第十一单元 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-【教与学·学导练】2025-2026学年新教材九年级全一册化学同步课件（人教版2024）

化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 第十一单元 化学与社会 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 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Ca—40 【活动目标】了解新型材料和新型能源在我国航天科技领域中的应用，加深对物质的性质与应用、能量的转化和转移等的认识。形成创新意识，进一步树立民族自豪感。 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 【活动设计】 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 【活动实施】 任务一：了解我国宇航产品的基本情况 1. “海上生明月，九天揽星河。”2025年4月24日，我国迎来第十个航天日，月壤样品、航天种子、返回舱实物、宇航服实物模型等一系列展品亮相展览会场，见证了一代又一代中国航天人的逐梦之旅。下列有关说法不正确的是( ) A. 航天员宇航服所用的尼龙、涤纶属于合成材料 B. 嫦娥六号的电极材料钴酸锂(LiCoO2)中，钴元素的化合价为+3 C. 运载火箭的常用燃料偏二甲肼(C2H8N2)中质量分数最大的是氮元素 D. 月壤样品中发现的新矿物嫦娥石\[Ca9NaMg(PO4)7\]属于氧化物 D 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 任务二：了解宇航产品的材料选择 2. 2025年4月24日神舟二十号载人飞船成功发射，标志着我国空间站常态化运营迈出了重要一步。 (1)航天员舱外航天服使用的聚氨酯橡胶应该具有____________(填“隔热”或“导热”)的特点，舱外航天服内活性炭用于处理呼吸产生的废气，说明活性炭具有____________性。 (2)钛和钛合金具有很多优良的性能，广泛用于火箭、航天飞机等。钛和钛合金属于____________材料。 隔热 吸附 金属 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 (3)太阳能电池板需要使用铝合金箔片，铝合金属于____________(填“纯净物”或“混合物”)，铝合金的硬度比纯铝____________(填“大”或“小”)，它能加工成箔片是利用了金属的____________性。 (4)航天材料“拈轻怕重”，同时要耐高温，抗腐蚀性好，下列材料最适合天宫空间站的是____________(填字母)。 A． 锰钢 B． 钛合金 C． 焊锡 D. 黄铜 混合物 大 延展 B 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 任务三：了解宇航产品的能源选择 3. 氢氧发动机是利用H2与O2反应产生能量的发动机，掌握氢氧发动机技术是一个国家成为航天强国的标志之一。下列相关说法不正确的是( ) A． 该火箭发动机高性能无污染 B． 点火装置的作用是使温度达到H2的着火点 C． 发动机起动前要保证输送导管与泵内无空气并使推进剂呈液态 D． 控制H2和O2的分子个数比为1 ∶2是为了保证H2和O2同时耗尽 D 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 任务四：设想航天科技领域中未来的新型材料和能源 4. 化学为航空航天领域的发展提供了强有力的支撑。 (1)中国空间站已经全面建成，空间站中的O2主要来自水的电解，并使用高压密闭罐储存，O2可以压缩储存的原因是__________________________________________(从微观角度解释)。 (2)载人航天器中处理CO2的一种方法为2Li2O2+2CO2 2X+O2，X的化学式为__________。 分子间存在间隔 Li2CO3 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 (3)嫦娥六号的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是____________(填字母)。 A. 液氢 B. 液氧 C. 酒精 D. 石油 A 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 素养提升 长期以来我国长征系列运载火箭一直采用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)等燃料，这些提炼自石油的燃料都有剧毒、易挥发、易溶于水，对原油品质要求高、提炼难度大。我国通过自主研发煤制油技术，获得了煤基航天煤油。该技术不仅去除了煤炭中的硫、氮等杂质，还保留了其高能量密度和低凝固点的特性，所制得的航天煤油成本低，吸热效果更好，不易发生变质结焦，更适用于大推力重型运载液体火箭发动机，有效摆脱了我国航天领域长期以来对传统石油资源的过度依赖。回答1~2题。 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 1. 下列关于偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)的说法正确的是( ) A． 两种物质中都含有氮分子 B． 