第二单元跨学科实践活动1微型空气质量“检测站”的组装与使用导学案---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

跨学科实践活动 1 微型空气质量 “检测站” 的组装与使用导学案 一、学习目标 1. 了解微型空气质量 “检测站” 的组成及各部分功能，掌握其组装方法。 1. 学会运用微型空气质量 “检测站” 检测空气中常见污染物，记录并分析检测数据。 1. 融合化学、物理、信息技术等多学科知识，提升跨学科实践与问题解决能力。 1. 增强环保意识，认识空气质量检测对生活的重要意义。 二、学习重难点 （一）学习重点 1. 微型空气质量 “检测站” 的正确组装步骤与要点。 1. 空气质量检测数据的准确采集与分析方法。 （二）学习难点 1. 理解检测仪器的工作原理，解决组装和使用过程中出现的技术问题。 1. 结合多学科知识，科学分析检测数据并提出改善空气质量的合理建议。 三、知识点自主预习填空 1. 微型空气质量 “检测站” 一般由____传感器、____传感器、数据传输模块和电源模块等组成。 1. 在组装检测站时，要先检查各组件是否____，再按照____进行连接。 1. 常见的空气污染物有____、____、____等，检测站可对这些污染物的浓度进行检测。 1. 检测数据的记录要做到____、____，以便后续分析。 1. 通过检测数据可以了解当地空气质量状况，为____和____提供依据。 四、知识点讲解与要点 （一）微型空气质量“检测站”的组装 1.组装零件 2.工作原理: 弥漫在空气中的悬浮物对光具有一定的散射作用，通过检测不同的散射值，可以知道他的浓度不一样，在较高的浓度时，它会提高光的散射，测定光的散射值之后，通过一系列的换算公式就可以得出浓度多少。 3.工作流程: （二）微型空气质量“检测站”的使用 1.组装好“检测站”后，选择不同地点，检测并记录空气质量。 2.根据检测结果，对空气质量进行分析和评价。 3.根据检测结果，对改善空气质量提出合理化建议。 （三）跨学科知识的融合应用 1. 化学知识：了解空气污染物的成分、性质及来源，如二氧化硫是含硫燃料燃烧产生的，具有刺激性气味，对人体和环境有害。 1. 物理知识：理解传感器工作的物理原理，如某些气体传感器利用电阻随污染物浓度变化的原理来检测浓度；数据传输涉及电磁波等物理知识。 1. 信息技术知识：掌握数据传输、存储和处理的方法，利用软件对检测数据进行分析、绘图等。（常考点：跨学科知识在实践中的具体应用） 0. 经典例题 4：微型空气质量 “检测站” 的数据传输利用了哪方面的知识？（ ） A. 化学 B. 物理 C. 信息技术 D. 以上都有 0. 答案：C 0. 解析：数据传输利用了信息技术知识，通过蓝牙、Wi-Fi 等方式将数据传输到终端设备，C 正确；化学知识主要用于了解污染物，物理知识用于理解传感器原理，数据传输主要涉及信息技术，A、B、D 中 D 表述不准确。 五、效果检测（判断题） 1. 微型空气质量 “检测站” 只能检测可吸入颗粒物的浓度。（ ） 1. 组装检测站时不需要检查组件，直接连接即可。（ ） 1. 记录空气质量检测数据时可以随意记录，不用太准确。（ ） 1. 分析检测数据变化趋势对了解空气质量没有帮助。（ ） 1. 微型空气质量 “检测站” 的数据传输只用到了化学知识。（ ） 六、归纳总结 1. 检测站组成与功能：明确微型空气质量 “检测站” 由气体传感器、数据传输模块、电源模块等组成，各部分协同工作实现空气质量监测。 1. 组装与检测：掌握正确的组装步骤，包括检查组件、连接组件和调试设备；学会规范的检测方法和准确的数据记录、分析方式。 1. 跨学科应用：认识到该实践活动融合化学、物理、信息技术等多学科知识，提升综合运用知识解决实际问题的能力，增强环保意识。 7、 课后作业 一、选择题 1．2025年我国推动美丽中国先行区建设，强调空气质量改善与绿色低碳发展。下列做法不符合这一要求的是 A．某钢铁厂升级设备，实现工业废气超低排放 B．推广使用电动公交车，减少化石燃料消耗 C．某化工企业为降低成本，将未处理的废气直接排放 D．社区开展“蓝天行动”，倡导居民减少露天烧烤 2．洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是 A．二氧化硫 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气 3．为防治大气污染，下列做法不可行的是 A．加强扬尘管控 B．使用清洁能源 C．直接排放工业废气 D．加强大气质量监测 4．生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是 A．稀有气体可用于霓虹灯的制作 B．CO2是植物光合作用的重要原料 C．SO2排放是导致酸雨的原因之一 D．PM2.5的含量越高空气质量越好 5．下列关于空气的说法错误的是 A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源 C．氧气能供给生物呼吸 D．植树造林可以改善空气质量 6．洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是 A．氮气 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮 二、填空与简答 7．随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注.某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 【思考分析】 (1)如图1是某日的空气质量情况，该日的空气质量为 （填“轻污染”或“重度污染”）。 (2)空气污染会导致的危害有 。（写一条） 活动二：认识微型空气质量“检测站” 【交流思考】 (3)如图2，太阳能板工作时进行的能量转化是将 能转化为电能。其中（如图）使用 设备处理和检测数据。 【进行实践】同学们找到一个微型空气质量“检测站”，观察并记录不同时间显示的数据如表： 二氧化氮/ 臭氧/ 一氧化碳/ 22.0 158.0 3.26 【交流思考】 (4)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 。 (5)进行空气质量检测的意义有 （写一条）。 