类型8 跨学科实践活动探究-【中考得高分】2025年中考化学实验与探究

第二部分探究实验 类型8跨学科实践活动探究 命题方向0 义务教育化学课程标准(2022年版)在学习主题（五）化学与社会·跨学科实践中新增了10个 跨学科实践活动，要求所用课时不少于本学科总课时的10%，确保跨学科实践活动有效落实。这 类实验探究题的实验内容主要涉及化学与可持续发展，化学与资源、能源、材料、环境、健康，化学、 技术、工程融合解决跨学科问题的思路与方法和应对未来不确定性挑战。 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 ☑解题方法⊙ 1.认真完成教材中的7个跨学科实践活动。 (1)制作简易供氧器 (2)自制净水器 (3)调查家用燃料的变迁与合理使用 (4)探寻低碳生活的行动方案 (5)调查日常生活中的金属废弃物及其回收利用 (6)发热袋的模拟制作 (7)探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响 2.跨学科实践活动的探究环节 创设情境发布任务 实施方案 交流评价 成果分享 引入问题 制定计划 收集证据 迭代改进 自评反思 131 中考得高分化学实验与探究 ©典型例题0 1.[制作简易供氧器](2023·四川成都)学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活 动。某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式为2N2CO3·3H2O2,相对分子质量为 314,白色固体)和二氧化锰。制氧过程的反应为2(2Na2C0,·3H202) MnO:4NazCO3+ 6H2O十3O2个，该反应为放热反应。 【活动一】认识制氧机 加湿仓 反应仓 观察窗 氧气流向 水位线 图1 (1)观察窗的作用是 (2)加湿仓的作用是 【活动二】选择制氧剂 实验一：过氧化氢 小组设计了图2实验装置，用表1中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气 瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO2,注人溶液，记录并处理20min内数据如图3。 实验序号 H2O2的溶质质量分数/% H2O2溶液的体积/mL ① 5 9.11 ② 15 2.89 ③ 25 1.66 ④ 30 1.37 表1 气体体积/mL 160 ·25%的H,0) 140f 120 v30%的H,0 100H 415%的H,02 80 15%的H,0, 60 400 02468101214161820时间/min 图2 图3 (3)检查图2装置气密性的操作是 (4)反应的化学方程式为 132 第二部分探究实验 (5)实验④比③产生氧气的量少，可能的原因是 实验二：过碳酸钠 往锥形瓶中加人ag过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水，待反应完全后收集到约159.1mL 水（产生氧气的量与表1中药品得到氧气的最大量相等）。其他药品质量不变，再分别用不同 体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。 气体体积/mL 120 100 9.11mL水 80H 601 女4289mL水 40 1.37mL水 20 十十166mL水 02 468101214161820时间/mim 图4 (6)a= 。(氧气的密度为1.43g·L1,忽略其他因素的影响，结果保留一位小数) (7)由图4可得出的结论是 【活动三】制作供氧器 (8)综合分析，选用过碳酸钠作制氧剂的理由是 (9)学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比，下列观点不正确 的是 (填序号)。 A.产氧和洗气装置组合不用一体化 B.内部气体流向采用高进低出的方式 C.特定需求是选择制氧方法的重要依据 D.制氧机要符合美学、工程、安全等标准 图5 2.[自制净水器](2024·江苏常州)兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。 ()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)除去泥沙等不溶性杂质。 ②图1为活性炭吸附后的微观图示，活性炭具有 的结构，可以吸附色素和 异味分子。 色素和异味分子 B 阔运河水图 小砾石 活性炭 石英砂 纱布 石英砂 活性炭 小砾石 蓬松棉 图1 图2 (2)净化：将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图2所示的装置进行水的净化。其中，制作 较合理的是装置 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适 宜”或“不宜”)直接饮用。 中考得高分化学实验与探究 (3)总结。 ①混合物分离的一般思路和方法是 (将序号排序)。 A.分析混合物的成分 B.找到分离方法 C.寻找成分性质的差异 ②自制净水器净水材料的选择需要考虑的因素有 (写一条)。 