2024年高考化学试题特点及应对策略(江合佩2024年)_第1页
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文档简介

融会贯通,学以致用——2024年高考试题特点及应对策略前言/PRE

F

A

C

E在实际命题中,将课程标准作为依据,将高中使用的教材作为命题的总指导,以陌生的情境考查学生熟悉的内容,既满足高等学校选拔的要求,又有利于学生实际水平的发挥,引领学生从不同角度认识化学规律,更深刻地理解化学原理的本质,在增进教考良性互动的同时,促进中学教育、高考命题与高等教育的良好衔接。——教育部考试中心单旭峰《突出学科育人价值,助力教育教学改革》研究高考题,才能预测高考题,高考题就是最好的复习资料。认真研究历年高考试题不难找出命题轨迹,从而把握试题难度,把高考备考与高考无缝对接。——南京大学段康宁教授000012024年高考命题总体特点N

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2024年高考化学命题特点目录C

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d2025届高三一轮复习应对策略34NomattertheflatlandorthepeakInfinitesceneryisoccupied012024年高考命题总体特点2024年新高考命题特点坚持立德树人,促进学生健康成长和全面发展高考命题坚持正确的政治方向和价值导向,充分发掘各学科的德育内涵。坚持考教衔接,引导学生夯实基础、提升能力、发展素养加强与高中教育教学的衔接,积极推动教考评一体化,充分发挥考试评价的积极导向作用和协同育人功能。坚持面向未来,服务拔尖创新人才自主培养高考是提高人才自主培养质量、造就拔尖创新人才的关键一环。一、坚持立德树人,促进学生健康成长和全面发展大力弘扬中华优秀加强培育社会主义核心价值观,将其中蕴含的道义力量、信念力量嵌入学科内容,引导学生争做社强化引导德智体美劳全面发展,注重五育并举,传统文化、革命文化和社会主义先进文化,让学生体会中华优秀传统文化

深入挖掘试题素的源远流长和博大材中蕴含的育人价值,形成润物细无声的效果。精深,接受革命文会主义核心价值

化的熏陶和教育,观的坚定信仰者、

激发学生对社会主义先进文化的认同感和担当中华民族复兴大任的使命感积极传播者、模范践行者二、坚持考教衔接,引导学生夯实基础、提升能力、发展素养在突出素养导向聚焦高校人才

在考查关键能力方方面,紧扣时代发展,设置真实的问题情境,引导学生将知识学习与实践应用相结合,在解决实面,通过优化考查内容、丰富题型考查功能等途径,注重考查支撑学生未来成长和适应社会发展要求的关键能选拔要求,注重考查学生对基础知识、基本技能、基本方法的理解和掌握,打牢发展的根基力,有效鉴别学生

际问题的过程中发展潜质发展核心素养。三、坚持面向未来,服务拔尖创新人才自主培养加强思维品质考查,高考命题加强科学兴趣引导,通过展现国家科技发展成果、加强科学实验考查等方式,鼓励学生了解科学研究方法、培养科学精神,引导他们崇尚科学,积极参与科学活动,激发好奇心、想象力和探求欲加强创新意识培养,增强试题的开放性设计,鼓励学生发散思维,破除唯一标准答案的束缚,在对所学知识灵活运用、通过优化试卷结构,让学生有更多的时间深入思考,同时通过丰富呈现方式、创新设问角度,拓展思维

举一反三的基础上,从考查的空间,强化思

不同角度提出解决问题维过程和思维方式的考查,引导学生提升思维品质,减少死记硬背和“机械刷题”的新思路和新方法,引导学生在独立思考、深入探索的过程中增强创新意识,培育创新精神。022024年高考化学命题特点2024年高考化学试题总体特点遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养1.选取中华传统文化成果,

