2019届高考化学二轮复习对2018年北京市高考化学第27题的分析与思考课件（共48张PPT） 48页

对 2018 年北京市高考化学第 27 题的分析与思考 内容 一 、试题结构 二、考点解析 三 、试题评价 四、教学启示 一、试题结构分析 气态 SO 2 的性质 水溶液中 SO 2 的行为 承担部分实验探究的功能 考察基本化学原理 4 个小题 (1) 、 (3) 考查方程式书写，均为 氧化还原反应 ，分别是基于流程图的 热化学方程式 、基于催化剂概念的 离子反应 (2) 考查 平衡移动原理 (4) 考查实验设计和实验探究 ① 控制变量 在实验设计中的运用 ②提取 表格 中的 关键信息 （物质种类和浓度，反应现象，反应速率）， 推实验结论 ③根据 实验现象解释原因 答案： 3SO 2 (g) + 2H 2 O(g) ===  2H 2 SO 4 (l) + S(s) △ H 2 = -254 kJ · mol -1 二、考点解析 反应 I ： 2H 2 SO 4 (l) == 2SO 2 (g) + 2H 2 O(g) + O 2 (g) △ H 1 = + 551 kJ · mol -1 反应 III ： S(s) + O 2 (g) == SO 2 (g) △ H 3 = - 297 kJ · mol -1 反应 Ⅱ ： 3SO 2 (g) + 2H 2 O(g) ==  2H 2 SO 4 (l) + S(s) △ H 2 = -254 kJ · mol -1 三个方程式相加： 所有物质抵消，从而实现了物质的循环利用和能量的转化与存储 共 34 份， 13 份未控制变量（温度相同，或其他条件相同） 0 人从分子、分母两个角度回答 本该将最优秀的学生区分出来，结果不理想 为什么？ 与平时的训练有关 3SO 2 (g) + 2H 2 O(g) ===  2H 2 SO 4 (l) + S(s) △ H 2 = -254 kJ · mol -1 学生形成思维定式 当增大压强时，解释 CO 的物质的量分数变化？ 该题中，若 S 前系数为 4 ，或者 5 呢？ H 2 SO 4 物质的量分数一定增大吗？ 3A(g) + 2B(g) ===  2C(l) + 5D(s) i . SO 2 + 4I - + 4H + === S ↓ + 2I 2 + 2H 2 O ii . I 2 + 2H 2 O + === + + 2I - （ 3 ） I - 可以作为水溶液中 SO 2 歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将 ii 补充完整。 SO 2 SO 4 2- 4H + i . SO 2 做氧化剂，被 I - 还原 ii . SO 2 做还原剂，被 I 2 氧化，存在形式 SO 4 2- 思路 1 ： 素养好的同学，利用化学的学科思维和化学原理的本质答题 歧化反应 催化剂 i . I - 被消耗，生成 I 2 ii . I 2 被消耗，生成 I - 该类学生脑中 的图 （对催化理解到位） 思路 2 ：成绩一般的同学，利用总反应和分反应的关系得分 总 反应 ： 3SO 2 (g) + 2H 2 O(g) ===  2H 2 SO 4 (l) + S(s) i . SO 2 + 4I - + 4H + === S ↓ + 2I 2 + 2H 2 O ii . I 2 + 2H 2 O + === + + 2I - ii . 2I 2 + 4H 2 O + 2 ===2 + 2 + 4I - SO 2 SO 4 2- 4H + SO 2 SO 4 2- 4H + 不足 ：容易思维固化，就题论题，不能理解本质，出现错答 × 共 34 份， 9 份写错 （ 4 ）探究 i 、 ii 反应速率与 SO 2 歧化反应 速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO 2 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知： I 2 易溶解在 KI 溶液中） 序号 A B C D 试剂 组成 0.4 mol · L -1 KI a mol · L -1 KI 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 KI 0.0002 mol I 2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊 较 A 快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较 A 快 空白实验 E SO 2 饱和溶液 无明显现象 表格题，核心是“对比” 对比不同实验现象，方可得结论 看似 4 组，实则 5 组 （ 4 ）探究 i 、 ii 反应速率与 SO 2 歧化反应 速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO 2 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知： I 2 易溶解在 KI 溶液中） 序号 A B C D 试剂 组成 0.4 mol · L -1 KI a mol · L -1 KI 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 KI 0.0002 mol I 2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊较 A 快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较 A 快 溶液变黄，是 I 2 吗？