2026年浙江省中考科学一轮复习：模块1技术、工程与社会 课件

第5篇　技术、工程与社会　工程设计与物化 模块1　技术、工程与社会 科学、技 术、工程 之间的区 别与联系 区别 工程的核心是建造科学的核心是发现技术的核心是发明 联系：科学、技术与工程是相互依赖、 相互促进的，改变了人们的生活 　(2022·杭州)2021年，马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得 重大突破性进展，国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合 成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生 理调控；而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步，其技术路线如图 所示；绿色植物(以玉米为例)光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉 技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题： 例1 淀粉种类 玉米淀粉 人工合成淀粉 能量转化效率 2％ 7％ 生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产 生产周期 4～6个月 1～2天 占地面积 5亩地 1米3反应器 (1)马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段： 阶段1：从X能→电能→氢能→甲醇； 阶段2：以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合 成淀粉。 据图分析，在阶段1中，X能为 能，利用氢能合成甲醇的反应物 为 ；在阶段2中，Cy为甘油酮(C3H6O3)，则y的值 为 (填写数字)。 太阳　 氢气和二氧化碳　 3　 (2)马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多 种 作为催化剂。淀粉属于糖类物质，对人体的重要作用是 ⁠ ⁠。 (3)马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段，但对解决粮食危 机和减少碳排放有着重大意义。据表分析，该技术相较于传统农业，在 解决粮食危机问题上的优势是 ⁠ (写出2点)。 酶　 为人 体提供能量　 占地面积少、生产周期短(合理即可) 【方法指导】 1. 微观转化流程中反应物和生成物的判断：箭头进去的是反应物，出去 的是生成物。 2. 表格数据分析：对比分析对应数据，找出不同点，总结结论或规律。 如题中玉米淀粉的能量转化率为2％，人工合成淀粉的能量转化率为 7％，说明人工合成淀粉的能量转化率高。 某快递公司针对快递分拣问题，研发出了一款分拣机器人。如图 甲，分拣机器人通过扫码，读取快递的目的地信息，然后准确快速地 把快递运送并投入相应的分拣口，最后由专人打包，将快递运往全国 各地。已知分拣机器人的行驶速度为2 m/s。某次分拣作业中，分拣 机器人携带质量为2 kg的快递在水平路面上匀速行驶20 m后到达相应 的分拣口，行驶过程中分拣机器人受到的阻力为15 N，g取10 N/kg。 在该过程中，求： 例2 (1)分拣机器人载着快递匀速行驶时，以分拣机器人为参照物，快递是 的。 静止　 (2)分拣机器人的牵引力做功的功率。 解：(2)因为分拣机器人在水平路面上匀速行驶，所受的牵引力大小等于 阻力大小，即F牵＝f＝15 N， 牵引力做功的功率 P＝＝＝F牵v＝15 N×2 m/s＝30 W。 (3)分拣机器人到达相应的分拣口后，伸缩杆会将托盘掀起，把放置在托 盘中央位置的快递投入分拣口。把托盘看作一个以O为支点的杠杆，图乙 中，A点为快递对托盘压力的作用点，B点是伸缩杆对托盘的力的作用 点，已知AB＝12 cm，OB＝8 cm，忽略托盘的重力及转动时的摩擦，图 乙中伸缩杆恰好顶起快递时对托盘的作用力。 解：(3)快递所受的重力 G快递＝m快递g＝2 kg×10 N/kg＝20 N， 托盘水平时，快递对托盘的压力 F2＝G快递＝20 N， 阻力臂 l2＝lAO＝12 cm＋8 cm＝20 cm＝0.2 m， 动力臂l1＝lOB＝8 cm＝0.08 m， 根据杠杆平衡条件得，题图乙中伸缩杆恰好顶起快递时对托盘的作用力 F1＝＝＝50 N。 