真實情境下的方程式書寫——基于“證據推理與模型認知”核心素養主講人：恩施高中

李薇立足高考：23年、24年八省高考中的考察情況試卷考察陌生方程式的情境載體填空題中考察分值2024湖南10電化學；16（2）工藝流程；18（4）電化學4分2024河北14反應機理；15（1）（2）實驗題；16（3）工藝流程6分2024江蘇14（3）語言描述；16（2）（3）；17①語言描述8分2024遼寧12電化學；13工藝流程；16（2）工藝流程（7）語言描述4分2024湖北10；14電化學；16（4）；17（1）；18（2）實驗題8分2023福建6工藝流程；10（1）（2）工藝流程；11（5）實驗題6分2023河北10工藝流程；15（2）實驗題；16（3）工藝流程；17（3）②語言描述8分2023重慶12電化學；15（3）工藝流程；16（2）實驗題4分2023湖北16（2）語言描述（4）工藝流程煅燒；18（2）實驗6分2023遼寧16（3）（5）語言描述；17（3）實驗6分必考、分值大、情境多樣學習目標（1）宏觀辨識與微觀探析：通過在真實、陌生情境中吸收、整合化學信息，從微觀視角尋找反應體系中的微粒(顯性微粒/隱性微粒)，并結合宏觀現象(圖像)確定反應產物。（2）變化觀念：通過在陌生物質及其轉化的情境中，基于物質間的反應規律從不同角度對物質性質及其轉化進行分析、預測。（3）證據推理與模型認知：能運用工藝流程類證據、電化學裝置證據等證據的處理策略，并結合氧化還原型離子方程式配平、非氧化還原型化學方程式配平、電極反應式配平，建構書寫陌生方程式的思維模型。學習環節1

提取信息、證據推理、獲得物質3

書寫方程、展示成果、建構模型2

依據守恒、關注環境、有序配平提取信息、證據推理、獲得物質【工藝流程類證據】典例講解

1（24年湖南卷·節選·16題）銅陽極泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4)是一種含貴金屬的可再生資源，回收貴金屬的化工流程如下：（2）“濾液1”中含有Cu2+和H2SeO3，“氧化酸浸”時Cu2Se反應的離子方程式為？請找出主要反應物與生成物

。粗看流程細看設問箭頭進出注意環境Cu2Se

+

H2O2

→

Cu2+

+

H2SeO3酸性環境【工藝流程類證據】典例講解

1（24年湖南卷·節選·16題）銅陽極泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4)是一種含貴金屬的可再生資源，回收貴金屬的化工流程如下：（學習任務1）“除金”時的離子方程式為？請找出發生反應的主要反應物與生成物。提取信息、證據推理、獲得物質Au

+ClO3

→[AuCl4]-

-酸性環境粗看流程細看設問箭頭進出注意環境學習任務

2（24

年湖北卷·節選·16題）鈹用于宇航器件的構筑。一種從鋁硅酸鹽

[Be3Al2(SiO3)6]

中提取鈹的路徑為：已知：萃取分液后，有機相主要成分為

BeA2(HA)2。反萃取生成

Na2[Be(OH)4]

的化學方程式為？請找出發生反應的主要反應物與生成物。

。BeA2(HA)2

+

NaOH

→

Na2[Be(OH)4]

+

NaA

【工藝流程類證據】提取信息、證據推理、獲得物質堿性環境粗看流程

細看設問箭頭進出

注意環境典例講解2（20年湖北卷·節選·12題）科學家近年發明了一種新型Zn?CO2

水介質電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體

CO2

被轉化為儲氫物質甲酸等，為解決環境和能源問題提供了一種新途徑。（雙極隔膜在電場作用下，可將H2O解離成H+

和OH-

分別通過陰膜和陽膜），放電時，正極電極反應式為？請找出主要反應物與生成物

。【電化學裝置證據】提取信息、證據推理、獲得物質CO2

→

HCOOH酸性環境注意電極

注意介質明確目的

注意箭頭學習任務

3（22年湖北卷·改編·14題）含磷有機物應用廣泛。電解法可實現由白磷直接制備

Li[P(CN)2]（易溶于水），過程如圖所示(Me為甲基)。陽極上的電極反應式為

。提取信息、證據推理、獲得物質【電化學裝置證據】P4+CN-

→

[P(CN)2]-注意電極

注意介質明確目的

注意箭頭處理策略工藝流程類證據：粗看流程，細看設問，箭頭進出，注意環境電化學裝置證據：注意電極，注意介質，明確目的，注意箭頭其他提取信息、證據推理、獲得物質【找到反應物與生成物】【任務4】完成方程式的配平Cu2Se+

H2O2

→

Cu2+

+

H2SeO3酸性環境BeA2(HA)2

+

NaOH

→

Na2[Be(OH)4]

+

NaA

堿性環境CO2

→

HCOOH酸性環境依據守恒、關注環境、有序配平Cu2Se+

H2O2

→

Cu2+

+

H2SeO3BeA2(HA)2

+

NaOH

→

Na2[Be(OH)4]

+

NaA

CO2

→

HCOOH氧化還原型離子方程式配平非氧化還原型化學方程式配平電極反應式（半反應）配平依據守恒、關注環境、有序配平Au

+ClO3

→[AuCl4]-

-P4+CN-

→

[P(CN)2]-【任務4】完成方程式的配平依據守恒、關注環境、有序配平【方程式的配平】配平策略非氧化還原型：(電荷守恒)、原子守恒氧化還原型：電子得失守恒、(電荷守恒)、原子守恒電極反應式：化合價升降法、離子電子法(電有機合成)課堂練習

1（24年湖北卷·節選·14題）我國科學家設計了一種雙位點

PbCu

電催化劑，用

H2C2O4

和

NH2OH

電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中

H2O

解離的

H+

和

OH-

在電場作用下向兩極遷移。已知在

KOH

溶液中，甲醛轉化為HOCH2O-，存在平衡OH-

+

HOCH2O-

?