证据不足 资料显示溶液变黄是 SO 2 与 KI 溶液相互作用生成复杂的显色物质 出现浑浊是 S 的生成 D 中棕褐色反映了 I 2 的颜色（实为 I 3 - ） 空白实验 E SO 2 饱和溶液 无明显现象 控制变量： 碘原子： 8 mmol （ 4 ）探究 i 、 ii 反应速率与 SO 2 歧化反应 速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO 2 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知： I 2 易溶解在 KI 溶液中） 序号 A B C D 试剂 组成 0.4 mol · L -1 KI a mol · L -1 KI 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 KI 0.0002 mol I 2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊 较 A 快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较 A 快 0.4 空白实验 E SO 2 饱和溶液 无明显现象 ① B 是 A 的 对比实验 ，则 a = 。 市 0.87 区 0.91 区一类校 0.98 （ 4 ）探究 i 、 ii 反应速率与 SO 2 歧化反应 速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO 2 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知： I 2 易溶解在 KI 溶液中） 序号 A B C D 试剂 组成 0.4 mol · L -1 KI a mol · L -1 KI 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 KI 0.0002 mol I 2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊 较 A 快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较 A 快 空白实验 E SO 2 饱和溶液 无明显现象 市 0.49 区 0.56 区一类校 0.65 ② 比较 A 、 B 、 C ，可得出的结论是 。 比较对象不明显，需自己提取 学生不懂分类，答不全 两个对象比较，可得小结论 强化分类与比较的能力与意识 2017 西城一模 两两对比， 指向明确 （ 4 ）探究 i 、 ii 反应速率与 SO 2 歧化反应 速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO 2 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知： I 2 易溶解在 KI 溶液中） 序号 A B C D 试剂 组成 0.4 mol · L -1 KI a mol · L -1 KI 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 KI 0.0002 mol I 2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊 较 A 快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较 A 快 E SO 2 饱和溶液 无明显现象 ② 比较 A 、 B 、 C ，可得出的结论是 。 