24 主题四 化学与社会·跨学科实践-4.5 跨学科实践活动-【全程夺冠中考】2025年春化学听课讲义PPT

4.5 跨学科实践活动 中考突破•化学 1 01 02 03 思维导图 知识梳理 热点突破 2 01 思维导图 3 注：跨学科实践活动原则上从以上10项中选择，所用课时不少于本学 科总课时的 。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 4 02 知识梳理 5 化学的魅力远不止于课本中的理论和实验，它还与众多学科相互交织， 形成了广阔的知识网络。跨学科实践活动可以为我们打开一扇全新的窗户： 化学与物理携手，揭示物质的本质和能量的转化；与生物相伴，探究生命 的化学基础和生态平衡；与数学联姻，进行精确的计算和模型构建。 在这个充满挑战和机遇的时代，掌握跨学科实践的能力，将使我们如 虎添翼，更好地应对未来的各种可能。让我们怀揣着对知识的渴望和探索 的热情，投身于跨学科实践的精彩世界，在化学与其他学科的交融中，发 现更多的惊喜，收获更多的成长！ 4.5 跨学科实践活动 返回目录 6 1.设计和开展具有挑战性的实践任务，充分利用社会资源，促进校内外 联动。让学生经历调研访谈、创意设计、动手制作、展示表达、方案评价、 反思改进等多样化活动，促进学生形成运用多学科知识、技术、工程融合 解决问题的系统思维，鼓励学生有意识地使用信息技术解决问题。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 7 2.设计跨学科实践活动，注重将问题解决线、知识逻辑线、素养发展线 紧密结合，拆解复杂任务和设计系列活动，实现问题解决过程与核心知识 的获得、能力和素养的发展自然融合；确保重点活动的开放度，让学生经 历自主思考，合作探究，深度互动、交流，总结、反思等完整的问题解决 过程，实现深度学习，提升解决真实问题的能力，促进学生核心素养的融 合发展。 3.跨学科实践活动的开展应与“物质的性质与应用”“物质的组成与结构” “物质的化学变化”等学习主题中的核心知识、学生必做实验的教学密切结合， 充分发挥跨学科实践活动对课程内容和教学实施的整合功能。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 8 03 热点突破 9 1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 例1 某日的空气质量指数报告如图，下列说法错误的是( ) A A.“污染指数”越大表示空气质量越好 B.报告中的、 与酸雨的形成有关 C.当日的首要污染物为可吸入颗粒物 D.当日 未对主城区空气造成污染 4.5 跨学科实践活动 返回目录 10 2 基于特定需求设计和制作简易供氧器 例2 化学实验探究与跨学科实践活动。 图1 （1）工业上利用膜分离技术，在一定压 力下，让空气通过具有富集氧气功能的分 子筛薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。 部分过程的示意图如图1： 分子筛中发生的变化是__________（填“物理变化”或“化学变化”）。 物理变化 4.5 跨学科实践活动 返回目录 11 图2 （2）某同学查阅资料知道，家用简易供氧器中的固体 试剂是A和B，其中A是过碳酸钠 ，它 是一种白色固体，遇水会分解出 ，B是一种黑色粉 末状催化剂。该同学利用塑料瓶、注射器、吸管、输液 管等设计并制作简易供氧器，如图2所示。 ①B可能是_____________________。 ②氧气通过乙塑料瓶中水的主要目的是_______________________________ ___。 二氧化锰（或） 润湿氧气，便于观测产生氧气的速率 4.5 跨学科实践活动 返回目录 12 3 水质检测及自制净水器 例3 水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有 关的知识后，决定对日常生活中司空见惯的自来水分别从生产过程、水质 检测、自制净水器等方面展开项目式学习。 活动一：参观自来水生产过程 【参观实践】 （1）同学们在老师的带领下来到自来水厂参观自来水的生产过程，该过程 主要包括：取水 加混凝剂 过滤 吸附 ______ 配水。 消毒 4.5 跨学科实践活动 返回目录 13 活动二：测量自来水的硬度 【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标 准如下表。 类别 极软 水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以 浓度计/ 4.5 跨学科实践活动 返回目录 14 【进行测量】 （2）同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水 的硬度为 ，说明本地区的自来水属于______。同学们又向此自来 水中加入少量肥皂水，搅拌后观察到______________，也得出了相同结论。 硬水 产生较多浮渣 4.5 跨学科实践活动 返回目录 15 活动三：检验自来水中所含离子 【进行猜想】同学们根据所学知识，猜想自来水中可能含有 、 。