内容正文:
题型十 项目式学习活动
题型研析·塑思维
题组演练·提素能
【典题】(2024·烟台中考)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载,利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl;②BaCl2溶液呈中性;③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
题型研析·塑思维
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【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液 ______________ 废液中有Na2CO3
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中,________________________ __________ 废液中有NaOH
产生白色沉淀
加入适量无色酚酞试液
溶液变红
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【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如图所示的实验,取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中。先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
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(1)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿N2,其原因是________________
___________________________________________________________。
(2)装置C中反应的化学方程式是________________________________。
(3)废液中碳酸钠的溶质质量分数是__________(保留到0.1%)。
(4)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量__________(填“偏大”或“偏小”)。
【任务三】废液的处理
(5)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,
加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是________________
______________________。
使反应生成的
二氧化碳全部被吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
5.3%
偏大
Ca(OH)2+Na2CO3
===CaCO3↓+2NaOH
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[方法点拨]1.项目式学习活动是一种创造性地解决实际问题的学习方式,是课程改革所倡导的自主、合作、探究的教育思想的一种延伸。
2.项目式学习活动强调以解决问题为中心,不是纯粹地探索和发现。要求熟悉任务情境,将零散的、碎片化的知识利用该活动进行必要的串联,引导“做中学”“用中学”“创中学”。
3.解答该类习题需要通读全题准确理解,提取关键的信息并结合生活实际以及化学知识进行解题。
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基础巩固练
1.家用燃料的变迁改变着人们的生活,它的变迁史也是城市发展的一个缩影。
为更好地了解家用燃料的有关知识,化学兴趣小组的同学们利用周末时间,通过
查阅资料、实验测定等形式,对燃料及其使用的相关知识展开了项目式学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
【查阅资料】同学们查阅资料后绘制了“家用燃料变迁图”。
【总结归纳】
(1)家用燃料的变迁过程,体现了人们在选择燃料时的一种思路是____________
_____________。
题组演练·提素能
是否环保
(合理即可)
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任务二:探究天然气燃烧的产物
【分析推理】同学们分析认为,天然气燃烧可能生成水、二氧化碳、一氧化碳。
【查阅资料】
①水蒸气可以使白色的无水硫酸铜固体变为蓝色。
②一氧化碳检测仪可用于检测一氧化碳浓度。
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【实验测定】
(2)同学们设计了以下实验进行测定。
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤1:将甲烷燃烧产生的气体通过无水硫酸铜固体 __________________ 甲烷燃烧生成了水
步骤2:将从步骤1出来的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 甲烷燃烧生成了二氧化碳
白色固体变蓝
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实验步骤 实验现象 实验结论
步骤3:将从步骤2出来的气体依次通过灼热的氧化铜和澄清石灰水 黑色固体变红,澄清石灰水变浑浊 甲烷燃烧生成了一氧化碳
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【反思评价】
(3)步骤2中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(4)甲烷燃烧产生一氧化碳的原因是________________。
(5)小华同学提出可在步骤2的装置之后,直接安装一氧化碳检测仪来检测一氧
