
类比电石与水的反应
Ⅰ＋Ⅱ
BaC2＋2H2O→Ba(OH)2＋HC≡CH↑
K＝KⅠ×KⅡ＝102.5－1.5＝10=(pco/105Pa)3
1016
K＝(pco/105Pa)2＝1
105
105
温度不变，
平衡常数不变
标准压强平衡常数
重温经典，感悟高考
BaCO3消耗完，而BaC2产率几乎为0，说明转化为BaO
BaO
速率不变至BaC2产率接近100%
容器中只有反应Ⅱ：BaO(s)＋3C(s)
BaC2(s)＋CO(g)，反应条件恒温1823K、恒压，且该反应只有CO为气态，据K＝pco/105Pa可知，CO的压强为定值，故化学反应速率不变
旧知：
化学反应速率
化学反应速率与浓度的关系
应变：融合平衡常数分析
重温经典，感悟高考
盖斯定律： H＝3 H1－ H2
君不见全国卷之可逆符号
－67
重温经典，感悟高考
CH4(g)＋Br2(g)＝CH3Br(g)＋HBr(g) DH1＝－29 kJ mol－1，升高温度，CH4增多，CH3Br减小。
a
560℃时，n(CH3Br)＝5.0 mmol，n(CH4)＝1.6 mmol。即消耗6.4 mmol CH4，则其转化率为80%，此外根据碳守恒可知还生成了6.4－5.0 mmmol＝1.4 mmol CH2Br2，已知每引入1个Br，则产生1个HBr，则n(HBr)＝n(CH3Br)＋2n(CH2Br2)＝7.8 mmol。则剩余n(Br2)＝8－7.8＝0.2 mmol。
80%
7.8
浓度、压强平衡常数，抑或其他？
气体分子数相等
10.92
重温经典，感悟高考
3.2－2.6＝0.6 mmol
2.2－1.8＝0.4 mmol
3/2或1.5
5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，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发生反应生成了CH3Br
微量、反应机理、图像的证据推理、数据处理
重温经典，感悟高考
融合晶体结构考查。受限于选择题量少。
铜晶胞，面心立方晶胞。面对角线“球”相切。
熟记教材常见晶胞结构。
考查σ键数时，写结构式。特别是配合物的配体简写时。
8
分子晶体
重温经典，感悟高考
升温，CO的转化率降低，说明正反应方向为放热方向。
小于
正反应为气体分子数减小的反应，加压，CO的平衡转化率增大，故p4＞p3＞p2＞p1，故p3＝1.0 MPa。
降温、减压
97.3%
令CO为4 mol，消耗4a mol，即生成a mol Ni(CO)4，CO的体积分数为90%，则有(4－4a)/[(4－4a)＋a]＝0.10，则a＝97.3%。结合p3＝1.0 MPa，代入Kp＝（0.9×1.0）÷（0.1×1.0）4＝9000 (MPa)－3。
9000
重温经典，感悟高考
ct[Ni(C16O)4]÷c0[Ni(C16O)4]＝0.5＝e－kt
重温经典，感悟高考
盖斯定律：ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
重温经典，感悟高考
恒压
c
降低分压有利于反应i平衡正向移动且提高乙醇的浓度可以使酯的水解程度降低从而提高产率
又见流速：
动力学，即考查速率问题。
反应ⅲ的速率远大于反应ⅱ
催化剂活性降低
重温经典，感悟高考
0.72 g水的物质的量为0.04mol，故p(H2O)=2.5×102kPa mol 1×n(H2O)=10kPa，NH4HCO3分解的反应式为NH4HCO3=NH3↑＋CO2↑＋H2O↑，故NH4HCO3分解的平衡常数Kp=p(NH3)p(CO2)p(H2O)=4×104(kPa)3，解得p(NH3)=40kPa，故为保证NH4HCO3不分解，NH3的分压应不低于40 kPa；
40
Sn(CH2CH2CN)4是有机化合物，与水不溶，水中不电离，以CH2=CHCN为原料在Sn做的阴极得电子制得Sn(CH2CH2CN)4，故阴极的电极反应式为Sn＋4CH2=CHCN＋4e-＋4H＋=Sn(CH2CH2CN)4。
Sn＋4CH2=CHCN＋4e－＋4H＋=Sn(CH2CH2CN)4
重温经典，感悟高考
物质 CH4(g) C6H6(l) H2(g)
H/(kJ mol－1) a b c
能
6a－b－9c
重温经典，感悟高考
pH CH4平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/%
2.4 9.60 5.35 40.75
4.0 9.80 4.60 45.85
7.0 9.25 4.05 46.80
10.0 10.45 6.45 33.10
12.0 9.95 4.10 49.45
反应ⅰ有积炭生成，随着反应的进行，生成的积炭逐渐增多，覆盖在催化剂表面，使催化剂催化性能逐渐降低，化学反应速率减小
影响催化剂活性，即降低选择性
