第2章 章末复习课 讲义 【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修1

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探究合成甲醇的原料
【情境创设】 素养解读
甲 醇 CH3OH是 一 种 基 础 有 机 化 工 原
料，广泛应用于有机合成、医药、农
药、染料、高分子等化工生产领域，其
消费量在有机原料中仅次于乙烯、丙烯
和苯，位居第四位。随着能源结构的改
变，甲醇将成为 21 世纪具有竞争力的清
洁燃料之一。它易传输，可以单独或与
1.素养要求——科学探究与创新意
识：能发现和提出有探究价值的
问题；能从问题和假设出发，依
据探究目的，设计探究方案。
2．素养目标：通过“二氧化碳合
成甲醇的探究”，学习利用化学
反应速率、化学平衡、化学反应
汽油混合作为汽车燃料。目前，
世界上大多数国家以天然气为主要原料
来合成甲醇，在我国则是以煤和重渣油
为主要原料。这些原料都日渐减少，人
们正在积极寻找新的碳源来合成甲醇。
方向解决工业生产中的实际问
题，培养自主探究的能力与创新
意识。
【探究过程】 素养评价
【探究任务一：方案设计】
(1)判断所设计化学反应能否自发进行
利用二氧化碳合成甲醇，还需要寻找
氢源。如果选取常见的水或氢气作为
氢源，你可能设计出以下两个反应。
①CO2(g) ＋3H2(g)===CH3OH(g) ＋
H2O(g)
CO②2(g) ＋2H2O(g)===CH3OH(g) ＋
O2(g)
反
应
ΔH/(kJ·mol －
1)
ΔS/(J·mol－1·K
－1)
①－48.97 －177.16
②＋676.48 －43.87
注：反应条件为温度 298 K，各气体
分压 100 kPa。
请运用焓变、熵变的相关知识，判断
以上两个反应能否正向自发进行。
提示：反应①，ΔH－TΔS＝－48.97
kJ·mol －1－298 K×(－0.177 16
kJ·mol－1·K－1)＝3.82 kJ·mol－1＞0，
该反应属于放热熵减反应，降低温度
时正向反应自发进行。
科学探究——水平 1：能利用焓变、
熵变判断化学反应进行的方向。
科学探究——水平 2：具有较强的问
题意识，能与同学讨论设计的思路和
提出实验后感，独立完成探究任务，
交流探究成果。
证据推理—水平 3：能依据反应特征
寻找充足的证据，能解释证据和结论
之间的关系。
证据推理—水平 4：能对复杂的化学
问题情境中的关键要素进行分析以建
构相应的模型。
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