2.基于特定需求设计和制作简易供氧器-【众相原创·赋能中考】2026年中考化学跨学科实践活动（河北专用）

跨学科实践活动2 基于特定需求设计和制作简易供氧器 ///I 实践活动 I// 学习了氧气的性质和用途以后，我们知道氧气是生命活动必需的物质。利用制氧机获 得的氧气可用于医疗急救、水产养殖、科学研究等多个方面。本活动中我们将了解制氧机的 工作原理，尝试自主制作一款简易供氧器。 【活动目标】 进一步巩固对氧气性质和实验室制取氧气的原理与装置的认识，了解实现物质定量转 化的方法，综合应用多学科知识和工程技术手段解决实际问题。 【活动设计与实施】 任务一了解需求 【查阅资料】①制氧机的需求主要针对特定人群，包括心脑血管疾病和呼吸系统疾病患者，以 及需要补充氧气的人群。 ②军用制氧机主要使用在高原作战和抗震救灾等。 【思考分析】(1)在海拔较高的地方，空气比较稀薄，此时我们需要通过 来维持正常 的生命活动。 任务二了解制氧机的工作原理 市场上的制氧机主要有便携式制氧机和氧烛两类。便携式制氧机是一种常见的家用制 氧设备，氧烛主要应用于军事和医疗急救。为了解制氧机的工作原理，请先在老师指导下， 通过查阅资料和市场调查分析这两类制氧机的特点。 【调查与研究】 制氧机类型 便携式制氧机 氧烛 过碳酸钠（化学式为2Na,C03·3H,02)和二氧 使用的试剂 氯酸钠(NaClO,)和少量镁粉 化锰 出气口接面罩 密封盖 火帽 进料口 {氧气出口 过滤层 结构 水 启动 装置 产氧药块 外壳 过滤仓 反应仓 过碳酸钠(2Na2C03·3H202)加水溶解会分解生 工作原理 氯酸钠受热分解产生氧气 成Na,C03和H,02,过氧化氢分解产生氧气 用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再加 使用时撞击火帽触发镁粉燃烧 使用方法 入过碳酸钠和二氧化锰 放热，使氯酸钠分解 (2)便携式制氧机 ①反应仓中过氧化氢生成氧气的化学方程式为 ②过滤仓中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 （填字母)。 A.可以通过气泡观察氧气生成的速率B.降低氧气温度 C.加快氧气的生成 5 (3)启动氧烛时，撞击火帽，镁粉先与氧气发生反应，目的是 ,便于产 氧药块中氯酸钠耗尽。 任务三撰写便携式制氧机使用说明书 (4)请将任务二中便携式制氧机的使用说明书补充完整。 便携式制氧机使用说明书 ◆使用方法 在反应仓中加入适量冷水、过碳酸钠和二氧化锰，当过滤仓导管口 时，即可接面罩使用。 ◆注意事项 禁止加入热水使用（原因是 ),若气体不再 产生，可向进料口补充 (填“过碳酸钠”或“二氧化锰”)。 任务四设计并制作一款简易的供氧器 (5)在了解两类制氧机工作原理的基础上，请你根据所学知识，结合制氧机制作的实际工艺 流程，利用下列材料设计一款简易的家用供氧器。 可供选择的材料：塑料瓶、注射器、吸管、输液管等。 ①在右侧框中画出你设计的供氧器结构示意图。 ②与真实产品对比中，形成的观点不正确的是 (填字 母) A.产氧和洗气装置组合不用一体化 B.所用试剂、装置价格低廉 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 //I 对接中考 1.(2025石家庄模拟)如图所示为兴趣小组同学利用矿泉水瓶、胶带、铜丝等材料自制的简 易供氧器。下列说法错误的是 可推拉 A.通过推拉铜丝可调控反应的进行 的铜丝 纱布包裹的 B.在b口用带火星的木条检验氧气 块状MnO, C.二氧化锰能增加生成氧气的质量 D.通过a口的气泡判断氧气的流速 H,0,溶液 圉水 2.(2025武汉改编)便携式供氧器广泛用于医疗急救、航空航天、水下作业等领域。某项目 小组从制氧剂选择和装置优化等方面开展简易供氧器设计和制作的跨学科实践活动。 生产1kg氧 制氧剂 制氧原理 气所需成本 过氧化 30%过氧 约13元 氢溶液 化氢溶液 催化剂 氯酸钠 2NaClO, 2NaCl+302↑ 约11元 二氧 化锰 一水 高锰酸钾 2KMn04△K,Mn0,+Mn0,+0,↑ 约148元 6 (1)上表中生产1kg氧气所需成本最低的制氧剂是 (填标号)。 A.30%过氧化氢溶液 B.氯酸钠 C.高锰酸钾 (2)某同学设计的简易供氧器如图所示，制取氧气的化学方程式为 (3)上表中三种制氧原理均属于 (填基本反应类型)。 (4)可以通过 (填具体操作)调节供氧流速。 3.(2025河北17题7分)供氧自救器可用于生产生活中遇到有害气体时应急自救，某兴趣 小组探究并自制了供氧自救器。 活动I:探究供氧自救器 【分析原理】为防止人体吸入有害气体，使用自救器时夹住鼻子，只用嘴呼吸，使气体在 “气囊→人体→C02清洁罐→气囊”间形成循环（如图1所示）。 