1.注重考查基础知识,引

1.提供数据现象证据,考增强文化自信

导教学回归基础

查归纳推理与论证能力2.选取我国最新科研成果,

2.加强新老课标衔接,稳

2.丰富试题呈现形式,考厚植爱国情怀

妥推进高考改革

查信息获取与加工能力3.选取化学学科应用成果,

3.保持风格基本稳定,关

3.深入化学学科本质,考体现学科价值

心学生答题感受

查辩证思维与探究能力一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值1弘扬中华传统文化,增强学生文化自信试题追寻中华优秀传统文化的根脉,选取文物、中药等作为素材,展示中华优秀传统文化,厚植爱国主义情怀,激发学生为中华民族伟大复兴而奋斗的责任感和使命感。例1(2024年新课标卷T7)文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是A.羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质DB.松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳C.竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素D.大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值1弘扬中华传统文化,增强学生文化自信试题追寻中华优秀传统文化的根脉,选取文物、中药等作为素材,展示中华优秀传统文化,厚植爱国主义情怀,激发学生为中华民族伟大复兴而奋斗的责任感和使命感。例2(2024年山东卷T1)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还B原反应的是A.竹管、动物尾毫→湖笔C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸B.松木→油烟→徽墨D.端石→端砚一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值1弘扬中华传统文化,增强学生文化自信试题追寻中华优秀传统文化的根脉,选取文物、中药等作为素材,展示中华优秀传统文化,厚植爱国主义情怀,激发学生为中华民族伟大复兴而奋斗的责任感和使命感。例3(2024年广东卷T1)龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为有机高分子的是

C一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值2选取我国最新科研成果,厚植爱国情怀试题选取我国科学家做出的领先研究成果作为素材,在展现我国化学领域突出成就的同时,增强民族自豪感。例1(2024年新课标卷T11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y

[Z(WX)

]

纳米药物具有高效36

2的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是

AA.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为sp3C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于NH4Cl溶液D.Y

[Z(WX)

]

中WX-提供电子对与Z3+形成配位键36

2一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值2医学院施剑林团队在《自然·通讯》发表铁氰酸镁纳米催化剂缓解阿霉素诱导心脏毒性新进展一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值2选取我国最新科研成果,厚植爱国情怀试题选取我国科学家做出的领先研究成果作为素材,在展现我国化学领域突出成就的同时,增强民族自豪感。例2(2024年福建卷T6)福建某研究团队研究了N

的立体结构,如下图所示,为共平面的N

分88子。下列说法错误的是B一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值2三维网状离域电子结构主导的N₈

全氮晶体常温常压稳定性一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值2选取我国最新科研成果,厚植爱国情怀例3(2024年甲卷T9)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。下列叙述错误的是

CA.PLA在碱性条件下可发生降解反应B.MP的化学名称是丙酸甲酯C.MP的同分异构体中含羧基的有3种D.MMA可加聚生成高分子一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值2选取我国最新科研成果,厚植爱国情怀例4(2024年山东卷T7)我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素C研究实验中,下列叙述错误的是A.通过萃取法可获得含青蒿素的提取液B.通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构C.通过核磁共振谱可推测青蒿素相对分子质量D.通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值3选取化学学科应用成果,体现学科价值化学在材料、生命、环境、能源与信息等领域均具有重要的学科价值,对推动人类社会进步和科技发展作出了重大贡献。例1(2024年甲卷T7)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高C质量发展。下列有关能源的叙述错误的是A.木材与煤均含有碳元素

B.石油裂化可生产汽油C.燃料电池将热能转化为电能

D.太阳能光解水可制氢一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值3选取化学学科应用成果,体现学科价值例2(2024年湖北卷T15)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是B一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值3选取化学学科应用成果,体现学科价值例2(2024年山东卷T13)以不同材料修饰的Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制H

