2025年河北省中考化学一轮复习----跨学科实践活动

第一部分　基础知识 模块四　化学与社会•跨学科实践 第17讲　跨学科实践活动 一、目标要求 1．能列举生活中常见的能源和资源、金属材料和有机合成材料及其应用；能举例说明化学在保护环境、维护人体健康等方面的作用，具有安全用药的意识。 2．能从物质的组成及变化视角，分析和讨论资源综合利用、材料选取与使用、生态环境保护等有关问题。 3．在跨学科实践活动中，能综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，秉承可持续发展观，设计、评估解决实际问题，制作项目作品，并进行改进和优化，体现创新意识。 4．在跨学科实践活动中，具有恪守科学伦理和遵守有法律法规的意识；能积极参与小组合作，用于批判、质疑，自觉反思，能克服困难，敢于面对陌生的、不确定性的挑战；能积极参加与化学有关的社会热点问题的讨论并作出合理的价值判断；初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和健康的生活方式 。 二、跨学科实践活动 (1)微型空气质量“检测站”的组装与使用。 (2)基于特定需求设计和制作简易供氧器。 (3)水质检测及自制净水器。 (4)基于碳中和理念设计低碳行动方案。 (5)垃圾的分类与回收利用。 (6)探究土壤酸碱性对植物生长的影响。 (7)海洋资源的综合利用与制盐。 (8)制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程。 (9)调查家用燃料的变迁与合理使用。 (10)调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用。 【例1】('23台州改编)大气中二氧化碳含量的迅速增加已被认为是全球变暖的主要因素。 活动案例1 基于碳中和理念设计低碳行动方案 (1)生物的呼吸作用、煤和石油等物质的燃烧会产生大量二氧化碳气体。正常情况下，大气中二氧化碳的含量能保持相对稳定(如图)，主要是因为植物的________作用能吸收大量的二氧化碳气体。 光合 (2)下图表示吸收工业尾气中二氧化碳气体的一种传统方法。 ①生成的X固体是______________。 ②反应器中，氢氧化钠溶液喷成雾状，主要目的是____________________ __________________。 CaCO3 增大反应物的接触面 积，使反应更充分 (3)目前，科学家正在研究“液态阳光技术”，以甲醇作为新型燃料来代替传统的煤、石油和天然气，其原理如下图所示。通过该技术，将太阳能转化为________能贮存在甲醇中。请你说出“液态阳光技术”的一个优点。____________________________________________________。 化学 利用二氧化碳为原料，缓解温室效应(答案合理即可) 重难点2 【例2】('23金华)某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。 活动案例2 基于特定需求设计和制作简易供氧器　　 图1　　　　　 图2　　　　　　　　　　　　　　　图3 【制氧剂】相关信息 制氧剂A的成分为：2Na2CO3·3H2O2 制氧剂A放入水中后发生的反应： 2Na2CO3·3H2O2===2Na2CO3＋3H2O2 制氧剂B的成分为：MnO2 【使用步骤】 Ⅰ.取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位； Ⅱ.取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方； Ⅲ.将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体； Ⅳ.待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。 回答下列问题： (1)在乙杯中加入清水的作用是______________________________________ ____________。 (2)在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是______________________。 (3)请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因。 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 通过观察气泡的速度知道供养的快慢，湿 润氧气 控制氧气产生的速率 制氧剂A放入水中反应产生过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，会迅速分解产生氧气，气体增多使甲杯内上方压强增大，大于外界大气压，则氧气会从出气孔②中快速逸出(合理即可) 跨学科实践活动是通过让学生参与社会性科学议题的探讨活动，对多学科知识的综合考查，同时也会伴有信息给予问题。做题时，需认真阅读，挖取有用信息，并结合各学科的交叉知识点去解决问题。 强化练习 1．基于特定需求设计和制作简易供氧器 ('24宿迁)氧气是一种在生产、生活中有广泛用途的重要气体，如医疗急救、炼钢、气焊、化工等。为满足不同人群的需求，市面上有多种类型的制氧机。化学实践小组制作了一台简易“制氧机”，如图所示。 类型1 物质的性质与应用 用该制氧机制氧气时，在反应仓中先加入适量水，再依次加入粉末状过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2)和粉末状二氧化锰，即可持续、平稳地产生氧气。 (1)其制氧气的原理可分为两步：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸 钠和过氧化氢，2Na2CO3·3H2O2===2Na2CO3＋3H2O2；②_____________ _____________________(用化学方程式表示)。 【提出问题】充分反应后，若将反应仓内的混合物过滤，得到的滤液中溶质成分有哪些？ 【查阅资料】①在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为I2；②氯化钡溶液显中性。 2H2O＋O2↑ 【进行实验】将一定量粉末状过碳酸钠和粉末状二氧化锰置于水中至不再产生气泡，将反应后的混合物进行过滤。 (2)实验1：取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸，______________(填实验现象)，证明滤液中含有碳酸钠。 (3)实验2：继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加________溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢。 