3.[探寻低碳生活的行动方案](2024·江苏盐城)我国向世界承诺：努力争取2060年前实现碳 中和一CO2排放量和转化量相等，达到相对“零排放”，为人类社会可持续发展贡献中国 力量。 I.了解二氧化碳排放 (1)CO2排放量增加可能引发的后果有 (填序号)。 A.冰川融化，海平面升高 B.极端天气频发 C.土地沙漠化，造成农业减产 D.影响自然生态系统，改变生物多样性 (2)空气中的CO2主要来自（填序号）。 A.动植物的呼吸作用 B.化石燃料的燃烧 C.绿色植物的光合作用 (3)实验室制备CO2。根据下列仪器装置，回答问题。 孔隔板 68 ①写出标号仪器的名称：a ,b ②制取CO2可在A~E中选用装置 ;装置F是在装置B基础上的改进装置，其 优点是 Ⅱ.探究二氧化碳转化 (4)CO2的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、2%的NaOH溶液， 你认为吸收CO2的最佳试剂是 ,设计实验方案证明你的结论： Ⅲ.研制低碳行动方案 (5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低 碳行动”，写出一个你的行动打算： 34 第二部分探究实验 倒实战训练。 4.[基于特定需求设计和制作简易供氧器](2024·江苏扬州·广陵区一模)某小组以“气体制 备”为主题开展项目式学习。 (1)基础实验 实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸三种试剂以及下列仪器。请回答下列问题。 ①仪器a、b的名称分别是 ②甲同学用高锰酸钾和装置A制备O2,该装置中需要完善的一处是 。欲收集一瓶干燥的O2,收集装置最好选用装置 (填序号)。 ③乙同学选用装置B制备CO2,反应时液面应位于 (选填“m”或“n”)处。实验 室制备CO2的化学方程式为 (2)跨学科实践 某项目小组设计了两个简易制氧装置，分别如图1和图2所示。 气体体积/mL 120 100 过碳酸钠固体 A瓶 B瓶 80 o 5%的过氧 % 化氢溶液 02 20 过碳酸钠、 二氧化锰 02468101214161820t/min 图1 图2 图3 【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2;Na2CO3易溶于水。 【操作】在图1左瓶中依次加入适量的水、过碳酸钠和二氧化锰。观察到左瓶中黑色粉末 翻腾、液体浑浊，瓶壁温热；右瓶水中导管口有气泡冒出。 【实验评价】 ①图1左瓶中的二氧化锰可用过滤、 烘干等操作回收。 ②图1右瓶中水的作用是 (写一个)。 ③图2有两个饮料瓶A和B,瓶中液面高度如图所示。向其中一个瓶中放入制氧剂后产 生氧气，然后氧气从另一个瓶排出。则 (选填“A”或“B”)瓶为制氧瓶 【选择制氧剂】市售制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为原料。为比较两种制氧 剂的效率，该小组利用图1装置进行实验，并记录不同时间内所得氧气的体积得到图3。 3 中考得高分化学实验与探究 ④结合图3，分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂的理由是 5.[水质检测及自制净水器]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，决定对日常生活中的自来水从生产过程、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】同学们在老师的带领下来到附近的自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主 要包括：取水→加絮凝剂→过滤→吸附→ →配水。 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CaCO,的浓度计/(mg·L1) 0~75 75~150 150~300 300≈450 450≈700 【进行测量】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311.2mg/L,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。 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Ca2+、SO。 【实验验证】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 取少量自来水于试管中，向其中 步骤1 产生白色沉淀 自来水中含有Ca+ 滴加过量的Na2CO3溶液 步骤2 向上述试管中滴加 产生白色沉淀 自来水中含有SO 【质疑反思】有同学认为通过步骤2不能证明自来水中含有SO?,理由是 ,应调整实验方案，具体方法是 【总结分析】写出实验过程中发生反应的化学方程式： (写一个)。 活动四：自制简易净水器 【交流探讨】同学们认为，虽然自来水的水质在出厂时已检验合格，但在管道 石子 运输过程中仍不可避免地受到污染，所以在家中使用自来水时，可以安装净 细沙 水器。