内容正文:
专题15 跨学科实践活动
1.[基于特定需求设计和制作简易供氧器]制作氧自救呼吸器
查阅资料:超氧化钾(KO2)为黄色固体,可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,产氧效率高,适合作生氧剂。
原理分析:4KO2+2CO2=== 2K2CO3+3O2,4KO2+2H2O=== 4X+3O2↑,则X的化学式为________。
动手实践:设计并制作氧自救呼吸器,如图所示。使用一段时间后,观察到生氧剂由__________________(填颜色变化)时,则基本失效。
2.[水质检测及自制净水器] 某学校化学兴趣小组的同学们就近对该地生活饮用水水源水质进行了现况分析及设计了自制净水器。
(1)在老师的带领下,同学们在两个不同的时期采集生活饮用水水源水样,在当地水质检测站进行检验,总体情况分析如下表。
时间
样品数/批次
合格数/批次
合格率/(%)
枯水期
56
45
80.36
丰水期
56
41
73.21
①通过表中数据可得出的结论是________________________________________。
②经与检测人员沟通了解到该地饮用水含氮量超标,请你分析一条水源可能被污染的原因_______(写一条)。
(2)为保证饮用水水质的健康,同学们运用“水的净化”知识设计了如图所示的自制净水器。
①其中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是________________。
②活性炭可除去水中的色素和异味,这是利用了活性炭________的结构。
(3)实践活动结束后同学们纷纷提出了预防和治理水污染的建议,请你写出一条:________________。
3.[微型空气质量“检测站”的组装与使用]兴趣小组用自制的空气质量监测仪检测不同地方的空气质量,测得市区中心空气质量监测仪显示屏显示 SO2、NO2、O3的数据如图所示。请回答:
(1)制作显示屏常用的材料有 Al2O3、B2O3、SiO2等,这三种物质均属于________(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)O3属于空气污染物,O3与O2化学性质不同的原因是________________,空气中SO2、NO2过多会形成________,危害农作物或建筑物。
(3)显示屏显示 SO2、NO2、 O3数据超标,若需改善当地的空气质量,需要采取的措施有____________(写一条);兴趣小组检测公园里空气质量优良,公园内空气质量比市区中心质量更佳的原因是___________。
4. [调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用]2023年6月4日,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。
(1)飞船发射时,为增加发射动力和发射过程的有效性,选用偏二甲肼(C2H8N2,有毒)和四氧化二氮(N2O4,有毒)组成双元动力推进剂,二者反应可生成对环境无污染的 CO2、H2O和________,推进剂在使用时应注意的一点是_______________。
(2)为保护宇航员的生命安全,“环控生保系统”向舱内输送可供呼吸的气体是____________________。
(3)舱外宇航服用铝、橡胶、聚酯材料等制作而成,其中的铝属于________材料。航外宇航服的最外层使用了玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维,足以抵御像枪弹一般的微陨石的袭击,可知“特氟隆”具有的特性是___________。
(4)返回舱返回时的动力来自液氢和液氧。它们提供动力时,发生反应的化学方程式为________________。在即将着陆前,要迅速释放剩余的燃料,这样做的目的是__________________________。
5.[制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程]人们很早就意识到,所有物质都是由几种亘古不变的基本成分——“元素”组成。古希腊学者提出复杂的物质世界是由“水、木、火和空气”四种基本成分组成的。
Ⅰ.空气是元素吗?
(1)化学家舍勒将白磷放在密闭钟罩内的水面上方点燃(如图),产生白烟,一段时间后观察到钟罩内水面大约上升至刻度________处。接下来他把一支燃着的蜡烛放入剩余的空气中,蜡烛立即熄灭。舍勒把不能支持燃烧的空气称为“无效的空气”,其主要成分是________(填化学式)。上述实验证明空气是一种________(填“纯净物”或“混合物”),因此,空气不是元素。
Ⅱ.水是元素吗?
(2)1781 年,科学家卡文迪什通过实验发现,将氢气和氧气按一定比例混合点燃后能生成水。1782 年,拉瓦锡将水蒸气通过1 000 多摄氏度高温铁管,获得了“易燃空气”和黑色固体(Fe3O4),“易燃空气”的化学式为________。上述两个实验证明水是由________组成的化合物。
Ⅲ.木和火是元