内容正文:
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三、跨学科实践活动
(2022版课标、教材新增内容)
【水质检测及自制净水器】(2024成都)某学习小组开展“自制简易
净水器”的实践活动,作品如图。完成1~3题。
1.任务一:学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是 (D)
A.静置沉降 B.砂石过滤 C.活性炭吸附 D.投药消毒
2.任务二:设计并制作净水器。下列说法合理的是 (C)
A.用聚氯乙烯塑料制作外壳,安全环保
B.小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
C.用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
D.蓬松棉的主要作用是提高净水的速率
3.任务三:展示并评价作品。下列评价不合理的是 (A)
A.净化水硬度变得更小 B.制作材料廉价易得
C.制作简单,操作简便 D.作品设计简洁美观
4.【制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程】(2023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
獉獉獉獉獉獉獉獉獉獉獉獉
;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。
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。
(1)完成下列表格。
物质 葡萄糖 氢气 二氧化硫 氦气
构成物质的粒子
(写粒子符号)
C6H12O6 H2 SO2 He
(2)上表粒子中符合道尔顿“复杂原子”的是 C6H12O6、SO2
(写化学式)。
(3)你同意材料一中加点部分的观点吗? 不同意 ,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: 。
5.【基于特定需求设计和制作简易供氧器】(2024东营)特定人群、
环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供
氧器呢?在老师的指导下,同学们开展了下列活动。
【界定任务】
小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制
取装置。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、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比
等。根据 反应物状态和反应条件 确定发生装置,根据氧气的
密度和溶解性等确定收集装置。
【建构模型】
老师提供了以下实验装置,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。
(1)仪器a的名称: ;仪器b的名称: 。
(2)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 AC(或AE)
(填标号),用过氧化氢制取氧气的化学方程式为
。
【模仿改造】
图1化学制氧机的原理图 图2自制简易供氧器
化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰
黑色粉末产生氧气。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会
分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中
加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色
粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气
泡冒出。
(1)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气 不易 溶于水的
性质,使氧气变得湿润;而且根据 产生气泡的快慢 来判断产
生氧气的速率。
(2)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法:
。
(3)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处
聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有
有利于气体排出,更有利于提纯氧气 。
(4)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是
BD (填标号)。
A.原料是否价廉易得 B.所制气体的性质
C.反应速率是否适中 D.制得气体是否纯净
E.实验条件是否易于控制 F.是否安全、环保
【评价反思】
展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到
了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带
有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。
6.【探究土壤酸碱性对植物生长的影响】(2024吉林)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
红 色。
(3)用胶头滴管吸取少量土壤浸出液,滴在 pH试纸 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。结合下表选出该地区适合种植的作物是
海水稻 。
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
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
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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
