内容正文:
题型七 跨学科实践活动
活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用
空气质量问题越来越受到关注,人们对空气质量进行实时的、便携的检测有更大需求。微型空气质量“检测站”被称为大气污染防治利器。针对如何组装和使用微型空气质量“检测站”,同学们开展了项目化探究活动。
任务一:了解空气质量监测系统的组成
通过查阅资料,同学们了解到空气质量监测系统主要是由气态污染物监测模块、颗粒物监测模块、气象参数传感器、无线通信模块、供电及电源管理单元等组成的。
(1)空气微型站使用不锈钢支架,融合野外防护箱,在确保美观的前提下,还能实现耐腐蚀、抗干扰的需求。支架所用材料的主要成分为 ,属于 材料,该材料具有的特性为 。
(2)气象用风速传感器中使用了硅和玻璃材料。硅的原子结构示意图及其在元素周期表的部分信息如图所示。下列有关说法错误的是 (填字母)。
A.硅属于非金属元素
B.硅的相对原子质量为28.09 g
C.硅原子的核外电子数为14
D.硅原子核外有三层电子层
任务二:分析空气质量监测因子
【查看说明书】
(1)监测因子包括 、SO2、NO2、O3、VOCS、PM2.5、PM10、风速、风向、 、湿度、大气压力。
(2)空气中SO2、NO2增多会引起的环境问题是 ,检验雨水显酸性的方法是 ,酸雨形成的主要原因是 。
(3)冬季雾霾天气频发,除了影响出行,还影响 。出行可以佩戴口罩,口罩起的作用是 。
任务三:探究空气中颗粒物的主要成分
【查阅资料】
某地空气颗粒污染物中含有Na+、K+、N、H+、S及少量的N等。
【实验计划】
验证颗粒污染物中含有N、S。
【进行实验】
同学们将收集到的颗粒物加水溶解,静置,取上层清液于两支试管中进行实验。
方案
实验操作
实验现象
实验结论
1
向一支试管中滴加几滴
产生白色沉淀
含有S
2
向另一支试管中滴加足量浓氢氧化钠溶液,加热
含有N
【反思评价】
(1)方案1中反应的化学方程式为 。
(2)小明提出:若用足量浓 代替方案1、方案2中加入的试剂,加热,只需进行一次实验即可得出最终结论。
任务四:交流如何正确使用微型空气质量“检测站”
同学们通过交流达成共识:(1)安装微型空气质量“检测站”需要布点,使之具有较好的代表性,能客观反映一定空间范围内环境空气质量水平和变化规律;同类型监测点位设置环境条件应尽可能 ,使各个监测点获取的数据具有可比性。
(2)不能将装置放置于超量程的空气环境中,否则会导致传感器过载而失效。
(3)微型空气质量“检测站”具有成本低、体积较小、功耗 和 等优点。通过云平台监控系统连接手机、电脑、平板都可实时查看数据,根据实际情况进行环境污染治理。
活动2 基于特定需求设计和制作简易供氧器
氧气是空气中的一种重要成分,是生物体呼吸不可或缺的物质,也是工业生产必备的原料,供氧器在生产、生活中扮演着重要的角色。在老师的指导下,同学们为设计和制作供氧器开展了下列活动。
活动一:界定任务
【提出问题】
基于特定需求设计和制作简易供氧器需要考虑哪些方面的问题?设计思路是什么?
【问题讨论】
小明同学认为,制作简易供氧器需要考虑 、 。
小华同学认为,反应物的组成中必须含有氧元素,她的依据是 。通过小组讨论,同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据反应物的状态及反应条件确定发生装置,根据氧气的
等确定收集装置。
活动二:建构模型
老师提供了以下实验装置,要求同学们选择装置用分解过氧化氢和加热高锰酸钾的方法获得氧气,并学会验证氧气的实验方法。
【设计实验】
实践小组的同学选择了A、F装置,反应的化学方程式为 ,
完成该实验还缺少的一种用品是 ;创新小组的同学选用过氧化氢溶液制取氧气,应该选择的发生装置为 。
【交流讨论】
工业上需要大量的氧气,工业制氧的方法是利用液态氮和液态氧的 不同,采用蒸发的方法将氮气和氧气进行分离。
活动三:市场调研
图1 图2
图1为便携式制氧器的原理图。小科通过阅读说明书,了解它的工作原理。加湿过滤仓利用氧气