四氧化二氮中氮元素的化合价为+4 C． 偏二甲肼中氢元素的质量分数最大 D． 偏二甲肼中碳、氢和氮元素的质量比为1 ∶4 ∶1 D 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 2. 煤基航天煤油以煤炭为根基研制，下列有关说法正确的是( ) A． 煤基航天煤油属于纯净物 B． 煤基航天煤油燃烧不充分，可能导致发动机积碳 C． 煤属于可再生能源 D． 使用煤基航天煤油能实现温室气体零排放 B 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 3. 化学在我国航天工业发展中发挥着重要作用。 【航天器的材料】 (1)合成橡胶是航天器常用的密封材料，它属于____________(填字母)。 A. 金属材料 B. 合成材料 C. 天然材料 D. 复合材料 (2)石墨是航天器常用的润滑材料，从微观角度分析，它是由____________(填名称)构成的。 B 碳原子 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 (3)某航天器燃烧室壁承受温度需达1 100 ℃，从熔点角度判断，表中最适宜作该燃烧室壁材料的是____________(填编号)。 甲 编 号 甲 乙 丙 材 料 镍合金GH3030 铝合金7A04 镁合金ZM5 熔点/℃ 1370～1390 470～635 650 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 【火箭的动力来源】氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要意义。化学兴趣小组从制取方法、提纯方式和发展前景等进行了探究。 Ⅰ. 制氢。工业上目前主要采用两种方法制氢：方法一是甲烷水蒸气重整制氢，原理是CH4+2H2O ====== CO2+4H2；方法二是甲烷催化裂解制氢，原理是在高温和催化条件下将甲烷直接分解为单质碳和氢气。 高温 催化剂 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 (4)从生成物的角度分析，方法二更好，因为方法一会造成____________(填字母)环境问题。 A. 酸雨 B. 温室效应加剧 C. 沙尘暴 D. 雾霾 B 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 Ⅱ. 氢气的应用。 (5)利用氢气等物质在一定条件下合成甲醇(CH4O)的主要反应过程如图11-K-1所示。合成甲醇的反应中反应物的质量比为____________(填最简整数比)。 22 ∶3 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 Ⅲ. 氢气的储存与释放。镁铜合金(Mg2Cu)是一种性价比高、绿色环保的储氢合金，高温下容易被氧化，其储氢与释氢过程如图11-K-2所示。 (6)储氢反应需在高温和氩气的氛围中进行，储氢反应中通入氩气的目的是__________________________________________________。 (7)释氢过程中，发生反应的化学方程式为 _______________________________________________ 。 防止金属镁、铜在高温下与氧气反应 MgH2+2H2O Mg(OH)2↓+2H2↑ 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 (8)释氢开始时反应速率较快，然后反应速率迅速减小，最终停止，导致较多量的氢化镁(MgH2)剩余。反应速率迅速减小并最终停止的原因是______________________________________________ _________________________________。 生成的氢氧化镁覆盖在氢化镁的表面，使 氢化镁不能与水接触 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 4. 我国航空航天事业取得令人瞩目的成就，阅读以下材料，回答问题。 材料一：神舟十七号载人飞船载三名宇航员顺利进驻中国空间站，在太空执行任务。计划在太空驻留约180天，空间站中常用水气整合系统实现CO2的清除和O2的再生(简易流程如图11-K-3)。科学家通过缜密计算，为了提供三名宇航员在太空生活所需的O2，至少需从地球带486 kg的水进行电解。 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 材料二：我国探月工程实现“六战六捷”。未来还将探索在月球建设基地的可能，其中一个前提就是在月球上大规模制造O2，在月球上可以电解熔融月壤(含SiO2、FeO、CaO、Al2O3等)制造O2。 (1)分析材料一流程可知，可循环利用的化合物有____________(填化学式)。 H2O 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 (2)请计算电解486 kg水能产生氧气的质量。(写出计算过程) 通电 (2)解：设电解486 kg水能产生氧气的质量为x。 2H2O ====== 2H2↑+O2↑ 36 32 486 kg x =(或 =) x=432 kg 答：电解486 kg水能产生氧气的质量为432 kg。 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 谢 谢 ! 教与学 学导练 化学 九年级 全一册 配人教版 $$