化碳的浓度,这样改进的优点是_____________________________。
任务三:分析未来燃料的种类
【分析讨论】
(6)同学们经过分析,认为未来最理想的燃料是__________,但要想实现还需要解决
很多问题,例如_______________________(写一条)。
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
氧气量不足
更加环保、安全(合理即可)
氢气
如何储存(合理即可)
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【成果分享】
(7)通过此次项目式学习,同学们认识到,科学和技术有助于解决社会问题,使用科
学和技术时要考虑其对社会和环境的影响,体会到化学在解决环境问题中的重要
作用。在项目化学习的成果报告中,同学们对燃料及其利用提出了许多建议,
如______________________(写一条)。
更多使用清洁能源
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2.(2024·广西中考)氢气是一种对环境友好的清洁能源。以水为原料制备氢气在
新能源领域备受关注。某兴趣小组为此开展了电解水的实验探究。
任务一:探究电解水产生的气体
(1)兴趣小组向如图1装置中加入蒸馏水,接通电源后,没有观察到明显现象。查阅
课本后,兴趣小组向水中添加少量氢氧化钠溶液,a、b管很快出现了气泡。b管内
的气体是__________。
氧气
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任务二:探究物质对电解水产生氢气的速率的影响
资料:加入碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠都可以提高水的电解效率。
(2)甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,溶质的质量分数均为
12%,在相同条件下进行实验,产生氢气的速率如图2所示。由此可知,在相同条件
下加入______________,产生氢气的速率最大。
氢氧化钠
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(3)乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液,在相同条件下进行实验,其结果如图3
所示。产生氢气速率的变化趋势为_____________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________。
(4)丙同学从实验室取用了一瓶久置的氢氧化钠固体,在相同条件下进行实验,发现
产生氢气的速率比乙同学的小。丙同学猜想速率变小的原因可能是___________
______________________(用化学方程式解释)。
氢氧化钠溶液质量分数在12%~18%时,
随着氢氧化钠浓度增大,产生氢气速率增大;氢氧化钠溶液质量分数在18%~20%
时,随着氢氧化钠浓度增大,产生氢气速率减小
2NaOH+
CO2===Na2CO3+H2O
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(5)为了验证猜想,丙同学设计了如图4的实验装置。当他滴加稀硫酸时,观察到饱
和澄清石灰水变浑浊,他认为猜想正确。同学们讨论后发现,该设计方案不够严谨,
其原因是_______________________________________________________________
____________________。请你在该装置的基础上提出改进方法以达到验证目的,
该方法是______________________________________________。
(6)基于安全考虑,老师建议电解水时最好选用碳酸钠溶液,因为NaOH具有
______________。
稀硫酸和氢氧化钠反应放热,没有变质的氢氧化钠溶于水放热,都能使
澄清石灰水变浑浊
把澄清石灰水换成滴加紫色石蕊试液的蒸馏水
强腐蚀性
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3.(2024·吉林中考)土壤是植物生长发育的基质,研究土壤酸碱性对种植业及其发展具有重要意义。吉林省西部地区的苏打盐碱地因盐分重、碱化度高,一些作物难以优势生长。化学活动小组对苏打盐碱地的土壤样本进行了项目式探究。
【活动目标】探究苏打盐碱地土壤的酸碱性及开发利用。
【活动设计与实施】
任务一:测定苏打盐碱地土壤酸碱性
实验步骤:
(1)选取一定量的土壤样本与蒸馏水,按1∶5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,过滤后得到土壤浸出液。
(2)取少量土壤浸出液于试管中,滴加无色酚酞溶液,溶液变为________色。
红
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(3)用胶头滴管吸取少量土壤浸出液,滴在____________上,与标准比色卡比较。
形成结论:苏打盐碱地土壤呈碱性,pH≈9,在农业生产中可因地制宜选择或改良
作物。结合如表选出该地区适合种植的作物是____________。
作物 小麦 燕麦 大豆 海水稻
适宜生长
的pH范围 6.0~7.0 6.0~7.5 6.5~7.5 8.0~9.2
pH试纸
海水稻
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任务二:探究苏打盐碱地土壤的成分
提出猜想:同学们结合已有知识,猜想苏打盐碱地土壤的成分中可能含有Na2CO3和NaHCO3。
查阅资料:NaHCO3与CaCl2不反应;Na2CO3与CaCl2能发生复分解反应,生成难溶于水的CaCO3。
进行实验:
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1:向土壤浸出液中滴加少量CaCl2溶液,充分反应后过滤,得到滤液 有白色沉淀产生 土壤浸出液中含有Na2CO3