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 16 【实验验证】 （3）同学们设计并进行了以下实验。 实验步 骤 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1 取少量自来水于试管中，向其中滴 加过量 溶液 产生白色沉 淀 自来水中含有 步骤2 向上述试管中滴加_______________ ________溶液 产生白 色 沉淀 自来水中含有 （或） 4.5 跨学科实践活动 返回目录 17 【质疑反思】 （4）有同学认为步骤2不能证明自来水中含有 ，理由是_____________ ___________________________________________，应调整实验方案，方法 是_______________________________________________________________ ____________________________________。 步骤一中滴加了过量的溶液，白色沉淀可能是 先滴加足量的稀盐酸，然后再滴加含的溶液（或重新取少量自来水于试管中，进行步骤2操作，合理即可） 【总结分析】 （5）写出实验过程中发生反应的化学方程式： ____________________________________________（写一个）。 （合理即可） 4.5 跨学科实践活动 返回目录 18 【变式1】 水是生命之源，生产、生活中处处离不开水。 （1）某家用净水机工作原理如图1所示。净水机中， 棉净水原理是_____。 颗粒活性炭可去除异味和余氯，是因为活性炭具有良好的______性。 过滤 吸附 4.5 跨学科实践活动 返回目录 19 （2）环保部门对水质进行长期监测，将水质从“优”到“劣”分为Ⅰ~Ⅴ类。如图 2所示，近年来某市Ⅱ~Ⅲ类优良水质百分比明显呈______（填“上升”或“下 降”）趋势。由此推断，某市主要水域的水质在______（填“变好”或“变 差”）。 上升 变好 4.5 跨学科实践活动 返回目录 20 （3）污水未经处理直接排入河流，会使水面上藻类物质大量繁殖，水质恶 化。某藻类含化学式为 的物质，则污水中导致藻类生长过 快的营养元素是________（填元素名称）。次氯酸 可除去废水中的 ，发生的反应为， 的化学式为____； 若废水碱性过强， 的去除率会显著降低，原因是____________________ ______________________________________。 氮、磷 碱性过强会消耗，使浓度降低，导致的去除率降低 4.5 跨学科实践活动 返回目录 21 4 基于“碳中和”理念设计低碳行动方案 例4 我国承诺在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。“碳捕捉 和封存”技术是实现“碳中和”的重要途径之一，如图是用技术将 压入地 下实现 的封存。下列说法不正确的是( ) D A.如图封存技术可行的依据的微观解释是分子之间有间隔 B.大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强 C.开发利用清洁能源，植树造林，有利于实现“碳中和” D.所谓的“低碳”就是较低的碳单质的排放 4.5 跨学科实践活动 返回目录 22 【变式2】 我国力争在2060年前实现碳中和，体现了中 国对解决气候问题的大国担当。如图1所示，碳中和即 通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的 排放，实现 “零排放”。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 23 （1）“碳”排放。 ①化石燃料的燃烧是 排放的主要因素，化石燃料主要包括煤、______和 天然气。 石油 ②下列对节能减排的建议可行的是____（填字母）。 BC A.停止使用化石燃料 B.推广使用光伏发电 C.鼓励民众公交出行 D.生活垃圾集中焚烧 4.5 跨学科实践活动 返回目录 24 （2）“碳”吸收。自然界有多种途径吸收 。 ①绿色植物通过__________吸收 。 ②风化的岩石如粉末可吸收空气中的和转化为 ， 反应的化学方程式为________________________________。 光合作用 （3）“碳”捕捉。利用捕捉，得到高纯度 的流程如图2所示。转 化中可循环利用的物质有和，则 的化学式为_______。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 25 （4）“碳”利用。将作为资源利用是实现碳中和的有效方法。以和 为原料，在一定条件可生成和水，参加反应的和 的质量比为 ______。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 26 5 垃圾的分类及回收利用 例5 [2024北京] 垃圾分类对保护土壤具有重要意义。下列属于厨余垃圾的 是( ) C A.空易拉罐 B.空矿泉水瓶 C.土豆皮 D.