内容正文:
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导基础
练能力
验成果
立足教材 巩固新知 夯实基础
击破重难 强化应用 提升能力
查缺补漏 拓展训练 从容备考
基础性 综合性 应用性 创新性
一书多册 互为补充 学习更高效
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化 学
九年级•下册
跨学科实践活动10
调查我国航天科技领域中新
型材料、新型能源的应用
第十一单元 化学与社会
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KNO3
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降温
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绿色环保(或燃烧效率高或可重
复使用等)
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煤油
H2、O2、Al
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24.31
AD
C
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H2O
80
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分子间有间隔
Na2CO3
28.6
ACD
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舱表面的“烧蚀层”会汽化燃烧,从而
防止发生爆炸,减轻自重
吸收热量,温度未达到返回舱的着火点
1.为完成“调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用”的实践性作业,学习小组对火箭燃料的发展历程产生了兴趣。
任务一 火箭燃料的溯源
(1)被列为四大发明之一的黑火药为火箭燃料的发展奠定了基础。黑火药发生爆炸时发生了如下反应:2KNO3+3C+S===K2S+N2↑+3CO2↑,上述反应中的物质,其中可用作复合肥的是_________(填化学式)。
任务二 火箭燃料的发展历程
(2)1956年中国成功发射了第一颗人造卫星。当时,燃料主要使用的是液体燃料,如液氧和煤油。上世纪70年代,我国开始研制和使用液氢燃料。液氢是一种高效的燃料,具有很高的比冲,能够提供更大的推力和速度。液氢燃烧的化学方程式是_______________________。
2H2+O2 eq \o(=====,\s\up17(点燃)) 2H2O
(3)新一代运载火箭使用复合推进剂。复合推进剂是将液氧和固体燃料(如聚合物和氧化铝)混合在一起使用的燃料,可以在一定程度上克服液氢的问题。复合推进剂具有质量轻、存储方便、推力大等优点。如果燃烧时喷出的火焰“直击”发射平台,会使其表面温度瞬间接近3 000摄氏度。在发射塔上,设有一个能容纳600吨水的水箱,在火箭飞到5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水,喷水量达400吨,这些水会在瞬间汽化。水箱中水的作用是______。
任务三 火箭燃料的发展趋势
(4)请结合所学知识谈谈火箭燃料的发展趋势____________________________ _____________________________(答一点即可)。
2.航天梦,照亮中国科技兴国路,请回答下列问题:
(1)下表为航天器所用的燃料和氧化剂,请回答:
一级火箭
二级火箭
三级火箭
固体燃料
燃料
煤油
液氢
偏二甲肼(液态)
铝粉
氧化剂
液氧
液氧
四氧化二氮(液态)
高氯酸铵
①上述所有物质中属于混合物的有______(填名称),属于单质的有__________________(填化学式);
②标出高氯酸铵(NH4ClO4)中氯元素的化合价_______________;
NH4 eq \o(Cl,\s\up10(+7))O4
③火箭中偏二甲肼(C2H8N2)与四氧化二氮(N2O4)点燃后,反应生成空气中最多的气体和另外两种氧化物,并放出大量的热,请写出其化学方程式:___________________________________________________________________。
(2)宇宙飞船所用的新型材料里其中应用了镁锂合金,请回答下列问题:
C2H8N2+2N2O4 eq \o(=====,\s\up17(点燃)) 3N2+2CO2+4H2O
①图1为镁在元素周期表中的部分信息,则镁的相对原子质量为____________;
②图2为几种粒子的结构示意图,其中属于同种元素的是______(填字母,下同),与镁元素化学性质相似的是___。
(3)天宫空间站中水气整合系统简易流程如图,该过程中,可循环利用的化合物是_____(填化学式),请写出反应③的化学方程式:_____________________________。空间站内所需要的氧气来自水的电解,若实验室用10%的NaOH溶液配制200 g 4%的NaOH溶液用于电解实验,则需要10%的NaOH溶液______g。
CO2+4H2 eq \o(========,\s\up17(一定条件)) 2H2O+CH4
(4)航天员出舱需携带高压氧气罐,并将氧气罐集成到舱外航天服上,氧气可以压缩储存在氧气罐中的微观实质是__________________。此外,在航天服生命保障系统中还常用过氧化钠吸收航天员呼出的CO2,反应原理为2Na2O2+2CO2===2X+O2↑,则X的化学式为____________。若一定时间内航天员所排出CO2的质量为 110 g,若将其完全吸收,则同时产生氧气的体积为____________升(通常状况下的氧气密度约为1.4 g/L,计算结果精确到0.1)。航天员在空间站内不需要穿笨重的航天服也能正常地生活和工作,则空间站为航天员提供的必要条件是_________。
A.适宜的温度
B.纯氧环境
C.饮用水
D.与地球相仿的气压
(5)神舟号载人飞船返回舱返回时,与大气剧烈摩擦,舱表面会产生数千度的高温,此时,舱表面的“烧蚀层”会汽化燃烧保护返回舱不因高温而烧毁。从燃烧的条件解释返回舱不会被烧毁的原因可能是_________________________________ _________________________________________________________,返回舱的返回动力来自液氢和液氧,在即将着陆前要迅速释放剩余的燃料,这样做的目的是______________________________。(答一点即可)
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