活动三：进行实践 同学们调研发现某些工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术，于是猜测该废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 【设计并进行实验】 (6) 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶工厂排放的气体，加入品红溶液，振荡 废气中含有二氧化硫 【反思评价】 (7)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是 。 活动四：提出空气质量改进方案 【分享成果】 (8)“绿水青山就是金山银山”为了保护人类赖以生存的空气，可以采取的具体措施 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 八、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 气体；颗粒物（或其他合理答案，如检测不同污染物的传感器名称） 1. 完整、无损坏；说明书（或组装图示） 1. 二氧化硫；二氧化氮；一氧化碳（或可吸入颗粒物等其他常见污染物） 1. 及时；准确 1. 环境保护；改善空气质量 （二）效果检测答案与解析 1. 答案：× 0. 解析：微型空气质量 “检测站” 可检测多种污染物浓度，如二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物等，不只是可吸入颗粒物，该说法错误。 30. 答案：× 0. 解析：组装检测站时必须先检查组件是否完整、有无损坏，再进行连接，否则可能导致设备无法正常工作，该说法错误。 31. 答案：× 0. 解析：记录空气质量检测数据要及时、准确，随意记录会影响数据的真实性和后续分析，该说法错误。 32. 答案：× 0. 解析：分析检测数据变化趋势有助于找出影响空气质量的因素，了解空气质量状况，对改善空气质量有重要意义，该说法错误。 33. 答案：× 0. 解析：微型空气质量 “检测站” 的数据传输主要用到信息技术知识，如蓝牙、Wi-Fi 传输，与化学知识无关，该说法错误。 （3） 课后作业答案与解析 1．C 【详解】A、钢铁厂升级设备，实现工业废气超低排放，可减少废气中污染物的排放，如二氧化硫、氮氧化物、粉尘等，有利于改善空气质量，该做法符合这一要求，不符合题意； B、推广使用电动公交车，可减少以化石燃料为能源的公交车使用，从而降低化石燃料燃烧产生的二氧化碳等温室气体排放，以及氮氧化物、一氧化碳等污染物排放，既有利于绿色低碳发展，又能改善空气质量，该做法符合这一要求，不符合题意； C、化工企业将未处理的废气直接排放，废气中含有大量有害污染物，如二氧化硫、氯化氢、有机废气等，会严重污染空气，不符合空气质量改善与绿色低碳发展的要求，该做法不符合这一要求，符合题意； D、露天烧烤会产生大量油烟、有害气体等污染物，社区开展 “蓝天行动”，倡导居民减少露天烧烤，可减少这些污染物排放，有助于改善空气质量，符合要求，该做法符合这一要求，不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】A、二氧化硫在空气中易形成硫酸，引起酸雨，会污染空气，符合题意； B、氧气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意； C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意； D、氮气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】A、加强扬尘管控，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意； B、使用清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意； C、直接排放工业废气，会污染空气，符合题意； D、加强大气质量监测，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A、稀有气体通电可以发出不同颜色的光，可用于霓虹灯的制作，正确； B、光合作用可将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，二氧化碳是植物光合作用的原料，正确； C、二氧化硫和水、氧气反应可生成硫酸，随降水落下形成酸雨，二氧化硫排放是导致酸雨的原因之一，正确； D、PM2.5是空气污染物，含量越高空气质量越差，错误； 故选D。 5．A 【详解】A、空气中氮气占空气总体积78%，不是质量分数，故A符合题意； B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可制造多种电光源，故B不符合题意； C、氧气用于供给动植物的呼吸，故C不符合题意； D、植树造林可以吸收有害气体，改善空气质量，故D不符合题意。 故选A。 6．A 【详解】A、氮气不会污染空气，故A符合题意； B、一氧化碳有毒，会污染空气，故B不符合题意； C、二氧化硫有毒，会污染空气，故C不符合题意； D、二氧化氮有毒，会污染空气，故D不符合题意； 故本题选A。 7．(1)轻污染 (2)酸雨等 (3) 太阳 检测箱 (4)二氧化硫等 (5)保障人体健康 (6)品红褪色 (7)二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊 (8)节约用电等 【详解】（1）根据图示信息，数值为108，属于轻度污染； （2）空气中有害物质会危害人体健康，二氧化硫等气体会造成酸雨等； （3）太阳能电池板进行能量转化，其能量转化方式是将太阳能转化为电能；如图2所示，其中使用检测箱设备处理和检测数据； （4）在计入空气污染指数的项目中有二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物、臭氧、一氧化碳等，表中只有二氧化氮、臭氧、一氧化碳，还需要检测二氧化硫、可吸入颗粒物等； （5）进行空气质量检测可以保障人体健康、预防和控制疾病传播、促进环境意识提升等； （6）依据结论：废气中含有二氧化硫，根据资料中二氧化硫能使品红褪色，故实验现象为品红褪色； （7）根据查阅资料显示，二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，废气中可能含有二氧化碳，二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，故不选用澄清石灰水检验二氧化硫； （8）为了保护人类赖以生存的环境，我们要节约用电、双面使用纸张、绿色出行等。 $$