和O

,装置如图所示。下列说法错误的是

B22一、精选试题情境,弘扬爱国主义,发挥学科育人价值3选取化学学科应用成果,体现学科价值创新型无膜水电解过程提出一种在不同电池中产生氢气和氧气的突破性无膜系统,支持连续操作高效率与高速操作在近中性NaBr水溶液中,其中溴化物在一个电池中电氧化为溴酸盐,同时放出氢,而溴酸盐在催化反应中化学还原为溴化物,在另一个电池中放出氧。在另一电池中,溴酸盐通过催化反应化学还原为溴化物,并伴随氧气的产生,有望实现高效无膜水电解。二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念1注重考查基础知识,引导教学回归基础高考化学试题精心设置问题,在考查化学核心知识、基础实验和基本原理的同时,考查学生的科学态度和学科关键能力,引导教学回归基础。B例1(2024年新课标卷T9)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是高温A.反应为3Fe

4H2O(g)Fe

O

4H3

4

2B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念1

注重考查基础知识,引导教学回归基础(必修1P70)二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念1注重考查基础知识,引导教学回归基础例2(2024年辽宁卷T9)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是

B二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念1

注重考查基础知识,引导教学回归基础(必修2P106)落实高考改革理念中硫含量的实验装置如下图所AD浓硫酸防止倒吸二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念2加强新课标新点考查,稳妥推进高考改革化学新课标卷依据新课标命制,确保考查内容在课标要求的范围之内,突出新课标新变化点的考查,稳妥推进高考改革。例1(2024年新课标卷T30)四氟咯草胺(化合物G)是一种新型除草剂,可有效控制稻田杂草。G的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件,忽略立体化学)。3和4(6)G中手性碳原子是_______(写出序号)。二、念2加例2(202连碳增强二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念2加强新课标新点考查,稳妥推进高考改革例3(2024年山东卷T17)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如下:醛基1(3)E中含氧官能团名称为_______;F中手性碳原子有_______个。NaOHG中的-CH2OH会被KMnO4氧化为-COOH二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念3保持风格基本稳定,关心学生答题感受高考化学试题关心学生答题感受,注重选取学生熟悉的考查方式和设问角度,避免“偏难繁怪”试题,帮助学生发挥自身水平。例1(2024年新课标卷T10)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是CA.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:Ag

2H

NO3

Ag

NO2

H2O

B.工业废水中的Pb2+用FeS去除:

S2

Pb2

PbS

SO

O

2Br

SO24

4H

2H2

C.海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔:Br22D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:

4

2

4

16H

2Mn2

10CO28H2O2MnO

5C

O2二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念3保持风格基本稳定,关心学生答题感受例2(2024年广东卷T10)镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F

和少量的

Ga、Fe、K、Ca等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。3.24.0×10-72:1:18a3二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念3保持风格基本稳定,关心学生答题感受例3(2024年山东卷T16)锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:四ⅦBCrMnO2降低A二、遵循课程标准,加强考教衔接,落实高考改革理念3保持风格基本稳定,关心学生答题感受例3(2024年山东卷T16)锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:正四面体形sp2FDCA形成的分子间氢键更多三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养1提供数据现象证据,考查归纳推理与论证能力高考化学试题考查学生的探索归纳与论证能力,使学生灵活运用所学知识,向学生渗透科学思维。0.10mmol

Ag2CrO例1(2024年甲卷T13)将配制成悬浊液,向其中滴加0.10mol

L-1的NaCl溶液。41.0mL

lg

c

/

mol

L-1

(M代表Ag+、Cl-或CrO42-)随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。M下列叙述正确的是DA.交点a处:

c

Na+=2c

Cl-Ksp

(AgCl)B.C.D.=10-2.21

Ksp

Ag2CrO4

c

CrO2-4时,不变V

2.0mL

-c

Cly

=-7.82,y

=-lg3412三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养1提供数据现象证据,考查归纳推理与论证能力例2(2024年安徽卷T12)室温下,为探究纳米铁去除水样中的SeO42-影响因素,测得不同条件下SeO42浓度随时间变化关系如下图。C三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养1提供数据现象证据,考查归纳推理与论证能力例3(2024年山东卷T10)常温下水溶液体系中Ag(l)-CH3COOH存在反应:,Ag++CH3COO-