10.0
pH=10.0时，产物中积炭平均含量最低，CH4平均转化率最大，芳烃平均产率最高
重温经典，感悟高考
x=0.2
20%
重温经典，感悟高考
适当降低温度，加入合适的催化剂
重温经典，感悟高考
充电时应该发生失去电子的氧化反应
模型建构
PART 03
03
构建思维模型，兼顾方法模型
2.知道高考考什么？
3.知道高考怎么考？
1.知道高考为什么考？
构建思维模型，兼顾方法模型
1.知道高考为什么考？
为国育才，为党育人。
高考评价体系的基本内涵是“一核、四层、四翼”
构建思维模型，兼顾方法模型
2.知道高考考什么？
构建思维模型，兼顾方法模型
2.知道高考怎么考？
稳 变
盖斯定律、焓变、熵变 考查热值、自发性等，乃至有关能量的新概念
化学平衡及移动、转化率 重点考查浓度、转化率变化图 侧重非平衡转化率的考查
融入新型图像如流量图
数据多以物质的量或体积为主 微量化、给予质量等
化学反应速率及影响因素 速率方程、阿伦尼乌斯方程
化学反应机理 自由基机理、离子机理等具象化
平衡常数的计算（Kp、Kc） Kx等平衡常数的计算及其应用
模块稳定（选必1第一二章内容） 融合物质结构、电化学、离子平衡，气相与液相平衡交融或互换考查
不忘初心
1、总能量公式：ΔH＝H1(生成物的总能量)－H2(反应物的总能量)
2、键能公式：ΔH＝E1(反应物的键能总和)－E2(生成物的键能总和)
3、活化能公式
E1表示正反应活化能，E2表示逆反应活化能
ΔH＝E1(正反应活化能)－E2(逆反应活化能)【根据图示反应是吸热落实计算公式】
图示记忆法
注意：活化能一般是正值，催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小，活化能不等同于键能。键能不等同于总能量。物质越稳定，总能量越低，键能越大。
高考必考点——焓变的判断与计算
盖斯定律 化学反应速率
有效模型，精准应对
消元法 留元法 精准提分
只有2个已知方程，消元留元皆可。但要注意系数。
消元法:“消去”目标方程式中没有的物质
留元法：盯着该留下的物质进行系数和方向（在左边还是右边），直接确定目标与已知方程式之间的关系。
有效模型，精准应对
聚焦新点 提炼高阶思维
[2019·北京·27（1）]（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是____________________________。
②已知反应器中还存在如下反应：
i.CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)===C(s)+2H2(g) ΔH3
……
iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________反应的ΔH。
常规思维：已知反应消元或留元＝目标方程式
高阶思维：已知反应消元或留元+未知反应＝目标方程式，求解未知反应。
C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)===2CO(g)
CH4+2H2O=====4H2+CO2
催化剂
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
有效模型，精准应对
聚焦新点 提炼高阶思维
潜在的自由能公式 ΔG＝ΔH﹣TΔS
已知自由能变化，温度，熵变的数值（注意单位换算，熵变的单位一般是J·mol－1·K－1），不就可以求出焓变或者判断焓变大于0还是小于0吗？
有效模型，精准应对
基于原点 玩转化学反应速率
【练动凝法2】[2019·全国卷I·28(4)]Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率 (a)＝ kPa·min 1。
原点1 平均化学反应速率 ——“净”平均反应速率
0.0047
启示：平衡时，平均反应速率＝0
有效模型，精准应对
基于原点 玩转化学反应速率
[2019全国卷Ⅱ28（3）]环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_______（填标号）。
原点2 化学反应速率—— 净 “瞬时”
斜率＝净瞬时速率＝v正﹣v逆
A．T1＞T2
B．a点的反应速率小于c点的反应速率
C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L－1
CD
有效模型，精准应对
基于原点 玩转化学反应速率
原点3 比较v正、v逆的大小
小于
大于
tm时生成物浓度较低
不同点的v正、v逆：比较外界因素，不应看斜率
同（某）点的v正、v逆：移动方向或进行方向，Qc与K比较。