废旧报纸 厨余垃圾主要是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等 活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶 渣、骨头等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与 食品加工有关的行业。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 27 6 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 例6 “中国人要把饭碗端在自己手里”，粮食安全是关乎国计民生的大事。我 国很多区域的土壤是盐碱土，不利于农作物的生长，但在人们世代改良之 下，荒地变粮仓，实现了可持续发展。 任务一：识别盐碱土 资料：盐土和碱土统称为盐碱土。盐土是含有较多、 和 的盐渍土；碱土是含有较多、和 的碱渍土。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 28 实验： （1）小程同学设计了表中实验探究土壤是否为盐碱土。 步骤 现象 结论 取土壤样品，加足量水溶解，再取少量上 层清液于试管中，滴加______溶液 溶液变红 样品呈碱性 另取少量上层清液于试管中，滴加氯化钡 溶液 ___________ ____ 样品中含 酚酞 产生白色沉淀 4.5 跨学科实践活动 返回目录 29 （2）反思：小东同学认为仅凭上述实验还不足以证明样品中含 ，应 补充实验：_______________________________________________________ _____________________________________________________________ （写出实验步骤和现象）。 取上述白色沉淀，加入足量的稀盐酸，仍有沉淀未溶解（或取上层清液，加入足量稀盐酸后，再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀） 4.5 跨学科实践活动 返回目录 30 任务二：改良盐碱土 （3）降盐 土壤降盐，主要有淡水洗盐、生物改盐和良肥降盐等方法。 所谓淡水洗盐，就是向土壤浇灌淡水，溶解表层土壤中的盐类， 该区域土壤含盐量最高是___月份，试分析该月土壤含盐量高的可能原 因是_____________________________________。 6 6月份温度高，降水量较少，蒸发量较大 然后渗入地下或流入沟渠中排走，从而降低土壤的含盐量。另外自然条件 （如降水量、蒸发量、地下水位等）对表层土壤含盐量影响也较大。如图 是我国某区域平均年降水量和土壤表层含盐量的季节变化示意图。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 31 【变式3】 同学们在完成“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”实践活动中发 现，绣球花颜色是在碱性条件变红，酸性条件变蓝，可以根据观赏需要， 自行调节颜色。测得下列几种土壤的 ，若要获得红色的绣球花，可以选 取的土壤是( ) D A.的土壤 B. 的土壤 C.的土壤 D. 的土壤 4.5 跨学科实践活动 返回目录 32 7 海洋资源的综合利用与制盐 例7 海水中蕴含着丰富的化学资源，我们应予以合理开发及综合利用。 （1）海水淡化 ①蒸馏法是常用的海水淡化方法，该方法是利用混合体系中各物质______ 的不同，将物质进行分离。 沸点 4.5 跨学科实践活动 返回目录 33 ②如图1所示是膜分离法淡化海水，水分子可以通过淡化 膜进入左侧的淡水池，从而得到淡水。下列说法不正确的 是___（填字母）。 C 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.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物 4.5 跨学科实践活动 返回目录 34 （2）海水提镁、制“碱” 图2 4.5 跨学科实践活动 返回目录 35 ①提纯物质常用转化的方法，就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。粗盐 中含有氯化 镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质，通过步骤Ⅰ，再利用过滤操作进行除杂。 步骤Ⅰ加入下列三种溶液的先后顺序正确的是___。 .稍过量的 溶液 .稍过量的 溶液 .稍过量的 溶液 D A. B. C. D. ②若要除去精盐水中所含有的杂质，需要用到的试剂有________。 稀盐酸 4.5 跨学科实践活动 返回目录 36 ③母液中有 ，却经历了步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程，其目的是___________ ______________。 ④步骤 发生反应的化学方程式为___________________。 