对比 A 与 E ： I - 是催化剂 对比 C 与 E ： H + 不催化 对比 A 与 B ： H + 能加快 I - 的催化 对比 C 与 B ：突出 I - 的作用 思路 1 ： 直接对比 空白实验 （ 4 ）探究 i 、 ii 反应速率与 SO 2 歧化反应 速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO 2 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知： I 2 易溶解在 KI 溶液中） 序号 A B C D 试剂 组成 0.4 mol · L -1 KI a mol · L -1 KI 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 KI 0.0002 mol I 2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊 较 A 快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较 A 快 E SO 2 饱和溶液 无明显现象 空白实验 参照物（现象最明显） 思路 2 ：缺位实验 A ：缺 H + ， 反应慢 C ：缺 I - ， 无现象 空白实验：都缺，无现象 I - 最关键，是催化剂 H + 锦上添花，能加快 I - 的催化 B ： 有 H + ， I - （ 4 ）探究 i 、 ii 反应速率与 SO 2 歧化反应速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO 2 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知： I 2 易溶解在 KI 溶液中） 序号 A B C D 试剂 组成 0.4 mol · L -1 KI a mol · L -1 KI 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 H 2 SO 4 0.2 mol · L -1 KI 0.0002 mol I 2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊较 A 快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊 较 A 快 i . SO 2 + 4I - + 4H + === S ↓ + 2I 2 + 2H 2 O ii . I 2 + 2H 2 O + SO 2 === SO 4 2- + 4H + + 2I - 讨论微粒： H + ， I - 研究对象：反应 i 讨论微粒： I 2 研究对象：反应 ii A ， D 对比， 实为反应 i ， ii 的相互影响，及对总反应的影响 （ 4 ）探究 i 、 ii 反应速率与 SO 2 歧化反应速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO 2 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知： I 2 易溶解在 KI 溶液中） 序号 A D 试剂 组成 0.4 mol · L -1 KI 0.2 mol · L -1 KI 0.0002 mol I 2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现 浑浊较 A 快 ③ 实验表明， SO 2 的歧化反应速率 D ＞ A 。 结合 i 、 ii 反应速率 解释原因： 。 i . SO 2 + 4I - + 4H + === S ↓ + 2I 2 + 2H 2 O ii . I 2 + 2H 2 O + SO 2 === SO 4 2- + 4H + + 2I - I 2 的加入，直接影响了反应 ii 的速率，进而影响了总速率，因此 反应 ii 比 i 快 ； 且生成 的 H + 和 I - 使 反应ⅰ加快 I 2 很快消耗，即反应的中间体很活泼 市 0.10 区 0.14 区一类校 0.24 1 、对只答“产生 I - 、 H + 使反应 i 加快”的看法 逻辑不严谨，片面研究反应 i ∵碘总量相同，只谈反应 i 的浓度不会呈现结果 D ＞ A ，最多是个 D=A 只说了差异，没有触及本质： “ I 2 对反应 ii 的影响超过同碘量的 I - （ H + ）对反应 i 的影响” 这位考生提到正反两方面，未表述本质？ 决定性的：速率 ii ＞ i ； 2 、如果第 i 步＞第 ii 步，会出现什么？ D 中颜色不会很快褪去，反而会加深， A 中也不是“黄色” 如果第 i 步快， I - 、 H + 怎能影响总速率？ AD 总速率 A ＞ D 关于实验本身 气体制备 气体收集 制备饱和溶液 尾气吸收 上：蘸了 KI 溶液的试纸 下：淀粉 -KI 试纸 SO 2 气体反应：几乎无现象 SO 2 溶液与 KI 溶液的反应 左：二者混合，点点黄色 右：混合后加淀粉溶液， 蓝色不明显 颜色比照： 左：稀碘水，浓碘水 右：二者混合，饱和溶液， KI 溶液 实验结论 ：无论气相反应还是溶液反应， SO 2 与 I - 的反应都很慢，很难观察到变浑浊 (S) ，很难看到变蓝 (I 2 ) ，加 H 2 SO 4 (aq) 后，依然很慢 决速步 i . SO 2 + 4I - + 4H + === S ↓ + 2I 2 + 2H 2 O ii . I 2 + 2H 2 O + SO 2 === SO 4 2- + 4H + + 2I - 如何理解呢？ i . SO 2 + 4I - + 4H + === S ↓ + 2I 2 + 2H 2 O E θ =0.45-0.535 = -0.085V ii . I 2 + 2H 2 O + SO 2 === SO 4 2- + 4H + + 2I - E θ =0.535-0.172 = 0.363V 对氧化还原反应，可以用电极电势解释 查阅资料 I 2 + 2e - = 2I - φ θ =0.535V O 2 +4H + + 4e - = 2H 2 O φ θ =1.229V SO 4 2- + 4H + +2e - = H 2 SO 3 + H 2 O φ θ =0.172V H 2 SO 3 + 4H + + 4e - = S + 3H 2 O φ θ =0.45V 此外， O 2 的氧化性强于 SO 2 ，故 O 2 的干扰不能忽视，反应需在无氧条件下进行 热力学分析 查阅 298K 时 的标准热力学 数据 物质  f H  m ( kJ ·mol － 1 ) S  m ( J ·K -1 ·mol － 1 ) f G  m ( kJ ·mol － 1 ) SO 2 -296.8 248.2 -300.1 I - -55.2 111.3 -51.6 H + 0 0 0 S 0 31.8 0 I 2 0 116.1 0 H 2 O -285.83 69.91 -237.13 SO 4 2- -909.3 20.1 -744.5 i . SO 2 + 4I - + 4H + === S ↓ + 2I 2 + 2H 2 O 或由： ii . I 2 + 2H 2 O + SO 2 === SO 4 2- + 4H + + 2I - 反应 i ： 反应 ii ： 也可求得 从计算结果看： E<0 ，反应不自发 E>0 ，反应自发； △G>0 ，反应不自发， △G<0 ，反应自发； 热力学数据表明，反应 i 是不容易进行的。 动力学分析 化学反应速率属于动力学范畴 需综合考虑外界因素，浓度、温度、压强、状态等对实际速率的影响 三、试题评价 关注能源危机，注重培养科学精神和社会责任 取材于利用硫的热化学循环实现 太阳能的转化和存储 的 最新进展 ，展现出 绿色科技 推动人与自然和谐发展的基本理念，展现化学在 社会领域的广泛应用 。 贴近教材，突出基础性和学科特色，加强实验能力考查。 以饱和二氧化硫溶液在不同条件下的 反应现象为情境 ，引导考生归纳 影响反应的因素 ，最终理解 分步反应与总反应的关系 ，以及 热方程式的书写、歧化反应、催化剂等基本概念和基本原理。 注重能力考查，展现基于实际问题的思维推理过程。 考查应用化学反应原理等相关知识对 实验数据和现象、图形、图表 的分析加工与推理能力。 2015 年北京卷 1 、素材：太阳能的综合利用，绿色化学 2 、呈现形式：流程图，原理图，多曲线图像 3 、考察内容：分步反应与总反应，平衡移动原理 试题亮点 2017 年北京卷 1 、素材：解决污染气体排放，绿色化学 2 、呈现形式：原理图，多曲线图 2 、 纯理论推导 ，展示学生思维过程 2018 年北京卷 1 、素材：太阳能综合利用，绿色化学 2 、呈现形式：原理图，多曲线图， 表格信息 3 、考查内容：热方程式，平衡移动原理，催化剂机理 创新点 4 、实验探究，对思维过程、推导能力的考察进一步加强。承担 28 题部分功能 1 、用好高考题 对教学的启示 2016 高考题 四、对教学的启示 2 、关注化学学科价值，把握核心知识，提高复习针对性 催化化学是一门新兴的交叉学科，对催化剂的研究是化学研究的热点 IUPAC 编写的 《21 世纪的化学丛书 》 ，第一部即为 《 催化化学 》 化学工业与石油化工， 80% 以上的过程都涉及到催化剂 2.1 催化剂 2016 高考题 2018 朝阳二模 2018 西城一模 反应速率是反应原理中的重要教学内容，但中学阶段仅停留在定性阶段，没有到定量阶段。 核心主干知识 ( 动力学 / 热力学 ) ， 考生的误区，学生轻速率，重平衡。 实际生产很多速率问题，近几年也多次涉及到速率的探究 趋势：由表及里（能力考查切入点），由易到难，由 宏观到微观 分解 / 浸取率等 — →产物选择性 — →分 / 总反应关系 — →？基元反应？决速步？碰撞理论？ 2.2 化学反应速率 2018 高考 26 题 2017 高考 28 题最后一问 80 ℃后， H 2 O 2 分解速率大，浓度显著降低 2018 全国卷 II 2017 朝阳一模 解释物质的量分数的变化 2017 海淀二模 2017 海淀二模 对教学的启示 3 、重视化学学科思想方法的训练（ 分类，比较，控制变量 …… ） 充分利用教材中的素材 平时多做训练，如何找共性？找差异？ 让学生多说，多表达（暴露问题） M 值相近的烷烃与醇，沸点如何比较？ 讨论平衡移动，为何强调其他条件相同？ 对教学的启示 4 、用好 《 考试说明 》 谢谢！