于是他们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。 布 棉花 【成果展示】同学将自制的简易净水器在学校的“科技节”上进行了展示，请你 杯子 与他们一同完成对有关结构的说明（如图），图中横线处的物质是 第二部分探究实验 6.[制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程]人们对于物质组成与构成的认识经历 了曲折的过程。人们曾经认为水是组成世间万物的一种元素，不可再分。 (1)18世纪中叶，英国化学家普里斯特利用锌加入稀硫酸中制得“易燃空气”，将少量“易燃空 气”与空气通入铁质容器混合点燃，能产生剧烈的爆鸣声，并产生水雾。该“易燃空气”应 该是 (填化学式)。 (2)1781年，英国化学家卡文迪什加热汞锻灰(HgO)后得到了一种液态金属单质和一种气 体一“脱燃素空气”，蜡烛在这种气体中燃烧得更明亮。请写出卡文迪什制得“脱燃素 空气”的反应的化学方程式： (3)卡文迪什认为普里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 (4)1783年，法国化学家拉瓦锡将水加热成水蒸气通过高温的铁管，一段时间后，在出口处收 集到一种可燃性气体。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 (用化学方程式表示)。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 到了化学界的公认。 铁管 铁管 出口 水蒸气 电极 火炉冷却七 水 +电源 图1 图2 (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，得到了氢气和 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通电分解水的实验（如图2 所示)，得到使用不同电极在相同条件下的电解结果（以气柱高度表示电解产生的气体体 积)如下表所示。 电极 时间/s H2管气柱高度/mm O2管气柱高度/mm V(H2):V(O2) 多孔碳棒 268 66 25 2.6:1 镀镍回形针 142 66 31 2.1:1 铜丝 135 66 33 2：1 已知：多孔碳棒使用一段时间后会因质量减少而须更换。 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2：1的原因可 能是 377 中考得高分化学实验与探究 (6)在整个认识过程中，科学家利用了“分合”思想证明了水的组成。下列实验属于“分”思想 的是 (填序号)。 A.氢气燃烧实验 B.铁管实验 C.水通电实验 7.[探究土壤酸碱性对植物生长的影响]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，但在人们的世代改良之下，荒地变粮仓，实现了可持续 发展。 任务一：识别盐碱土 资料：盐土和碱土的统称为盐碱土。盐土是指含有较多NaCl、MgCl2和Na2SO4的盐渍土； 碱土是指含有较多NaCl、Na2CO3和NaHCO3的碱渍土。 (1)小程同学设计了下表实验来探究土壤是否为盐碱土。 实验步骤 实验现象 实验结论 取土壤样品，加足量水溶解，再取少量上 溶液变红 样品呈碱性 层清液于试管中，滴加 溶液 另取少量上层清液于试管中，滴加 样品中含有Na2SO BaCl2溶液。 (2)小东同学认为仅凭上述实验还不足以证明样品中含有Na2SO4,应补充实验： (写出实验步骤和现象)。 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，淡水溶解表层土壤中的盐类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）也对表层土壤含盐量影响较大。 如图是我国某区域多年各月平均降水量和表层土壤含盐量的变化示意图。 降水量/mm 0 50 100 150 土壤含盐量 高 4 7 10月份 该区域土壤含盐量最高的月份是 月份，该月土壤含盐量高的原因可能是 (4)调碱 土壤调碱，主要是减少土壤中碳酸钠的含量，常用的调碱剂有石膏、磷石膏、氯化钙和柠 檬酸等。小东同学做了氯化钙调碱的模拟实验，取50g溶质质量分数为10.6%的碳酸钠 3 第二部分探究实验 溶液，向其中边滴加氯化钙溶液边搅拌，至溶液恰好为中性时，共用去20g氯化钙溶液。 计算该氯化钙溶液的溶质质量分数。（写出计算过程） (5)增肥 利用秸秆是土壤增肥的重要途径。焚烧秸秆，能产生草木灰，草木灰的主要成分为碳酸 钾，另含多种营养元素，但焚烧秸秆会造成大气污染。秸秆还田，能腐熟秸秆产生有机 肥，并改良土壤结构，使土壤疏松，但也造成土壤病菌增多，作物易生病虫害。近年来，人 们逐渐对秸秆进行综合利用，如下图所示。 肥料化 生产商品有机肥 基料化 生产培育基质 秸秆的综合利用 能源化 生产颗粒燃料 原料化 作为工业制品的原料 ①碳酸钾对农作物生长的作用是 ②将秸秆加工成颗粒燃料的优点是 ③下列说法合理的是 (填序号)。 A.焚烧秸秆简便易行且可增加土壤肥力，可在经济不发达地区大量应用 B.秸秆还田有诸多优点，但要加强田间管理 C.秸秆利用的趋势是向多元化发展null