吸入气体 人体 呼出气体 (使用口具) 氧气 气囊 C0,清洁罐 瓶 清洁后的呼出气体 图1 【交流讨论】 (1)用氧气瓶为人体提供氧气，是因为氧气能供给 (2)氧气经压缩储存于氧气瓶中，从微观角度分析，氧气可被压缩是因为 (3)C0,清洁罐中填充有C0,吸收剂。小组同学讨论后认为：氢氧化钠和氢氧化钙均可 吸收C02,理由是 资料显示：氢氧化钠比 氢氧化钙价格高，且具有强烈的腐蚀性。故实际选用氢氧化钙作C02吸收剂。 活动Ⅱ：自制简易供氧自救器 小组同学利用化学方法提供氧气，制作简易供氧自救器。 【回忆I旧知】(4)获取氧气的化学方法： 一是加热高锰酸钾，反应的化学方程式为 MnO, 二是混合过氧化氢溶液和二氧化锰，反应的化学方程式为2H,0, 2H20+02↑。 小组同学经讨论选择了第二种方法。 【设计制作】参照图1所示原理，利用透明塑料板、导管等材料，设计并制作了图2所示的 简易供氧自救器（鼻夹、排气阀等未画出）。 【分析讨论】使用时，打开开关a、b,从注液口加 单向阀 入适量过氧化氢溶液，自救器开始工作。 (→表示气体流向) 口具 (5)工作时，乙中水的作用是 注液口 二氧化锰 （写一条即可)。 (块状) 氢氧化钙 (6)关闭开关a可使制氧室中的反应基本停止， 水 (球状) 其原理是 多孔隔板 臣号888888 丙 图2 【实践应用】小组同学试用了自制的简易供氧自救器，效果很好。 反思拓展：(7)供氧自救器需要科学维护，应定期检查： (写一条即可)。跨学科 跨学科实践活动1微型空气质量 “检测站”的组装与使用 实践活动 (1)可吸入颗粒物（或PM。)中度污染(2）①二氧化硫 (或S0,)和二氧化氮（或NO,)化石能源的燃烧（或汽车 排放的尾气等，合理即可)②煤改气（或机动车限号出行 等，合理即可)(3)①一氧化碳（或一氧化氮）②2C0+ 2N0催化剂N,+2C0,(4)OBCD②周漆（合理即可） 将太阳能转化为电能(5)早晨上班高峰期，汽车尾气产 生较多，导致一氧化碳浓度最大(6)手机通信（或手机支 付等，合理即可)(7)节约用电（合理即可） 对接中考 1.A2.A 3.(1)好降水量的增多使PM2,减少(2)D(3)大 车辆平均行驶速度慢，燃料燃烧不充分，产生更多的C0 跨学科实践活动2基于特定需求设计和 制作简易供氧器 实践活动 MnO, (1)吸氧(2)①2H02=2H,0+02↑②AB (3)持续放热，维持反应温度(4)有连续并比较均匀的气 泡冒出过碳酸钠与水反应分解，受热会使反应过于剧烈 过碳酸钠(5)① =+供给呼吸 固体 水 试剂 ②A 对接中考 1.C 2.（1)B(2)2H,0,NM02H,0+0,↑(3)分解反应 (4)控制向下推动注射器的速率 3.(1)呼吸(2)氧气分子之间有间隔(3)它们都可以与 C0,发生反应（或它们都是碱）(4)2KMn0,△ K,Mn0,+Mn02+02↑(5)除去氧气中混有的H,0,(或 便于观察产生氧气的快慢或降低氧气的温度)(6)制 氧室内气体增多，压强增大，使过氧化氢溶液与二氧化锰分 离（7)氢氧化钙是否有效（或装置的气密性等合理即可） 跨学科实践活动3水质检测及 自制净水器 实践活动 (1)农业废水(2)过滤玻璃棒、漏斗(3)水体富营养 20 安践活动 化（合理即可）(4)①D②过滤活性炭B③煮沸 (5)①杀菌消毒CL,+H,0一一HC+HC0+1②水中含 有可溶性物质(6)①在净水材料用量、河水体积等条件相 同时，比较不同净水材料的净化效果②明矾溶于水后能 够吸附水中悬浮物并加速沉降③初始水样的浑浊度相 同，实验2-4比2-3中净化后的水样浑浊度低(7)制作宣 传海报（合理即可）》 对接中考 1.D 2.(1)①过滤②疏松多孔(2)A不宜(3)耐用性 (合理即可) 跨学科实践活动4基于碳中和理念 设计低碳行动方案 实践活动 (1)二氧化碳(2)B(3)植物光合作用温室效应 (4AD(5)ac(6)2C0,+6,定条件CH,+4H,0 (7)乘坐公共交通工具出行（或开发利用新能源等，合理即 可)将二氧化碳转化为甲醇（合理即可）(8)节约用纸 (合理即可) 对接中考 1.(1)增大与反应物的接触面积，使反应更充分2NaOH+ C02—Na,C0+H,0(2)碳酸钙(3)Na0H (4)绿色出行（或使用清洁能源等合理即可） 2.(1)植物的光合作用（或海水吸收）(2)增加二氧化碳 消耗(3)温室效应增强(4)30丙C0,+2Na0H =Na2C03+H,0(5)风能（合理即可） 跨学科实践活动5垃圾的分类与回收利用 实践活动 (1)拆解提取宝贵的稀有金属等原材料（合理即可）》 (2)节约资源（合理即可） (3)》 充电电池矿泉水瓶瓷碗碎片香蕉皮 (4)Fe,03+6HC1=一2FeCl3+3H,0(5)不正确，将螺丝长 时间浸泡在稀盐酸中，可能会除去部分铁（合理即可） (6)①厨余垃圾发生化学变化变质腐烂过滤②肥料 ③混合物CH,+20,点燃c0,+2H,0(7)无氧(8)推行 垃圾分类教育（或加强宣传，从源头上减少垃圾污染等合理 即可)