2022年高考化学复习《复杂体系化学反应的多角度分析》

1、 2022年高考化学复习复杂体系化学反应的多角度分析科学主题科学主题变化的形式化学核心概念化学核心概念物质是不停运动的，物质发生变化是有条件的；化学变化遵循元素守恒等规律，化学变化是一个动态平衡过程。教学内容分析教学内容分析 具有证据意识、能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。知道可以通过分析、推理分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。教学内容分析教学内容分析宏

2、观辨识与微观探析能认识物质是运动和变化的物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化化学变化的本质特征是有新物质生成，并伴有能量转化学变化的本质特征是有新物质生成，并伴有能量转化；认识化学变化有一定限度、速率，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学变化能多角度、动态地分析化学变化，运用化学反应原理解决简单的实际问题。变化观念与平衡思想证据推理与模型认知科学探究与创新意识科学态度与社会责任化学学科核心素养化学学科核心素养 普通高中化学课程标准普通高中化学课程标准 复杂体系指体系中具有多种可反应的微粒，并且微粒间具有多种反应的可能性，

3、而且这些反应之间常常存在相互作用，比如“竞争”或“协同”。这类综合题旨在考查学生根据化学反应原理，运用已知信息，分析陌生情境的关键能力。学生在面对复杂体系时应如何准确分析、判断物质或反应之间的关系，如何验证和理解反应发生的情况是有一定难度的。教学内容分析教学内容分析 在具体的分析解题过程中，注重引导学生将化学认识思路结构化和显性化。 “结构化”：将认识环节按照一定的逻辑线索有机地组织起来，形成稳定的认识模型，发展学生的模型认知素养。 “显性化”：将化学认识思路像化学科学知识一样清晰明确的呈现出来，使学生不仅知道认识什么（化学科学知识），而且知道怎样认识（化学认识思路）。 本节课让学生在真实情境

4、中完成较复杂任务的过程时，提升解决问题的能力，训练“分析、评价、综合与创造”等高阶思维。教学策略分析教学策略分析教学过程教学过程环节一：提出问题，建构模型环节一：提出问题，建构模型环节二：解决问题，发展模型环节二：解决问题，发展模型环节三：应用迁移，完善模型环节三：应用迁移，完善模型环节一：提出问题，建构模型环节一：提出问题，建构模型 0.1 mol/L FeCl3 溶液pH=1.7 25 mL 0.1 mol/L Na2S pH=12.2 实验a实验b实验cFeCl3体积5 mL10 mL30 mL实验现象产生黑色浑浊，混合液pH=11.7黑色浑浊度增大，混合液pH=6.8黑色浑浊比实验b明

5、显减少，观察到大量黄色浑浊物，混合液pH=3.7某小组研究FeCl3与Na2S的反应，设计了如下实验：任务1：分析实验a、b中黑色浑浊的成分可能是什么？确定微粒分析反应 物质性质 反应规律2Fe3+ + 3S2-= 2FeS + S 2Fe3+ + 3S2- + 6H2O= 2Fe(OH)3 + 3H2S2Fe3+ + 3S2-= Fe2S3 Fe3+ S2-Cl- Na+任务1：分析实验a、b中黑色浑浊的成分可能是什么？ 1 2 查阅资料：Fe2S3（黑色）在空气中能够稳定存在，FeS（黑色）在空气中易变质为Fe(OH)3 设计实验：分别取实验a、b、c中沉淀放置于空气中12小时，a中沉淀无

6、明显变化。b、c中黑色沉淀部分变为红褐色。2Fe3+ + 3S2-= 2FeS + S 查阅资料：Fe2S3（黑色）在空气中能够稳定存在，FeS（黑色）在空气中易变质为Fe(OH)3 设计实验：分别取实验a、b、c中沉淀放置于空气中12小时，a中沉淀无明显变化。b、c中黑色沉淀部分变为红褐色。确定微粒分析反应实际情况 现象、数据 1 2 物质性质 反应规律2Fe3+ + 3S2-= 2FeS + S 任务2：分析实验a中黑色沉淀是Fe2S3，而不是 FeS的可能原因是什么？确定微粒分析反应实际情况原因分析 现象、数据 1 2 物质性质 反应规律 速率 限度可能的原因有：原因1：pH影响了Fe3

7、+与S2-的性质，二者不能发生氧化还原反应。原因2：沉淀反应先于氧化还原反应发生，导致反应物浓度下降，二者不能发生氧化还原反应。设计实验：电极材料为石墨25 mL pH=12.2 NaOH溶液5 mL 0.1mol/L FeCl3溶液操作：取左侧烧杯中的液体，加入铁氰化钾 K3Fe(CN)6溶液，没有蓝色沉淀产生 0.1 mol/L FeCl3 溶液pH=1.7 25 mL 0.1 mol/L Na2S pH=12.2实验aFeCl3体积5 mL实验现象产生黑色浑浊，混合液pH=11.7Fe3+ S2-SFe2+ Fe2+ + S2-= FeS Fe3+ O2 X X确定微粒分析反应 物质性质