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
足量的CaCl2溶液) ,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。
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。
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。
7.【海洋资源的综合利用与制盐】兴趣小组开启了“海洋资源的综
合利用与制盐”项目式学习之旅。
任务一:海水淡化
(1)蒸馏法是一种海水淡化方法,它是利用各物质的 沸点 不
同,将物质进行分离。
(2)如图是膜分离法淡化海水的原理,
下列说法正确的是 AB (填标号)。
A.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
B.膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质
C.膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
(3)膜分离法相对于蒸馏法的优势是 节约能源(合理即可)
(答一点)。
任务二:海水晒盐
(4)海水晒盐采用的结晶方法为 蒸发结晶 ,晒盐后得到的母
液是氯化钠的 饱和 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
任务三:海水提镁、制“碱”
资料:表格是部分物质在水中的溶解性。
物质 氨气 二氧化碳 氢氧化镁 碳酸镁 氢氧化钙 碳酸氢钠
溶解性 极易溶 能溶 难溶 微溶 微溶 可溶
(5)粗盐中含有 MgCl2、CaCl2等可溶性杂质,通过步骤Ⅰ,再利
用过滤操作可得到精盐水。步骤Ⅰ加入下列三种溶液的先后顺
序为 (用字母排序)。
a.稍过量的Na2CO3溶液 b.稍过量的石灰乳
c.适量的盐酸
(6)步骤Ⅱ向饱和精盐水中通入氨气和二氧化碳,生成碳酸氢钠
和氯化铵,请写出该反应的化学方程式: NaCl+H2O+NH3+CO2
NaHCO3↓+NH4Cl ,步骤Ⅱ中氨气和二氧化碳的通入顺序
是先通入氨气,后通入二氧化碳,这样操作的原因是
。
(7)有人提出生产中步骤Ⅳ用石灰乳而不用氢氧化钠是因为氢
氧化钙更便宜,我们学过的某个化学反应可以证明氢氧化钙比
氢氧化钠便宜,请写出该反应的化学方程式:
。
应用拓展:
(8)①氧化钙可用于制造自热盒饭的发热包,原因是 氧化钙与
水反应放出热量 。
②有人提出:氧化钙制造的发热包用后应该用酸中和后才能抛
弃。如果你同意该观点,请写出日常生活中可用的酸或含有酸
的物品;如果不同意该观点,请简述理由:
(选一个答)。
8.【垃圾的分类与回收利用】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 可回收物 、有害垃
圾、厨余垃圾和其他垃圾。
(2)小组交流后确定垃圾筛分时,可根据 颜色 区分铜和铝。
(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 燃烧不充分 。
图2 图3
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 无氧 (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
9.【基于碳中和理念设计低碳行动方案】我国力争2060年前实现
“碳中和”,体现了我国解决气候问题的大国担当。科学家们正
在努力尝试通过多种途径减少CO2的排放或将CO2转化为有用
物质。
【任务一】减少 CO2的产生
(1)二氧化碳排放过多,会导致的环境问题是
加剧。
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(2)化石燃料的使用会产生大量二氧化碳,可用
等代替化石燃料。
(3)用电1kW·h,排放二氧化碳0.96kg。假定一台空调使用
时的平均功率为2kW,我们每天少使用空调1小时,据此计算,
一个月(以 30天计),可减少 CO2排放 57.6 kg。
【任务二】增大 CO2的消耗
Ⅰ.利用 NaOH溶液来“捕捉”CO2,并将 CO2储存或利用,流程
如下图。
Ⅱ.在催化剂的作用下,将捕捉的 CO2与氢气反应制得甲醇
(CH3OH)等化工产品。构建微观模型图如下:
(4)下列有关Ⅰ过程的叙述正确的有 D (填标号)。
A.该过程可实现 CO2零排放
B.该过程只有1种物质可以循环利用
C.反应分离室中分离物质的操作是结晶
D.该过程至少发生了4个化学反应
(5)写出Ⅰ中“反应分离室”中发生复分解反应的化学方程式:
。
(6)请把Ⅱ中D处横线上的微观粒子补画齐全。
10.【调查家用燃料的变迁与合理使用】某学习兴趣小组同学围绕
“家用燃料的变迁与合理使用”展开了项目式探究之旅。
任务一:调查目前家用燃料的种类
我国部分农村居民目前家用燃料主要有煤炭、柴草、液化石
油气、天然气,少数农户使用沼气;城区居民家用燃料主要为管
道天然气。从物质分类角度分析,煤、天然气均为 混合物
(填“纯净物”或“混合物”)。
任务二:探究家用燃料的变迁及调控
【调查研究】小组同学通过走访与调查,了解到当地燃料经历了
如图1所示的变迁过程。
图1
(1)柴草中纤维素[化学式为(C6H10O5)n]在空气中完全燃烧的
产物是 CO2、H2O (填化学式)。
(2)20世纪80年代前后,居民家中主要采用蜂窝煤(如图2所
示)作燃料。
图2
①将煤制成蜂窝煤的目的是 增大煤与空气的接触面
积,使其燃烧更充分 。
②蜂窝煤的主要成分是碳,其燃烧时发生的主要反应
的化学方程式为 。
③用煤作燃料是造成酸雨的原因之一,主要是因为煤中含有
S (填化学符号)元素。
【查阅资料】每千克煤或天然气充分燃烧释放的热量和产生的
SO2的质量如图3所示。
图3
(3)21世纪,我国的“西气东输工程”使天然气(主要成分是
CH4)成为主要的家用燃料,天然气中主要成分充分燃烧的化学
方程式为 。
(4)试推测家庭燃料用天然气代替煤的原因是
(写一条)。
(5)在家庭中使用这几种燃料时,如果通风不畅,都会产生有毒
的 CO(或一氧化碳) 气体而使人中毒,因此安全使用的注意
事项有 (写一条)。
任务三:展望新能源