有气泡产生 淀粉 【反思交流】过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠，是否同时也会生成氢氧化钠？ (4)实验3：另取少量滤液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，目的是__________________________________________________，反应的化学方程式是____________________________________。在不新增其他试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是______________________ ______________________________________________________________。 (5)待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈______色，证明滤液中不含氢氧化钠。 除去碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰 BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl 充分反应后，静置，取 上层清液，加入氯化钡溶液,若无白色沉淀产生，说明氯化钡溶液过量 无 2．水质检测及自制净化器 ('24常州)兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。 (1)设计：运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。 ①可以通过________(填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。 ②图1为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有____________结构，可以吸附色素和异味分子。 图1 过滤 疏松多孔 (2)净化：将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示装置进行水的净化。其中，装置制作较合理的是______(填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水________(填“适宜”或“不宜”)直接饮用。 图2 A 不宜 (3)总结： ①混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序)__________。 a．分析混合物成分 b．找到分离方法 c．寻找成分性质差异 ②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有(写一条)______________ ____________________________________。 acb 过滤技术、材 料的质量和耐用性等(合理即可) 3．基于碳中和理念设计低碳行动方案 ('24连云港)CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。 (1)制备CaO。以蛋壳(主要成分为CaCO3，还有少量有机物等杂质)为原料可采用两种方法制备CaO： 方法一：将蛋壳粉碎后，800 ℃煅烧，得到CaO。 方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸(CH3COOH)将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后，800 ℃煅烧，得到CaO。 b．制得的CaO固体越疏松多孔，捕集CO2的效果越好。 ①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有____(填字母)。 a．蛋白质　 b．糖类　 c．油脂 ②含有Ca2＋的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是________(填字母)。 a．CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐 b．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色 c．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成 ③研究表明：方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好，原因是______________________________________________________________________________________。 a ac 获得等量CaO固体，方法二产生的气体比方法一的多，导致方法二生成的CaO更疏松多孔 (2)捕集CO2。640 ℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3，固定封存CO2。28 g CaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程) 解：设28 g CaO最多能捕集CO2的质量为x。 56　 44 28 g　 x =　　x=22 g 答：28 g CaO最多能捕集22 g CO2。 (3)CO2的资源化利用。光照条件下，将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如图所示。该转化过程分两步进行： 第一步：光照时，H2在催化剂表面失去e－转化为H＋。 第二步：CO2在催化剂表面获得不同数目的e－和H＋，分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。 ①图中产物甲的化学式为__________。 ②已知生成1个乙分子时有2e－参加反应，则生成一个丙分子时，需要有____e－参加反应。 CH4 6 4．探究土壤酸碱性对植物生长的影响 ('24安徽)茶叶是我省重要的经济作物之一，茶园土壤的酸碱性会对茶叶品质产生重要影响。某兴趣小组测定了某地茶园土壤的酸碱性并提出改良方案。 查阅资料：茶树是适宜生长在pH为5.0～5.5的土壤中。 【任务一】测定土壤酸碱性 (1)将土壤样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，测得上层清液的pH为4。