[2017全国卷Ⅲ28（4）]298 K时，将20 mL 3x mol·L 1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L 1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO3 (aq)+I2(aq)+2OH (aq) = AsO4 (aq)+2I (aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO4 )与反应时间（t）的关系如图所示。
②tm时，v正_____ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
③tm时v逆_____ tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。
3-
3-
3-
有效模型，精准应对
质量作用定律——速率方程——动力学问题
一定温度下，化学反应（瞬时）速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于基元反应：aA＋bB===gG＋hH k正、k逆分别表示正、逆速率常数
浓度：v正＝k正ca(A)·cb(B) v逆＝k逆cc(G)·cd(H)
压强：v正＝k正pa(A)·pb(B) v逆＝k逆pc(G)·pd(H)
摩尔分数（物质的量分数）：
v正＝k正xm(A)·xn(B) v逆＝k逆xc(G)·xd(H)
基元反应m、n、c、d就是反应的计量数；对于非基元反应，m、n、c、d 不一定是计量数了（无需担忧，考查的内容都是选择简单模型）。
也可以通过k的单位明晰浓度或压强等的幂关系。k一般是有单位的，可以利用速率的单位与浓度、压强等进行换算。
通过“单一变量”原则，测定不同浓度或压强的反应速率，可计算出速率与浓度或压强的幂关系以及速率常数。
速率常数与平衡常数的关系
1.95×10－3
高考思维进阶
大于
1.3
高考思维进阶
浓度与速率的关系
浓度与压强的关系
由此可深入了解浓度的改变，速率为何变化。且压缩体积时，由公式可以发现气体计量数大的受到压强的影响程度大，可验证增大压强，气体分子数大的速率大，气体分子数小的速率小，故向气体分子数减小的方向移动。
①浓度越大（压强越大），化学反应速率一般越快
②若浓度的幂等于0（并非每个反应都是基元反应，故浓度的幂不一定是方程式的系数，但是高中还是喜欢考查是系数的），则该反应是一个“匀速反应”，即化学反应速率（瞬时）与浓度无关。
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)
高考思维进阶
温度与速率的内含
由数据和图像可见，其它条件一定时，相同反应，温度升高，速率常数增大。不同反应，活化能大，速率常数（反应速率）受到温度的影响大(“加速度大”)。但活化能大的反应，初始反应速率一般较慢，这样就与活化能小的反应存在“追击”问题，积碳的物质的量先增加后减小。
基于原点：这些公式很容易高中知识切入，某吸热反应，温度升高，向吸热方向移动，画个能量变化图，就可以知道吸热方向的活化能大于放热方向的，向吸热方向移动的原因是吸热方向的速率增大的程度大于放热方向，故活化能越大，当温度改变时，变化程度越大，升温，升高的程度大；降温，降低的程度大。
第一部分 盖斯定律 化学反应速率
比如请从碰撞理论角度分析，浓度、压强、催化剂改变时，速率变化的原因。
碰撞理论中的速率——聚焦新点
活化分子是指具有发生化学反应所需最低能量状态的分子。活化分子发生反应的碰撞称为有效碰撞。
有效模型，精准应对
催化剂与速率的关系
第二部分 催化剂
催化剂的定义
根据国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)1981年的定义：催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。
催化剂在化学反应中引起的作用叫催化作用。催化剂在工业上也称为触媒。
催化剂的作用
只加速热力学可行的反应、k正、k逆增加相同倍数、改变反应历程、降低反应活化能
不影响平衡移动、不影响焓变、不影响平衡常数
催化剂与温度的关系
“火山型”——抛物线图像
BD
【启示】有催化剂参与时，反应相同时间，转化率、体积分数、产率等物理量随着速率的增大而增大，随后进入后半部分，但是后半部分到底是平衡移动造成还是催化剂失活的缘故，无从而知，故后半部分应该是两种解释都可能成立。
【点拨】这个题给了我们“抛物线”温度—X图像，进一步的解释，后半部分还是可能是平衡的，此图中，抛物线的最高点都不是平衡点。
第二部分 催化剂
有效模型，精准应对
催化剂与活化能的关系
活化能与速率的关系——聚焦新点
一般而言，活化能低（能垒低），速率快（相当于加入催化剂，降低活化能，反应速率加快）。由阿伦尼乌斯公式可知，温度、浓度不变，活化能低，速率常数大，结合质量作用定律（速率方程），可知速率将加快。