我国科学家正在利用和开发其他新能源,在一定程度上可
减少对环境的影响,并实现“2060”“双碳”目标。氢气被认为是
理想的能源,当前,我国氢能按如图4所示规划发展迅速。
图4
(6)氢能源没有被大量使用的原因是 制取成本高(或储运成本
高) (写出一点即可),C+H2O
高温
CO+H2,利用该反
应制得的氢气属于 灰氢 (填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
11.【调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用】某化学
兴趣小组围绕“我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应
用”展开项目式学习。
任务一:了解我国航天科技领域中的新型材料
(1)航天员舱外航天服用铝、橡胶、聚酯材料等制作而成,其中
的铝属于 金属 材料。舱外航天服的最外层使用了玻璃纤维
和一种叫“特氟龙”的合成纤维,足以抵御枪弹及一般微陨石的
袭击,它具有的特性是 强度高、耐腐蚀 。
(2)为保护航天员的生命安全,一方面“环控生保系统”向舱内
输送的可供呼吸的气体是 氧气(或 O2) ,另一方面飞船在返
回时,航天员要穿压力服,当舱内压力突变时,压力服会迅速充
满气体,这就需要压力服具有良好的 性。
(3)中国空间站的能量主要来自柔性太阳能电池翼,可将 太阳
能 转化为电能。
(4)航天领域广泛使用的材料有石墨烯材料、碳纳米管、钛合金
材料、耐高温塑料等。作为新材料之王,目前石墨烯是世界上已
知最薄的材料,因为石墨烯具有优异的力学性能,将其加入树
脂、金属中可获得轻质、高载荷的航天 复合 (填“合成”或
“复合”)材料。
任务二:了解我国航天科技领域中的新型能源
(5)我国是世界首个将煤基航天煤油应用到航天领域的国家,
航天煤油可由优质的 煤 (填“煤”“石油”或“天然气”)分离
而来,分离时利用了其中各成分的 沸点 不同。
(6)长征五号B遥二运载火箭的燃料有液氧、液氢混合构成,利
用了液氢 燃烧热值 高的特性。
(7)长征二号F遥12运载火箭助推器以偏二甲肼(C2H8N2)和
氧化剂四氧化二氮为燃料。偏二甲肼(C2H8N2)中碳元素与氮
元素的质量比为 6∶7 (填最简比)。
任务三:设计航天精神的宣传标语
(8)为了让更多的同学了解中国航天故事,兴趣小组同学在校
园文化角开展了《讲好航天故事》的征文活动,并征集了宣传标
语,请你也设计一条体现中国航天精神的宣传标语:
。
参考答案及解析·辽宁化学
方
向
性
试
题
强
化
训
练
(7)石墨烯的用量在1~2份时,随着石墨烯的用量
增大,橡胶复合材料热导率增大;石墨烯的用量大
于2份时,随着石墨烯的用量增大,橡胶复合材料
热导率减小
(8)CH4
催化剂
高温
C+2H2
(9)A
类型3
10.(1)C
(2)混合物
(3)+6
(4)2.0(或3.0) 溶液变为浅黄色(或黄色)
(5)①原子 ②C2H4+H2O
催化剂
加热、
加压
C2H5OH
(6)用食醋去除水垢(合理即可)
11.(1)bc
(2)①②③④
(3)③④对比,④比③水浴温度高,但④茶多酚含
量比③低
(4)70℃
(5)茶多酚被氧化
(6)A
(7)奶茶的安全性、营养性(合理即可)
12.(1)2H2O 2 2H2O+O2↑ 分解反应
(2)可能
(3)不一定
(4)正确
(5)变小
(6)形成的水滴粒径大于10微米
(7)分子构成不同
(8)阴凉、避光存放
13.(1)铁与氧气和水接触
(2)使铁的生锈速度加快,更快除去氧气
(3)O2
(4)水
(5)Fe(OH)3
(6)2CaSO3+O 2 2CaSO4
(7)温度越高,除氧效果越好
(8)SO2
三、跨学科实践活动
1.D 2.C 3.A
4.(1)C6H12O6 H2 SO2 He
(2)C6H12O6、SO2
(3)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
(4)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)
5.【界定任务】反应物状态和反应条件
【建构模型】(1)锥形瓶 水槽
(2)AC(或AE) 2H2O2
MnO
2
2H2O+O2↑
【模仿改造】(1)不易 产生气泡的快慢
(2)将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则说
明为氧气
(3)有利于气体排出,更有利于提纯氧气
(4)BD
6.任务一:(2)红 (3)pH试纸 海水稻
任务二:(1)NaHCO3+ HCl NaCl+H2O+CO2↑
(或Na2CO3+ 2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑)
(2)足量的CaCl2溶液(合理即可)
任务三:
7.(1)沸点
(2)AB
(3)节约能源(合理即可)
(4)蒸发结晶 饱和
(5)bac
(6)NaCl+H2O+NH3+CO 2 NaHCO3↓+NH4Cl
氨气溶解度大且溶于水呈碱性,可促进二氧化碳的
吸收
(7)Na2CO3+Ca(OH)2 2NaOH+CaCO3↓
(8)①氧化钙与水反应放出热量 ②同意,食醋(醋
酸、CH3COOH)、洁厕灵等(或不同意,氢氧化钙能
够和空气中的二氧化碳反应,没必要用酸中和)
8.(1)可回收物
(2)颜色
(3)燃烧不充分
(4)无氧
9.(1)温室效应
(2)太阳能(合理即可)
(3)57.6
(4)D
(5)Ca(OH)2+Na2CO 3 CaCO3↓+2NaOH
(6)
10.任务一:混合物
任务二:(1)CO2、H2O
(2)①增大煤与空气的接触面积,使其燃烧更充分
②C+O2
点燃
CO2 ③S
(3)CH4+2O2
点燃
CO2+2H2O
(4)产生污染性气体少、较环保(或热值高等,合理即可)
(5)CO(或一氧化碳) 注意厨房通风(或严禁放
置易燃易爆危险物品等,合理即可)
任务三:(6)制取成本高(或储运成本高) 灰氢
11.任务一:(1)金属 强度高、耐腐蚀
(2)氧气(或O2) 气密(或耐压)
(3)太阳能
(4)复合
任务二:(5)煤 沸点
(6)燃烧热值
(7)6∶7
任务三:(8)中国航天人,航天为人类(合理即可)
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