用pH试纸测定该溶液pH的操作是在玻璃片上放一小片pH试纸，_____________________________________________ __________________________________。 用玻璃棒蘸取少量上层清液滴在pH试纸上，再与 标准比色卡比较，读出该溶液的pH 【任务二】调查土壤呈酸性的原因 (2)经调查发现，长期过量施用一些氮肥是土壤呈酸性的原因之一。请写出一种氮肥的化学式_______________________________。 【任务三】改良土壤酸碱性 (3)牛牛同学认为将适量熟石灰加入土壤，可中和其酸性。写出熟石灰与酸(以硫酸为例)反应的化学方程式_________________________________。 (NH4)2SO4(其他合理答案也可) H2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4＋2H2O (4)农业上常用白云石粉改良土壤酸碱性。为研究白云石粉掩埋深度对土壤酸碱性的影响，该小组在同一块土地的三个不同区域开展实验。50天后，测得等量白云石粉掩埋深度与土壤pH的关系如图所示。根据图中信息，你认为茶农将白云石粉掩埋的最适宜深度是______(填字母序号)。 A．0～10 cm B．10～20 cm C．20～30 cm B 5．海洋资源的综合利用与制盐 ('24东营)东营临海，海洋为我们生产、提取和改造物质提供了丰富的资源。目前海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。东营港已开建我国最大的膜法海水淡化及综合利用项目。2023年底已建成一期工程，每天生产淡水可达5万吨。东营盐场主要使用“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)从海水中提取出食盐。但制盐过程受天气影响较大，单位土地产出较低，人员占用量大等因素制约，国际上有的国家已经使用电渗析法浓缩海水，蒸发结晶制盐。粗盐精制后可配得饱和食盐水，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气。进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等化工产品。海水晒盐后的苦卤是重要的化学资源，将苦卤中的氯化镁转化为氢氧化镁沉淀后，又将氢氧化镁转化为氯化镁溶液，最后电解熔融氯化镁制取金属镁。 (1)与热分离法相比，膜分离法淡化海水其突出的优点有_______________ ______________(写出一点即可)。 (2)东营适合“盐田法”制盐的有利因素有__________。 A．东营临海 B．土地面积大，滩涂平坦 C．地下卤水含量丰富 D．多为盐碱地，可随意使用 (3)请用化学方程式表示氯碱工业的反应原理：_______________________ ________________________。 (4)海水制镁过程中，将氢氧化镁转化为氯化镁需加入的物质是________ (填物质名称)。 节约能源(或操 作简单等) ABC 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 盐酸 6．制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 ('23威海)从原子论到分子学说 原子—分子论的创立，奠定了近代化学的基础，阅读下列材料回答问题： 材料二　1811年，阿伏加德罗引入新的概念——分子，提出了分子学说。对于化合物而言，分子相当于道尔顿所谓的“复杂原子”；对于单质而言，同种原子可以结合成单质分子。 类型2 物质的组成与结构 (1)完成下列表格 物质 葡萄糖 氢气 二氧化硫 氦气 构成物质的微粒(写微粒符号) ______________ _______ _________ _______ C6H12O6 H2 SO2 He (2)上表微粒中符合道尔顿“复杂原子”的是___________________。(写化学式) (3)你同意材料一中加点部分的观点吗？__________，请选用(1)表中的物质说明理由____________________________________________________。 (4)从原子论的创立到分子学说的提出，谈谈你对科学理论的发展有何感想______________________________________________________________ _________。 C6H12O6 、SO2 不同意 氢气由氢分子构成，每个氢分子由两个相同的氢原子构成 科学理论的发展需要大胆创新或科学理论是不断传承和发展的(合理 即可) 7．微型空气质量“检测站”的组装与使用 ('24山西一模)空气质量与人类的健康息息相关。某校化学社团开展了微型空气质量“检测站”的组装与使用、并进行了检测某小区地下车库的空气质量、分析某化工厂附近降雨类型、调查空气污染的原因等项目化学习。 任务一：微型空气质量“检测站”的组装 类型3 化学与社会 【组装步骤】 ①阅读安装说明书。 ②将空气质量检测站组件——采样系统(检测站)、分析系统和数据传输系统连接起来(如图1)。 ③联网调试。 图1　　　　　图2 任务二：检测某小区地下车库中的有害气体 【测定实验】利用微型空气质量“检测站”能检验多种空气污染物。用该“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图2。(已知：50 ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量) (1)【交流分析】一氧化碳浓度最大的时间段是______，原因可能是_____ ______________________________________________________________。 早晨 上班 高峰期，汽车尾气产生较多，导致一氧化碳浓度含量最大(合理即可) 任务三：设计实验分析某化工厂区附近降雨的类型 【调查分析】同学们通过走访调查，得知该化工厂区附近所降雨水为酸雨。 【查阅资料】常见酸雨根据致酸物质分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 (2)【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量雨水于试管中，利用pH计检测 pH_______(填“＞”　“＜”或“＝”)5.6 该化工厂区附近所降雨水为硫酸型酸雨 ②取少量雨水于试管中，向其中滴加____________________溶液 有白色沉淀生成 ＜ 氯化钡(合理即可) 【反思评价】 (3)步骤②发生的反应的化学方程式为________________________________ __________________。 (4)小李同学认为只进行步骤②即可得出结论，理由是_________________ _______________________________________。 BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl (与上一空对应) 氯化钡和硫酸反应 生成硫酸钡沉淀，硝酸不与氯化钡反应 任务四：调查空气污染的原因 (5)【交流讨论】空气污染是由__________________(填一种燃料)的燃烧造成的。 (6)【成果分享】同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是____________________________。 煤(合理即可) 使用清洁能源(合理即可) 8．垃圾的分类与回收利用 ('24荆州模拟)垃圾分类具有经济和环境双重价值。在一次实践活动中，同学们开启了对垃圾的分类与回收利用的探究之旅。 活动一：参观垃圾分类处理厂 同学们在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如图1所示。 图1 (1)在参观时获悉城市生活垃圾可分为_____________、有害垃圾、厨余垃圾和不可回收垃圾。 (2)小组交流后确定垃圾筛分时，可根据________区分铜和铝。 可回收垃圾 颜色 (3)小组同学通过图2装置测得焚烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图3所示，t1～t2时间段内CO体积分数出现异常的原因是_______________ _____________________________________。 图2　　　　　　　　　　　图3 氧气不足，燃 烧不充分生成了一氧化碳(合理即可) 活动二：设计制作堆肥桶 (4)兴趣小组的同学就厨余垃圾的堆肥方法与肥料的使用，开展了厨余垃圾堆肥项目研究，从而改良土壤提高土壤的肥力。同学们设计的小型堆肥桶如图4所示，给堆肥桶加盖的作用：一是提供________(填“有氧”或“无氧”)环境，有利于微生物发酵；二是防止异味飘出。 图4 无氧 9．调查家用燃料的变迁与合理使用 ('24仪征二模)某小组同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”的研究报告。为此，同学们进行了以下三个主题的研究。 主题一：研究燃烧条件 图1 (1)同学们依据题图1进行实验(夹持仪器略去)。实验过程： ①通入N2，点燃酒精灯，一段时间后，a、b中均无明显现象； ②熄灭酒精灯，立即改通O2，a中无明显现象，b中红磷燃烧。 实验过程②中，对比a、b中的实验现象，可知可燃物燃烧的条件之一是__________________。实验过程中，能说明可燃物燃烧需要氧气的实验是________________。 温度达到着火点 实验过程① 主题二：研究家用燃料的变迁 图2 ①在家庭中使用煤(含碳量95%左右)取暖时，由于通风不畅，会发生CO 中毒，请用化学方程式解释生成CO的原因是_______________________。 ②调查中还发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据研究所得，他们给出调节建议，将燃气灶的进风口________(填“调大”或“调小”)。 调大 ③充分燃烧1 kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图3所示。据图分析，家庭燃料升级为天然气之后的优点有__________________。 图3 热值高，污染小 主题三：研究新能源 图4 (3)同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁高效的能源。氢气被认为是理想的能源，当前，我国氢能按图4规划发展。 ②蓝氢的制得使用了碳捕捉技术，通常用纳米CaO吸附碳源，吸附原理与活性炭相似，是因为其结构____________(填特征)。 ③通过“可再生能源”分解水可获得绿氢，该能源可能是______________ _________(写一种)。 灰氢 疏松多孔 太阳能(合理 即可) 10．调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用 ('24青海)阅读下列科技短文并回答问题。 2023年7月12日9时整，我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起，成功入轨并完成了飞行任务。它作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。推进剂是决定火箭动力的关键因素，如表所示是常见的三种液体火箭推进剂的特点： 液体推进剂种类 特点 液氧煤油 成本低、比冲较低、易积碳、结焦等 液氧液氢 成本高、比冲非常高、绿色环保、不易储存等 液氧甲烷 成本低、比冲较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等 (1)以上三种液体推进剂中_______________________作助燃剂，煤油、液氢、甲烷作燃料。 (2)火箭向上的推力来自燃料燃烧________(填“释放”或“吸收”)热量并喷出高温气体产生的反作用力。 (3)文中提到的煤油是由石油炼制而成，下列关于石油的叙述不正确的是______。(填字母) A．石油属于不可再生能源 B．化石燃料包括石油、煤、氢气等 C．石油是一种化工原料 液氧(或氧气或O2) 释放 B (4)液氧甲烷推进剂燃烧效率高，甲烷(CH4)和液氧完全燃烧的化学方程式 为____________________________________。 (5)液氧甲烷是理想的液体推进剂之一，其优点是_____________________ ________________________。 燃烧效率高(或易制取 等其他合理答案均可) 2H2O2 已知：a.醋酸钙在空气中800 ℃煅烧时，反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2＋4O2CaO＋4CO2＋3H2O。 CaO＋CO2CaCO3 2NaCl＋2H2O 材料一　1803年，道尔顿提出原子论，认为所有物质都是由原子构成的。单质由原子直接构成，同种原子相互排斥不能结合；化合物由“复杂原子”构成，“复杂原子”由不同原子按一定整数比例简单构成。 　　　 2C＋O22CO 　 ①利用C＋H2OCO＋H2制得的氢气属于________(填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。 CH4＋2O2CO2＋2H2O $$