CH3COOAg(aq)平衡常数为K。已初始浓度

,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系

=c

CH

COOH

=0.08mol

L-10

3c

Ag0+如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是

CCH3COOHCH3COO-10-mc(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养2丰富试题呈现形式,考查信息获取与加工能力化学是一门实践应用性极强的学科,信息获取与加工能力对于化学研究至关重要。高考化学试题提供多种图表形式的信息,深入考查学生的信息获取与加工能力。例1(2024年甲卷T28)甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题:三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养2丰富试题呈现形式,考查信息获取与加工能力例2(2024年江苏卷T17)氢能是理想清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养2丰富试题呈现形式,考查信息获取与加工能力CO

(g)+H

(g)

CO(g)+H

O(g)

ΔH>0例3(2024年山东卷卷T15)逆水气变换反应:。222CDT1>T2v(T

)

k1c0.5(H2

)1c(CO

)

12

1v(T

)

k

c0.5(H

)

c(CO

)22222

2浓度改变,速率改变,时间改变浓度改变,达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养3深入化学学科本质,考查辩证思维与探究能力高考化学试题考查学生的辩证思维与探究能力,选拔具有研究潜质的学生,助力拔尖创新人才培养。例1(2024年新课标卷T8)一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示:下列说法正确的是

BA.双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应B.催化聚合也可生成WC.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成D.在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养3深入化学学科本质,考查辩证思维与探究能力三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养3深入化学学科本质,考查辩证思维与探究能力点击化学自概念的提出到后面原位点击反应、CuAAC及SuFEx反应的发展,目前己广泛应用于药物研发、生物偶联、材料等诸多领域,这一强有力的工具极大地推动了这些领域的发展。生物正交化学对生物兼容性、反应效率和选择性的追求使其成为通过化学方法研究生命体系的一个不可或缺的工具,是化学生物学的基础,并己经应用于人体的药物试验。点击化学和生物正交化学的核心都是构建高效的连接,相信这一理念将指导化学家们发展出更加高效、生物兼容性更好的连接反应,并推动相关领域发展到一个前所未有的高度。三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养3深入化学学科本质,考查辩证思维与探究能力例2(2024年安徽卷T15)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程,如下图所示。三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养3深入化学学科本质,考查辩证思维与探究能力从反应过程的角度分析,S

O

2-与I

的反应过程可视为分两步进行:232①

S

O

2-中端位带负电的S原子具有良好的亲核性,且I

亦可作为亲电试剂,二者发生反应232②中间产物S

O

2-中的I原子是良好的离去基团,可再被S

O

2-中的S端进攻而取代2323S

O

2-中端位S原子和O原子均带有一个单位负电荷,由于原子半径r(O)<r(S),电负性χ(O)>23χ(S),故端位S相对于O原子在面对I原子时具有更强的配位能力,即具有更强的亲核性,因此第①步反应为S

O

2-中端位S原子亲核进攻I

更合理。232即便退一步讲,第①步反应为S

O

2-中端位O原子亲核进攻I

,则生成的中间体为,232但由于电负性χ(O)>χ(I),故中间体O—I键的极性恰好和前述中间体S—I键的极性相反,因此第②步反应时,无论是S

O

2-中的O端还是S端进攻,进攻的位点都不是中间体—O—I键中的O23原子,因此无法生成(b)结构。三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养3深入化学学科本质,考查辩证思维与探究能力例3(2024年浙江卷T14)

Si

Cl

中的Si原子均通过sp3杂化轨道成键,与NaOH溶液反应元素510均转化成Na

SiO

。下列说法不正确的是23AA.Si

Cl

分子结构可能是510B.Si

Cl

与水反应可生成一种强酸510C.Si

Cl

与NaOH溶液反应会产生H5102D.Si

Cl

沸点低于相同结构的Si

Br510510三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养3深入化学学科本质,考查辩证思维与探究能力例4(2024年山东卷T20)水煤气是H