8、 反应规律25 mL pH=12.2 NaOH溶液5 mL 0.1mol/L FeCl3溶液操作：取左侧烧杯中的液体，加入铁氰化钾 K3Fe(CN)6溶液，没有蓝色沉淀产生Fe3+ S2-SFe2+ Fe3+ O2 确定微粒分析反应 物质性质 反应规律原因1：pH影响了Fe3+与S2-的性质，二者不能发生氧化还原反应。任务2：分析实验a中黑色沉淀是Fe2S3，而不是 FeS的可能原因是什么？ 强碱性条件下三价铁的氧化性减弱。按照本实验的条件 . 将少量 FeCl3 滴人 25 mL 0.1 mol / L Na2S 溶液 （pH = 12.2 )中，理论计算如下： Fe(OH)3 + e- =

9、 Fe(OH)2 + OH -， E(Fe(OH)3 /Fe(OH)2) = -0.56V ， 当pH = 12 .2 时， E(Fe(OH)3 /Fe(OH)2) = -0.56+0.0592 lgl/ OH-=-0.442( V ) S + 2e- = S2-， E (S/S2-) = -0.447 V , 0.1 mol / L Na2S溶液 E (S/S2-）=-0.447 + 0.0592 / 2 lgl / S2- = -0.417 ( V ) ， E(Fe(OH)3 /Fe(OH)2 ) E (S/ S2-）因此不能发生氧化还原反应。拓展：环节二：解决问题，发展模型环节二：解决问

10、题，发展模型 实验1 实验2 2 mL 0.1 mol/L FeCl3pH=1.7固体溶解，闻到微量臭鸡蛋气味，溶液出现淡黄色浑浊。 FeS固体立即溶解，闻到微量臭鸡蛋气味，溶液出现淡黄色浑浊一段时间后固体溶解，闻到微量臭鸡蛋气味，溶液出现淡黄色浑浊2 mL 0.1 mol/L FeCl3Fe2S32 mL pH=1.7盐酸pH=1.7探究实验c随着FeCl3溶液的增加，黑色沉淀溶解的原因 实验1 2 mL 0.1 mol/L FeCl3pH=1.7固体溶解，闻到微量臭鸡蛋气味，溶液出现淡黄色浑浊。 FeS任务3：分析解释实验1、实验2中的现象确定微粒分析反应实际情况 现象、数据 1 2 物质

11、性质 反应规律FeSFe3+ H+ Cl- FeS + 2H+= H2S+ Fe2+FeS + 2Fe3+= 3Fe2+ + S实验1:实验2 固体立即溶解，闻到微量臭鸡蛋气味，溶液出现淡黄色浑浊一段时间后固体溶解，闻到微量臭鸡蛋气味，溶液出现淡黄色浑浊2 mL 0.1 mol/L FeCl3Fe2S32 mL pH=1.7盐酸pH=1.7Fe2S3(s) Fe3+(aq) + S2-(aq) 两份溶液的 c(H+)相同，都存在上述平衡，H+与 S2-结合生成 H2S，酸性条件下 Fe3+与 S2-发生氧化还原反应，两种因素使得 c(Fe3+)、c(S2-)降低，平衡正向移动。 相同点： 加入

12、 FeCl3 溶液比加入盐酸的体系 c(Fe3+)更大，酸性条件下Fe3+与 S2-发生氧化还原反应速率增大，因此固体溶解更快。 不同点：任务3：分析解释实验1、实验2中的现象确定微粒分析反应实际情况原因分析 现象、数据 1 2 物质性质 反应规律 速率 限度 外界条件复杂体系的反应分析环节三：应用迁移，完善模型环节三：应用迁移，完善模型任务3：分析SO2与AgNO3溶液的反应SO2Ag2SO4AgAg2SO3Ag+NO3- 沉淀反应 氧化还原反应确定微粒分析反应 物质性质 反应规律BaSO3Ag2SO3有BaSO4有Ag2SO4?大部分溶解主要是主要是实际情况 现象、数据溶液A过量盐酸静置后

13、取上层清液氯化钡溶液未出现白色沉淀沉淀BAg2SO4(s) 2Ag+(aq) + SO42-(aq) 沉淀B溶液A溶液A无BaSO4无足够浓度SO42-Ag2SO4溶解度大于BaSO4无Ag2SO4实际情况 现象、数据拓展：为什么二氧化硫通入到硝酸银溶液中生成的是Ag2SO3而不是 Ag2SO4？ 根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和SO42生成。问题界定：反应速率SO2Ag2SO4AgAg2SO3Ag+NO3- 沉淀反应 氧化还原反应X X反应速率慢反应速率快SO2Ag2SO4AgAg2SO3Ag+NO3- 沉淀反应 氧化还原反应