[OCH2O]2-

+H2O。Cu

電極上發生的電子轉移反應為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H·。

陰極區電極反應式為

。

書寫方程、展示成果、建構模型課堂練習

1（24年湖北卷·節選·14題）已知在

KOH

溶液中，甲醛轉化為HOCH2O-，存在平衡OH-

+

HOCH2O-

?

[OCH2O]2-

+H2O。Cu

電極上發生的電子轉移反應為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H·。陰極區電極反應式為

。

書寫方程、展示成果、建構模型HOOCCOOH+2H++2e-=OHCCOOH+H2OHOOCCH=NOH+5H++4e-=HOOCCH2N+H3+H2O課堂練習

2（23

年廣東卷·節選·18

題）從處理后的礦石硝酸浸取液(含

Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中，利用氨浸工藝可提取

Ni、Co。已知：氨性溶液由

NH3·H2O、(NH4)2SO3

和

(NH4)2CO3

配制。(3)“氨浸”時，由

Co(OH)3

轉化為

[Co(NH3)6]2+

的離子方程式為

。2Co(OH)3+12NH3·H2O+SO3=2[Co(NH3)6]2++SO4+13H2O+4OH-2-2-2Co(OH)3+8NH3·H2O+4NH4+SO3=2[Co(NH3)6]2++SO4+13H2O+2-2-書寫方程、展示成果、建構模型提取信息分析推理(電荷守恒)原子守恒電子得失守恒(電荷守恒)原子守恒書寫方程、展示成果、建構模型化合價是否變化不變價變價非氧化還原氧化還原型變價電極反應型化合價升降法離子電子法反應條件反應程度↑、↓物質狀態找準反應物與生成物判斷反應類型依據守恒有序配平規范書寫題1（22年湖北卷·節選·18

題）有同學建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2CO3。查閱資料后，發現文獻對常溫下的Li2CO3有不同的描述：①是白色固體；②尚未從溶液中分離出來。為探究LiHCO3的性質，將飽和LiCl溶液與飽和NaHCO3溶液等體積混合，起初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。有關反應的離子方程式為

。【語言描述類證據】課后練習1：拾遺補缺題

2（

20

年全國

Ⅰ

卷·節選·

10

題）銠的配合物離子

[Rh(CO)2I2]-

可催化甲醇羰基化，反應過程如圖所示。產生

CH3I

的分步反應為

。甲醇羰基化反應為

。課后練習1：拾遺補缺反應機理圖題

3As

(Ⅲ)

和

As

(Ⅴ)

水溶液中含砷的各物種的分布分數(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數)與

pH

的關系如圖甲、乙所示。向化學沉淀后的廢水

(pH≈8)

中加入

NaClO

溶液，寫出

As

(Ⅲ)

發生主要反應的離子方程式：

。分布系數圖課后練習1：拾遺補缺題

4在空氣中加熱

10.98g

草酸鈷晶體

(CoC2O4·2

H2O)，受熱過程中不同溫度范圍內分別得到一種固體物質，其質量如下表所示。經測定，加熱到

210～290

℃

過程中的生成物只有

CO2

和鈷的氧化物，此過程發生反應的化學方程式為__________________________。相對原子質量

H1C12O16Co59溫度范圍/℃150～210290～320890～920固體質量/g8.824.824.50熱重分析圖課后練習1：拾遺補缺題1（24

年湖南卷·節選·18題）丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料。工業上以N2

為載氣，用TiO2

作催化劑生產CH2=CHCN的流程如下：(4)以CH2=CHCN為原料，稀硫酸為電解液，Sn

作陰極，用電解的方法可制得

Sn(CH2CH2CN)4，其陰極反應式

。課后練習2：鞏固強化課后練習2：鞏固強化題2（20年全國Ⅰ卷·節選·26題）黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。可由黏土釩礦制備NH4VO3。該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如右表所示：回答下列問題：（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成VO2+，出VO+轉化為VO2+反應的離子方程式

。（5）“調pH”中有沉淀生產，生成沉淀反應的化學方程式是

。金屬離子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+開始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1題3（22年北京卷·節選·19題）某小組同學探究不同條件下氯氣與二價錳化合物的反應。資料：ⅰ.Mn2+在一定條件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO42-(綠色)、MnO4-(紫色)。ⅱ.濃堿條件下，MnO4-可被OH-還原為MnO42-。ⅲ.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無關，NaClO的氧化性隨堿性增強而減弱。實驗裝置如圖（夾持裝置略）。序號物質aC中實驗現象通入Cl2前通入Cl2后Ⅰ水得到無色溶液產生棕黑色沉淀，且放置后不發生變化Ⅱ5%NaOH溶液產生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液變為紫色，仍有沉淀Ⅲ40%NaOH溶液產生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液變為紫色，仍有沉