的主要来源,研究CaO对C-H

O体系制H

的影响,涉及222主要反应如下:H2COCO2H2当温度高于T

,CaCO

已完全分解,13只发生反应Ⅱ,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,所以CO2的摩尔分数减小。三、深化综合考查,突出科学教育,注重人才选拔培养3深入化学学科本质,考查辩证思维与探究能力官能团的转化碳骨架的构建例5(2024年江苏卷T15)

F是合成含松柏基化合物的中间体,其合成路线如下:卤代烃水解

醇的氧化增长碳链成环032025届高三一轮复习应对策略一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以无机物教学为例)1基于知识关联建立高中无机物知识体系基

计黄

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以无机物教学为例)2基于认识思路构建高中无机物认识模型认

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路黄

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以有机物教学为例)1基于知识关联的高中有机化学教学内容结构化基

计刘

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以有机物教学为例)1基于知识关联的高中有机化学教学内容结构化基

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以有机物教学为例)2基于认识思路的高中有机化学教学内容结构化有

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以有机物教学为例)2基于认识思路的高中有机化学教学内容结构化合

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以热化学教学为例)1基于知识关联的热化学结构化基

计胡

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以热化学教学为例)2基于认识思路关联的热化学结构化热

图胡

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以热化学教学为例)2基于认识思路关联的热化学结构化热

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以热化学教学为例)3基于核心观念的热化学结构化分析大

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.一、聚焦核心知识,实现知识的结构化(以热化学教学为例)3基于核心观念的热化学结构化分析“

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.案例1.0:构建动力学的认知模型(知识结构化)厦门大学附属科技中学

林艺玲任务一:画出“动力学”相关内容的思维导图提起动力学,你会想到哪些内容?反应速率反应机理反应速率的概念

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……2基元反应5反应速率的计算34反应速率影响因素反应历程任务二:建立“反应速率”的认知模型碰撞理论理论基础∆c(A)t过渡态理论v(A)=定量表示影响因素c、T、P、催化学反应速率怎么测概念单位时间内某物质浓度的变化量反应速率常数

k任务二:建立“反应速率”的认知模型速率计算计算方法:“

三段式”影响因素实验方案设计——控制单一变量c、P、T、Cat.、接触面积等控制单一变量控制其他因素相同确定观察指标明确探究问题图像表征任务二:建立“反应速率”的认知模型碰撞理论---化学反应发生的条件理论基础分子具有足够的能量活化分子分子运动相互碰撞发生化学反应有效碰撞有合适的取向增大浓度(或加压)单位体积分子总数增多,但活化分子百分数不变微观解释反应速率加快有效碰撞次数增多单位体积活化分子数增多升高温度或催化剂单位体积分子总数不变,但活化分子百分数增大任务二:建立“反应速率”的认知模型反应速率常数

k对于反应:

H

O

+2HI=2H

O+I2

222υ=kc(H2O2)c(HI)影响因素:与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。意义:它的大小直接反映数值:等于单位浓度下的反应速率速率的快慢,说明反应速率越快k值越大,速率方程是由实验数据测定的结果,与化学方程式无确定的关系。任务三:建立“反应机理”的认知模型反应不同历程不同化学反应是有历程的取决于反应物的结构造成反应速率不同同一反应不同条件反应条件反应历程也可能不同基元反应复杂反应

若干个基元反应(1)Br2

2Br(2)Br

+H2

HBr

+H(3)H+Br2

HBr

+Br(4)H+HBr

H2

+Br(5)Br

+Br

Br2任务三:建立“反应机理”的认知模型有催化剂参与的反应机理活化分子平均能量均相催化使用催化剂K后,改变反应历程AK:中间产物A+B=

AB活化能为Ea反应物平均能量①A+K=AK

②AK+B=AB+K活化能为Ea1

活化能为Ea2生成物平均能量活化能

=

活化分子平均能量

-普通分子平均能量任务三:建立“反应机理”的认知模型图像分析

非均相催化最大能垒=

决速步能垒任务三:建立“反应机理”的认知模型图像分析箭头指入:反应物箭头指出:生成物箭头回指:中间产物看箭头方向任务三:建立“反应机理”的认知模型有催化剂参与的反应历程分析反应历程、反应活化能化学反应速率均相反应参与化学反应,降低反应活化能最大能垒“