提高母液中的纯度 4.5 跨学科实践活动 返回目录 37 8 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 例8 人们对于物质组成与构成的认识经历了曲折的过程。自古以来，人们 认为水是组成世间万物的一种元素，不可再分。 （1）18世纪60年代，英国化学家普利斯特利用锌加入稀硫酸中制得“可燃 空气”，将少量“可燃空气”与空气通入铁制容器混合点燃，能产生剧烈的爆 鸣声，并产生水雾。该“可燃空气”应该是____（填化学式）。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 38 （2）1781年，英国化学家卡文迪许加热汞锻灰 后得到了一种液态金 属单质和一种气体——“脱燃素空气”，蜡烛在这种气体中燃烧更明亮。请写 出卡文迪许制得“脱燃素空气”的反应的化学方程式：____________________。 （3）卡文迪许认为普利斯特利的实验并不能证明水的组成，于是用“脱燃 素空气”代替空气重做了实验，目的是________________________________ _________________________。 形成对照实验，排除空气中其他成分可能对实验结果造成影响 4.5 跨学科实践活动 返回目录 39 （4）1783年，法国化学家拉瓦锡将水加热成蒸气通过高温的铁管，一段时 间后，在出口处收集到一种可燃气体。实验后称量发现水的质量减少，铁 管的质量增加，经研究证明铁转化为四氧化三铁，装置如图1所示，其反应 原理为__________________________（写化学方程式）。至此，水不是单 一元素物质，而是由氢、氧两种元素组成的观点得到了化学界公认。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 40 （5）1800年，英国化学家尼科尔森通过伏打电池在常温下对水进行通电分 解，得到氢气和氧气，再次确认了水的组成。某同学在实验室模拟了尼科 尔森用电分解水的实验（图2），得到不同电极的电解结果如表所示。 （气柱高度表示电解产生的气体体积） 电极 时间 管气柱高度/ 管气柱高度/ 多孔碳棒 66 25 镀镍 回形 针 66 31 铜丝 66 33 4.5 跨学科实践活动 返回目录 41 已知：多孔碳棒使用一段时间后会因质量减少而需更换。 结合图表信息回答：用多孔碳棒作电极时，氢气和氧气的体积比总是大于 的原因是______________________________。 正极产生的与碳棒发生了反应 （6）在整个发现过程中，科学家利用了“分”与“合”的思想证明了水的组成。 下面实验中属于“分”的思想的是___（填字母）。 .氢气燃烧实验 .铁管实验 .水通电实验 4.5 跨学科实践活动 返回目录 42 9 调查家用燃料的变迁与合理使用 例9 如图是家用燃料变迁过程的示意图，下列说法错误的是( ) A A.秸秆燃烧用水浇灭是降低了秸秆的着火点 B.将煤块变成蜂窝煤增大了与氧气的接触面积，使燃烧更充分 C.煤、石油、天然气都属于不可再生能源 D.天然气泄漏应立即关闭阀门，开窗通风 4.5 跨学科实践活动 返回目录 43 10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用 例10 近年来，我国已突破掌握载人航天领域重大技术，载人航天重大工程 建设顺利推进。请根据所学知识回答下列问题： 4.5 跨学科实践活动 返回目录 44 Ⅰ.航天器使用的动力 （1）我国载人飞船均由长征二号 运载火箭发射升空。运载火箭由三级火 箭组成，一级和二级火箭的推进剂为偏二甲肼 和四氧化二氮 ，与液氢和液氧的推进剂相 比，它的不足是 __________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________ 。 偏二甲肼具有一定的毒性，在使用、储存和运输过程中 对人员和环境存在潜在威胁（或偏二甲肼和四氧化二氮的储存条件较为苛 刻，增加了系统的复杂性和成本；合理即可） 4.5 跨学科实践活动 返回目录 45 （2）进入太空后，动力由太阳能电池提供。神舟 飞船使用的太阳能电池是砷化镓电池，砷、镓的原 子结构示意图如图所示。下列有关说法不正确的是 ___（填字母）。 .砷元素属于非金属元素 .镓原子在化学反应中易失去电子 .两种元素位于同一周期 .砷化镓的化学式为 4.5 跨学科实践活动 返回目录 46 Ⅱ.航天器使用的材料 （3）飞船的主要制造材料是铝，燃料舱、载人舱（逃逸舱）、轨道舱等部 件都使用了大量的铝合金。铝合金属于______（填“金属”或“合成”）材料， 铝具有优良的抗腐蚀性能，其原因是_________________________________ _______。 金属 铝能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜 （4）飞船上还使用了记忆合金、 颗粒增强铝基复合材料、橡塑材料、超 高强度钢等新材料。超高强度钢中含金属锰，若将锰投入硫酸亚铁、硫酸 铝溶液中，发现在硫酸亚铁溶液中有物质析出，在硫酸铝溶液中无现象， 则、、 的活动性由强到弱的顺序为______________。 4.5 跨学科实践活动 返回目录 47 48 $$