第二部分 催化剂
高考思维进阶
催化剂与活化能的关系
Ⅱ
T4　
ΔH1＜0，温度升高，反应Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)减小；浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响
速率的改变：外界因素，多重因素时，对比结果进行分析。
第二部分 催化剂
能垒
【点拨】在2019年的高考题中，使用的是非均相催化剂，存在与催化剂的“吸附”与“脱附”过程，每一次从吸附态“爬坡”到“过渡态”均为一次能垒（即活化能），这样的选取是符合活化能的定义的。
其中最高能垒步骤，即反应过程中活化能最高步骤，决定了整个反应过程的反应速率，称为决速步（速控步）。
研究这个图像的意义在于了解反应机理，以及找到了如何进一步得提高化学反应速率或找到合适催化剂，降低最高能垒步骤的能垒（或找到最高能垒步骤的能垒更低的催化剂）。
思维提炼
第二部分 催化剂
能垒
对于简单催化反应往往是一个过渡态。但是有些催化机理，会出现多个过渡态。反应历程中会出现多个能垒。如何看近来频频出现在质检模拟题中的反应机理图像题，我们有必要了解近来常考反应历程的能垒问题的相关理论知识：
非均相催化一般有如下过程：
1.反应物向催化剂表面扩散
2.反应物在催化剂表面“吸附”
3.被吸附的反应物在表面迁移、化学重排、反应
4.产物由催化剂表面“脱附”
5.产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散
界面现象变得很重要，因为扩散、吸附、脱附等都涉及到界面，它们对反应速率都有很重要的影响。
吸附分为：物理吸附（范德华力）、化学吸附（与活性位键合）
大部分吸附过程是放热的。大部分都属于化学吸附。
思维提炼
第二部分 催化剂
催化剂的选择性
第二部分 催化剂
选择性＝
转化为目标产物所消耗的
某反应物的物质的量
某反应物转化的总物质的量
目标产物产率＝转化率×选择性
产率常用于衡量催化剂的优劣
活性位点——聚焦新点
第二部分 催化剂
催化剂真正起作用的是活性位。
催化剂失活——原因分析——聚焦新点
第二部分 催化剂
酶催化剂，受到pH、温度等的影响。微生物电池、微生物处理污染等情境。
无机催化剂：
积碳（结焦），降低了表面积，活性组分被覆盖。故常有消碳的方法讨论考查。
毒物吸附：比如H2S，所以经常有考题考查甲烷气体中脱硫。近来常出现在电化学题中。还有很多，题干理应给信息。
万能模型结构反应原理题——三角关系
第三部分 万能模型
万能模型结构反应原理图像题
第三部分 万能模型
化学平衡的“紧箍咒”——化学平衡常数
K(浓度平衡常数)
转化率
浓度
体积分数
压强比
密度
温度
三段式+常数表达式
一般设变化量为x
第四部分 化学平衡常数
化学平衡的“紧箍咒”——化学平衡常数
任意时刻的浓度商——Qc——勒夏特列的定量分析
Qc
K
Qc
K
Qc
K
逆，v逆大
正，v正大
浓度商Qc什么时候用？
①判断某时刻各物质的浓度是否达平衡
②判断反应进行方向或移动方向
③判断某时刻的v正与v逆的相对大小（这里是判断同一时刻曲线上同一点的速率比较哦）
改变单一外界因素，能否用该法判断移动方向呢？
能，但没必要，当用基础判断不了时，才用Qc 。一般用勒夏特列原理判断移动方向。
第四部分 化学平衡常数
思维进阶——压强平衡常数
第四部分 化学平衡常数
思维的进阶
高考真题是很善良的，体会到它善意的提示。
进阶——多重平衡的计算
20
1/64
64
传递型多重平衡计算。
凝法：
注意相同物质的生成与消耗。关键设好变化量的未知数，以及“相同物质”的末状态只有一种数据。“出现一次”的物质较为轻松。
有效模型，精准应对
文字描述答题规范——基于万能模型，追求“完美”
明晰反应特点
↓
外界条件←图像中的自变量
↓
外界条件与速率或移动结果的关系（变化趋势）←图像中的因变量
↓
结论
模型构建
第五部分 文字规范答题
有效模型，精准应对
文字描述答题规范——基于万能模型，追求“完美”
理论探索
如右图，能够看出T与K的关系，变化趋势：①、②表征随着温度升高平衡常数变小，说明正反应放热；③表征随着温度升高，平衡常数增大，说明正反应吸热。此外三者还有相对大小，平衡常数大小关系：①＞②＞③。再结合题干去分析具体所需要得到的结论。
第五部分 文字规范答题
教学启示
PART 04
04
高考引领教学，教学衔接高考
夯实外界因素与移动、速率的关系，并能从图像中获取关系。平衡常数相关计算。
回归基础
盖斯定律、速率、移动等考点
明细考点
感悟真题中的善意，思维考查。
真题感悟
创新性知识的提示，是一种善意，应结合基础知识对比思考，确定是直接运用，还是改造创新再用。
现场学习
THANKS

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