变”特性能垒图=

决速步选择性特定条件下具有活性催化剂参与的化学反应历程图像类型循环图看箭头方向“

不变”方向、∆H限度、K非均相反应箭头指入:反应物箭头指出:生成物箭头回指:中间产物(扩散-

吸附-

表面反应-

脱附-

反向扩散)任务四:优化“动力学”相关内容的思维导图案例2.0:构建动力学的认知模型(真实情境)甲烷的燃烧清洁无污染燃烧热值高甲烷储量丰富……甲烷的燃烧CH

(g)+2O

(g)==2H

O(g)+CO

(g)

∆H=-802.6kJ.mol-14222CH4N2未参与反应的O2H2O空气CO2CO2的捕集分离成本高任务一:设计化学链燃烧装置CH

(g)+2O

(g)==2H

O(g)+CO

(g)

∆H=-802.6kJ.mol-14222CH4N2H2OCO2未参与反应的O2空气物理方法化学反应……利用沸点不同分离等任务一:设计化学链燃烧装置CH

(g)+2O

(g)==2H

O(g)+CO

(g)

∆H=-802.6kJ.mol-14222原本耦合在一起的氧化还原反应分离开CO

、H

ON2、O222氧化产物还原产物释氧吸氧空气CH4任务一:设计化学链燃烧装置资料卡化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术,与传统燃烧方式相比,避免空气和燃料直接接触,有利于高效捕集CO2。载氧体的选择视频介绍……任务一:设计化学链燃烧装置化学链燃烧技术中常见的载氧体有Fe基、Cu基、Mn基、Ni基等几种。表

几种金属单质氧化物载氧体性能的比较1任务一:设计化学链燃烧装置CH

(g)+2O

(g)==2H

O(g)+CO

(g)

∆H=-802.6kJ.mol-14222冷凝CO

、H

ON2、O222CuO/Cu2O载氧体ⅠCuO/Cu2O释氧吸氧载氧体Ⅱ空气CH4循环利用高温2Cu2O+O24CuO8CuO+CH44Cu

O+CO

+2H

O2

2

2任务二:运用热力学视角解决问题CH

(g)+2O

(g)==2H

O(g)+CO

(g)

∆H=-802.6kJ.mol-142222Cu

O(s)+O

(g)

4CuO(s)

∆H=-227kJ.mol-1

①空气反应器22往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数为21%]1.T升高,氧平衡分压增大的原因?吸氧转化为CuO释氧x(O2)/%2.当反应气氛中的O2分压大于该温度下转化为Cu2O的氧平衡分压,反应朝哪个方向进行?图1CuO/Cu2O体系热力学氧平衡分压任务二:运用热力学视角解决问题CH

(g)+2O

(g)==2H

O(g)+CO

(g)

∆H=-802.6kJ.mol-142222Cu

O(s)+O

(g)

4CuO(s)

∆H=-227kJ.mol-1

①空气反应器22往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数为21%](1030,20)3.985°C时,O

的平衡转化率α(O

)是多少?22(985,10)x(O2)/%4.反应温度控制在约1030°C以下,原因是?图1CuO/Cu2O体系热力学氧平衡分压任务二:运用热力学视角解决问题CH

(g)+2O

(g)==2H

O(g)+CO

(g)

∆H=-802.6kJ.mol-142222Cu

O(s)+O

(g)

4CuO(s)

∆H=-227kJ.mol-1

①空气反应器22燃料反应器

8CuO(s)+CH

(g)

4Cu

O(s)+CO

(g)

