第5单元 跨学科实践活动4 基于特定需求设计和制作简易供氧器-【宝典训练】2024-2025学年新教材九年级全册化学高效课堂(人教版2024)

九年级全册 参考答案 (2)红礴燃烧消耗氧气,瓶内的压强减小,所以少比》。 (1)AB (2)方便携带(或节约材料等合理即可) 减小 3.(1SO 第五单元 (化学反应的定量关系)整理与提升 (2)解:设生成Cu.O的质量为x 【单元知识框架图】 4Cuo高2Cu:O+0. 1.反应 生成 2.个数 种类 质量 3.密闭体系 320 288 化学方程式:3.质量守恒定律 8.0g r 【重点知识突破】 3208.0g.x-7.2g 288 1.A 2.C 3. D 4. B 5. A 6. B 7. B 8. D 9. A 10.D 11.B 12.C 13.C 答;图中m值为7.2g 14.(1)NH. 专题训练2 质量守恒定律的应用 1. B 2. B 3. B 4. D 5. B 6. B 7. B 8. C 9. B (3)2122 10.B 11.D 12.C 13.D 15.(1)1.6 14.(1DH.0 (2)解:设反应后固体混合物中二氧化的质量为x。 2KMnoKMnO.+MnO.+0. (2)CO+3H.催化剂 -CH.OH+H.O 87 32 跨学科实践活动4 1.6g 基于特定需求设计和制作简易供氧器 c-4.35g 任务1 答:反应后固体混合物中二氧化的质量为4.35g 【问题讨论】反应物的状态 反应条件 质量守恒定律反 【易错点集训】 应前后元素的种类不变 密度和溶解性 (1) (2)X (3) (4)X (5)× (6)X 任务2 (7)X 【设计实验】2KMnO--K. MnO.+MnO.+O. (8)X(9)V(10) 棉花 B(或C) 第六单元 碳和碳的氧化物 【交流讨论】沸点 任务3 课题1 碳单质的多样性 (1)分子之间存在间隔,受压后,氧分子之间间隔变小 (2){ 第1课时 碳单质的多样性 ②物理大 化学语言循环练: ①O ②C ③CO ④CO Ca(OH). 不易 气泡产生的快慢 【课前导读】 任务4 宏观组成:C 不变 KOH 黄色变成白色 金刚石:碳原子 最硬 裁玻璃、钻探机的钻头 【收集与整理分析】 石墨:碳原子 有金属光泽 质软 导电 制铅笔芯、电 任务1 极,润滑剂 (1)B (2)氮气 降低压强 医院 C.。:C。分子C 用作超导、催化材料 任务2 物理性质差异的原因:碳原子的排列方式不同 物质结构、性质及用途的关系:结构 反应需要加热(或不方便等合理即可) 用途 任务3 【课中导学】 (1)不漏气 (2)9.1 例1.D 1. B 例2.D 2. B 3.D 4.C 5.C 6. B (3)相同条件下,过碳酸纳产生的气体更多,且过碳酸钟 7.(1)× (2)(3)X(4)(5)× 为固体,易携带 8.消失 上升 吸附 小于 冰箱除味剂、脱色剂 任务4 11宝典训练化学·九年级·全册() 跨学科实践活动4基于特定需求设计和制作简易供氧器 氧气是学生非常熟悉的物质，很多学生也见到过或者接触过医院病人吸氧、高原吸氧和鱼类供氧等事 例。“基于特定需求设计和制作简易供氧器”指根据日常生活材料和实验室器材能设计并制作氧气的装 置。“特定需求”指在供氧器设计、制作过程中应考虑特定环境和特定使用人群的实际需求。该项目要求 学生有意识地运用化学核心知识，自主调用物理和数学等多个学科的和关知识，运用技术与工程的方法解 决问题，自主反思，不断改进，提升合作解决问题的能力，激发学生的创造力。 例1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。 任务1根据氧气的性质选择简易供氧器 【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】于悦同学认为，制作简易供氧器需要考虑 韩俊同学认为，反应物的组成中必须含有氧元素，他的依据是 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、制得的氧气的纯 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。 任务2构建制氧模型 老师提供了图甲所示的实验装置，要求同学们选择装置用过氧化氢分解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】甲组的同学选择了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 :乙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。 任务3市场调研获取信息 同学们开展“设计和制作简易供氧器”的市场调研，发现市面上主要销售的制氧器有三种，请完成填空。 (1)第一种为便携式制氧器，采用加压液化氧气储存。从微观角度解释便携式制氧器储存氧气的原理： (2)第二种为分子型家用制氧器，工作时气体变化的微观示意图如图乙所示，空气经过分子缔时氮气被吸 附，氧气通过。 0000 全部 00氧气分子 00 经过 00 C0氮气分于 通过前 分子筛 通址后 图乙 ●>102 第五单元化学反应的定量关系 ①请在方框中画出微粒图示。 ②通过分子筛过程中的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。据如图乙所示的工作原理推测 氮分子比氧分子体积 (填“大”或“小”)。 (3)第三种为化学制氧器“氧立得”。如图丙，工作原理如图丁， 密封盖 将过碳酸钠和二氧化锰加入反应仓的水中，发生两个反应： 0 2NaCO·3H2O22Na2CO2+3H2O2:生成的H2O2在 MO:催化下继续分解产生氧气的化学方程式为 氧立得制氧器 反应仓过滤仓 图丙 图丁 。图丁中，小科同学通过阅读说明 书，了解它的工作原理：过滤仓利用氧气 溶于水的原理，使氧气变得湿润：还可通过观察加湿 过滤仓中 判断氧气排出的速率。 任务4设计制作“病人供氧呼吸器” 呼吸面 孔区 /罩接口 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，适合作制氧剂。 观察窗 原理分析：①4K0.十2C02K:CO十302，②4KO+2HO=4X+3O2↑，反应① 中碳元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)，反应②中X的化学式为 项目小组同学们动手实践：设计并制作氧自救呼吸器，如图戊所示。使用一段时间后，观察到制氧剂由 (填颜色变化)时，则基本失效。 收集与整理分析 兴趣小组开展“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。 任务1了解生产氧气的方法 常见两种方法如下。 (1)液冷法：在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，剩余物质主要为液态氧。空气中两种 主要成分的沸点如下表。 成分 A B 沸点 -196C -183℃ 根据上述信息判断， (填“A”或“B”)是氧气。 (2)变压吸附法：利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气。 由图甲，图乙可知：过程1中，空气通过分子筛吸附材料时， 分子更容易被吸附；过程2中，采 用 方法，能使被吸附的气体释放出去（此过程称为解吸），分子筛吸附材料恢复吸附能力。 过程1和过程2交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。 吸粉量/Lkg 15f 分子筛吸附材料 N L过程1， 排出气体于 0 “进程2 解吸气体： 0246810压10Pa 图甲分子练制氧机的工作原理 图乙N,O,在分子筛上的吸册曲线 根据以上信息，写出分子筛制氧机的应用场所 (写一处)。 ●>1034● 宝典训练化学·九年级·全册() 任务2探秘家用制氧机原理 市场上销售的家用制氧机的主要原料一般是过碳酸钠固体，化学式为2NCO,·3HO2,溶于水后能发生 MnO 反应：2(2Na,CO,·3H,O2)4NaCO十6HO十3O,↑，且该反应放热。不采用高锰酸钾分解制氧 气的原因可能是 任务3选择制氧试剂 【查阅资料】常温常压下产生150mL的氧气，以5%的过氧化氢溶液为制氧剂需要9.1mL:以过碳酸钠为 制氧剂需要1.41g。 【实验方案】利用如图装置设计如下表实验并记录0~20mi量筒中水的体积。 锥形瓶中试剂 注射器中试剂 实验1 0.2g二氧化锰 9.1mL5%过氧化氢溶液 实验2 1.41g过碳酸钠和0.2g二氧化锰 定体积的水 气体体机ml 120 过碳酸的一 注射器 100 80-- 60 40 5%过复 20 化氢溶液 0 2468101214161820 Umin 图两 图丁 (1)检查图丙所示的装置气密性时，先堵住末端导管口，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，活塞回 到原位置，说明装置 (填“漏气”或“不漏气”)。 (2)实验2中水的体积应该用 (填“1.41”或“9.1”)mL。 (3)利用数字化传感器测出5%过氧化氢溶液和过碳酸钠分别产生氧气的曲线（如图丁），结合图像及试剂 状态分析，家用制氧机选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 任务4基于特定需求自制制氧装置 同学根据任务3选择实验2的固体试剂作为家用制氧机中的药剂，并利用塑料瓶、注射器、吸管，输液管等 设计并制作家用简易供氧器。 +供给呼吸 反应装置洗气装置 反应装置洗气装置 反应装置洗气装置 1.0版 2.0版 3.0版 图戊 图己 (1)如图戊所示装置中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 (填字母)。 A,观察氧气生成速率 B.降低吸入氧气温度 C.加快氧气生成速率 (2)小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图己所示的迭代优化，请写出改进后装置 的一个优点 装置进行展示后得到了师生的好评。在跨学科实践活动中，同学们也学到了将化学、数学、技术和工程 融合解决实际问题的思路与方法。 ●>104