步骤2:向步骤1的滤液中滴加足量稀盐酸 有气泡产生 土壤浸出液中含有NaHCO3
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交流反思:
(1)请写出步骤2中任意一个反应的化学方程式_____________________________
__________________________________________。
(2)有的同学认为以上实验操作不严谨,应在进行步骤1时滴加______________
________,才能确定土壤浸出液中含有NaHCO3。
改进实验:小组同学调整方案后,重新进行了实验。
形成结论:苏打盐碱地土壤中含有Na2CO3和NaHCO3。
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+
CO2↑(或Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑)
足量的CaCl2
溶液
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任务三:探索苏打盐碱地土壤的治理和综合利用
治理:结合所学知识将下列苏打盐碱地土壤改良方法与改良原理连线。
改良方法 改良原理
用沙土掩埋覆盖 与碱性物质反应
淡水浇灌排盐碱 限制盐分的上移
混用南方酸性土 降低盐分的浓度
答:
综合利用:吉林省推进苏打盐碱地综合利用,曾经颗粒无收的盐碱地变成了沃土良田。
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能力提升练
4.(2024·宁夏中考)抗酸药是治疗胃酸过多的一类药物。化学小组在老师的指导下模仿科学家研发药物的历程,开展以“抗酸药的研究”为主题的项目式学习活动。
【查阅资料】抗酸药主要是通过化学反应消耗分泌出的过多胃酸(主要成分是盐酸),使胃液从pH约为1调节到pH约为3,来缓解胃部不适。
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任务一:抗酸药的初筛
【复习归纳】请补充完整
能与盐酸反应的物质及类别(指示剂除外)
金属单质 金属氧化物 ________ 盐
_________________
(K、Ca、Na除外,举2例) MgO、CaO Mg(OH)2、
Al(OH)3 CaCO3、NaHCO3
Zn、Fe(合理即可)
碱
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【分析总结】初筛结果如下:
(1)金属单质不适宜作抗酸药,因为金属难以消化且会与胃酸产生难溶性氢气。
(2)氧化钙不适宜作抗酸药,原因是________________________________________
______________。
(3)常见的抗酸药主要含有MgO、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、NaHCO3等物质。
的氢氧化钙
氧化钙和水反应放出大量热生成有腐蚀性
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任务二:抗酸药的实验筛选
经过多组化学实验筛选,进一步选取MgO、Mg(OH)2、NaHCO3展开再探究。
【提出问题】含MgO、Mg(OH)2、NaHCO3的药物哪一种能最快缓解胃酸过多的症状?
【进行实验】各取MgO、Mg(OH)2、NaHCO3 1.0 g,分别加入等体积、等溶质质量分数pH为1的盐酸中,利用pH传感器及数据采集器进行数据的采集。
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【收集证据】通过传感器获取溶液pH随时间的变化曲线如图所示:
【解释与结论】
(1)实验中氧化镁使盐酸的pH达到3时所用的时间约为_________s。
(2)通过对图1、图2、图3的对比分析,得出含______________的药物能最快缓解
胃酸过多的症状。
100
碳酸氢钠
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任务三:抗酸药的文献研究
【查阅资料】几种抗酸药的功效、副作用、适用症的部分信息如表:
抗酸药 功效、副作用、适用症
MgO 抗酸作用强而持久,还可用作缓泻剂。肾功能不全者服用本品可引起高镁血症
Mg(OH)2 可作泻药,并有抗酸作用
Al(OH)3 可作抗酸药,长期服用可能会导致老年痴呆
NaHCO3 适用于胃酸过多,容易引发腹胀造成胃扩张,对胃溃疡患者甚至有产生胃穿孔的危险
CaCO3 抗酸作用强而持久,缓冲胃酸过多。能更有效地结合磷酸盐,且不会发生铝中毒
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分析回答:
(1)胃溃疡病人不易服用含有碳酸氢钠的药物治疗胃酸过多的原因是________________
______________________(用化学方程式解释)。
(2)胃病患者在医院用X射线检查胃肠疾病时需要服用造影剂钡餐,钡餐的成分是BaSO4。
资料:BaSO4是白色固体,难溶于水和盐酸;BaCO3是白色固体,难溶于水;BaCl2易溶于水,
有剧毒。
某同学提出可以用BaCO3代替BaSO4作钡餐造影,谈谈你的看法及理由______________
___________________________________________________。
【项目分享】你认为理想的抗酸药应具备的特点有____________________________
(写一点)。
NaHCO3+HCl
===NaCl+H2O+CO2↑
不可以,因为
碳酸钡与胃酸(盐酸)反应生成易溶于水有剧毒的氯化钡
反应速率适中,但不产生气体
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本课结束
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