+2H

O(g)②42221.计算反应②的焓变。2.计算反应②的Kp。数据还在查找中……任务三:综合热力学和动力学视角解决问题还原:8CuO(s)+CH

(g)

4Cu

O(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆H=-348.6kJ∙mol-1②42224CuO(s)+CH

(g)

4Cu(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆H=-173.4kJ∙mol-1

③422还原体系中,在不同的温度下,还有可能存在副反应:CH

(g)

==C(s)+2H

(g)

∆H

=+73.8kJ∙mol④-142298KH

(g)+CuO(s)==

Cu(s)+H

O(g)

∆H

=-87kJ∙mol

⑤-122298KC(s)+CO

(g)

==

2CO(g)

∆H

=+173kJ∙mol

⑥-12298KCO(g)+CuO(s)

==

Cu(s)+CO

(g)

∆H

=-128kJ∙mol

⑦-12298K任务三:综合热力学和动力学视角解决问题还原:8CuO(s)+CH

(g)

4Cu

O(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆G=②42224CuO(s)+CH

(g)

4Cu(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆G=

③422探究不同的温度下CH4与Cu基载氧体的反应,测定反应产物气体成分随时间的变化。根据

∆G数据,反应趋势大。受制于动力学因素时间(min)常压条件,反应气体为CH

(50%,φ)-N

(50%,φ),42CH

流量为12.5mL∙min-1,GHSV(CH

)为25h-1。44任务三:综合热力学和动力学视角解决问题还原:8CuO(s)+CH

(g)

4Cu

O(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆H=-348.6kJ∙mol-1②42224CuO(s)+CH

(g)

4Cu(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆H=-173.4kJ∙mol-1

③422温度太高或太低,Cu基载氧体的还原转化率较低,可能原因是什么?[熔点:Cu-1083°C,CuO-1446°C,Cu2O-1230°C]低催化剂的活性低温度物质性质(Cu、CuO等发生熔融,降低反应的比表面积……)高Cu基载氧体与

CH4

反应的还原转化率[选取平均粒径为

74μm的Cu基载氧体

20mg在

CH4

的气氛下进行实验]任务三:综合热力学和动力学视角解决问题如何解决?选择合适的催化剂…低高催化剂的活性低温度物质性质(Cu、CuO发生熔融,降低反应的比表面积……)制备复合载氧体……任务三:综合热力学和动力学视角解决问题还原:8CuO(s)+CH

(g)

4Cu

O(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆H=-348.6kJ∙mol-1②42224CuO(s)+CH

(g)

4Cu(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆H=-173.4kJ∙mol-1

③422探究不同的温度下CH4与Cu基载氧体的反应时间(min)时间(min)副反应常压条件,反应气体为CH

(50%,φ)-N

(50%,φ),

CH

流量为12.5mL∙min-1,GHSV(CH

)为25h-1。4244任务三:综合热力学和动力学视角解决问题还原:8CuO(s)+CH

(g)

4Cu

O(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆H=-348.6kJ∙mol-1②42224CuO(s)+CH

(g)

4Cu(s)+CO

(g)

+2H

O(g)

∆H=-173.4kJ∙mol-1

③422时间(min)积碳严重时间(min)载氧体活性中心失活常压条件,反应气体为CH

(50%,φ)-N

(50%,φ),

CH

流量为12.5mL∙min-1,GHSV(CH

)为25h-1。4244任务三:综合热力学和动力学视角解决问题物质性质Ø

熔点等动力学热力学Ø

化学平衡及其移动Ø

副反应趋势反应速率催化剂活性ØØ温度对化学反应体系的影响任务三:综合热力学和动力学视角解决问题设计方案证明在750°C条件下,载氧体反应过程中有积碳现象产生?取出还原后的载氧体,在750°C条件下,通入一定量的空气,测定反应后C

O

2

浓度如何解决积碳问题?联合甲烷水蒸气重整技术CH

(g)+H

O(g)==CO(g)+3H

(g)422∆H298K

=+205.8kJ.mol-1不同气氛下Cu基载氧体的还原转化率任务三:综合热力学和动力学视角解决问题探究H

、CO、CH

与铜基载氧体反应所需温度24表2

350°C下不同还原反应的

∆G、log(K)和活化能Ea∆G(kJ.Ea/(kJ.mol-1)反应log(K)mol-1)-406.12

34.03-130.03

10.90-114.27

9.5860温度(°C)Cu基载氧体气体溢出量随反应温度的变化任务三:综合热力学和动力学视角解决问题CH

在缺陷α-Fe

O

(001)表面部分氧化的机理423任务三:综合热力学和动力学视角解决问题化学链燃烧与其他系统耦合冷凝CO

、H

ON2、O222CuO/Cu2O载氧体Ⅰ蒸气重整反应器CuO/Cu2OCH

+H

O42载氧体Ⅱ空气CH4重整气制氢思维建模物质性质反应设计条件控制装置优化热力学动力学(T、c、P)

(T、c、P、催)化学反应速率催化剂反应方向化学平衡副反应活性选择性历程:扩散→

吸附→

表面反应→

脱附→

扩散二、聚焦知识功能,实现模块的融通化有机化学中的电子效应任务一

有机化学中的诱导效应观察分析CH

COOH和CF

COOH酸性强弱,分析造成分析强弱的原因?33pKa=0.23pKa=4.76大于【结论】三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是由于氟的电负性氯的电负性,F-C的极性

大于

Cl-C的极性,使F

C-的极性

大于

Cl

C-的极性,导致三氟乙酸33的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+。任务一

有机化学中的诱导效应请任意选择两个从电子效应角度分析解释酸性强弱的原因?思考:1.什么是电子效应?2.产生电子效应的原因是什么?3.什么是推电子基团(吸电子基团)?4.电负性的差异只影响了一根键吗?数据来源:人教版教材《物质结构与性质》P54任务一

有机化学中的诱导效应【宏观-微观-符号-曲线四重表征】

常温下CH

ClCOOH和CHCl

COOH的两种溶液中,分布系数

与pH的变化关系如下图所示。22D加入了更强的酸,应为>pKa=1.3pKa=2.8数据来源:2024年新课标卷第13题任务一

有机化学中的诱导效应拓展延伸【宏观-微观-符号-曲线四重表征】用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL

0.1mol·L-1丁酸、2-氯丁酸、3-氯丁酸,C溶液pH随NaOH溶液体积变化如图。下列说法错误的是A.Ka(HX)的数量级为10-5B.HZ为2-氯丁酸C.b点:c(HX)>c(Na+)>c(X-)D.水的电离程度:c>b>a>d【分析】根据图像,b点为半滴定点,体系中为等量的NaX和HX,由于b点pH<7,说明此时HX的电离程度大于NaX的水解程度,故c(X-)>c(Na+)。数据来源:2024年厦门市一检第10题任务一

有机化学中的诱导效应♣

基于分子结构的视角认识物质酸性强弱1.化学键的键长对物质酸性强弱的影响陈琪,徐才雄.基于模型建构的物质酸性强弱的比较及其应用任务一

有机化学中的诱导效应♣

基于分子结构的视角认识物质酸性强弱2.化学键的极性对物质酸性强弱的影响HA的酸性强弱还与H-A键的极性强弱有关,H-A键的极性越强,H-A越容易断键,HA的酸性越强。陈琪,徐才雄.基于模型建构的物质酸性强弱的比较及其应用任务一

有机化学中的诱导效应♣

基于分子结构的视角认识物质酸性强弱陈琪,徐才雄.基于模型建构的物质酸性强弱的比较及其应用任务一

有机化学中的诱导效应♣

基于分子结构的视角认识物质酸性强弱【思维建模】陈琪,徐才雄.基于模型建构的物质酸性强弱的比较及其应用任务一

有机化学中的诱导效应♣

基于分子结构的视角认识

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