【方法指导】杠杆平衡条件的应用 立柱式无土栽培是一种新型农业种植方式，其装置如图所示， 相邻种植口间相距40厘米，可一定程度上缓解耕地紧张，科研人员使用 该装置进行兰花的无土栽培。请回答： 例3 (1)兰花是典型的虫媒花，由蜜蜂等昆虫将花粉传递到 (填花的结构)上完成传粉过程。 柱头　 (2)在花盆中栽种的兰花幼苗生长到一定程度时，就可以移栽到立柱式无 土栽培装置中，科研人员选择在傍晚移栽，并剪掉兰花的部分叶片，目 的是 ⁠ ⁠。 降低兰花的蒸腾作用，避免兰花因蒸腾作用散失过多的水分，从 而提高移栽兰花的成活率(合理即可)　 (3)使用该装置栽培兰花时，应选用高度不超过40厘米的兰花品种，请根 据装置图，利用植物生理作用的相关知识解释其原因： ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠。 该装置种植口 上下有序分布，相邻种植口之间相距40厘米，选择生长高度不超过40厘 米的兰花品种可以避免叶片之间相互遮挡，使兰花得到充足的光照，以 增强兰花的光合作用，使其合成更多的有机物，能够更好地生长(合理即 可)　 【方法指导】植物生理作用原理在农业生产上的应用 生理作用 原理 应用 蒸腾 作用 降低植物的蒸腾作用，提高移栽植株的成活率 傍晚移栽树木；移栽树 木时，剪去部分枝叶 光合 作用 提高植物的光合作用，增加有机物积累量，提高产量 合理密植、间作套种、适当增加光照强度和二氧化碳浓度、施有机肥等 呼吸 作用 降低呼吸作用，减少有机物消 耗 低温低氧环境储存果 蔬、干燥环境储存粮食 种子等 保证植物根的呼吸作用 遇到洪涝时及时排涝 综合考点·提升练 1. 近年来，我国在推动生态文明建设中注重全域绿化，大幅度提高城市 绿化面积及品质，鼓励因地制宜建设“绿色屋顶”(层次结构如图甲)。 (1)炎热的夏天，屋顶绿化可有效降低屋顶表面和周围的环境温度，主要 是利用植物叶片的 吸收热量的原理。 蒸腾作用　 1 2 3 4 5 6 (2)“绿色屋顶”方案实施时需要按图甲所示的结构铺设，其中能确保植 物根系通气透水，并能为植物生长提供水和无机盐的层次是 ⁠ ⁠。 种植土 层　 1 2 3 4 5 6 (3)建设“绿色屋顶”还有利于二氧化碳的吸收。而在实际生产中，常利 用氢气与二氧化碳合成甲醇(CH3OH)实现二氧化碳的资源化利用，该反 应的化学方程式为CO2＋3H2 CH3OH ＋H2O。利用图乙流程制 备的甲醇作为燃料，能够实现二氧化碳的零排放，这是为什么？请说明 理由： ⁠ ⁠。 制取一定质量的甲醇所消耗的CO2质量，等于燃烧这些甲醇所生 成的CO2质量　 1 2 3 4 5 6 2. 阅读下面文章，回答问题。 氢气和氨(NH3)被视为零碳燃料。氢气具有单位质量热值高、无污 染、可循环利用等优势，被视为极具潜力的清洁能源。然而，为确保氢 气高效稳定地存储和运输，仍需克服诸多挑战。 氨是无色、有毒、有强烈刺激性气味的气体，点燃时会与氧气反应 生成水和氮气。氨与氢气在工业上常以压缩液体形式存储，其部分性能 对比如表所示。近年来，在光催化条件下绿色制氨的方法得到了广泛关 注，其合成及使用的技术路线如图Ⅰ所示。 虽然氨的毒性、腐蚀性等限制其在实际中 应用，但随着技术进步，有望在解决能源危机 和环境污染中发挥关键作用。 Ⅰ 1 2 3 4 5 6 液氨和液氢的部分性能 燃料 液氨 液氢 存储温度/℃ 25 －253 存储压力/kPa 1 030.0 102.0 密度/(g·cm－3) 0.602 8 0.070 8 体积能量密度/(MJ·m－3) 11 333 8 539 体积能量密度：单位体积储存能量的大小。 1 2 3 4 5 6 (1)分析表中数据，与液氢相比，液氨具有的优势有 ⁠ (写一点即可)。 存储温度接近室 温，存储容易(合理即可)　 燃料 液氨 液氢 存储温度/℃ 25 －253 存储压力/kPa 1 030.0 102.0 密度/(g·cm－3) 0.602 8 0.070 8 体积能量密度/(MJ·m－3) 11 333 8 539 液氨和液氢的部分性能 1 2 3 4 5 6 (2)点燃时，氨与氧气发生反应的化学方程式为 ⁠ ⁠。 (3)为节约资源，降低合成氨的成本，可以循环利用的物质是 ⁠ 和氮气。 4NH3＋3O22N2＋ 6H2O　 水　 Ⅰ 1 2 3 4 5 6 (4)图Ⅱ是氮气与氢气在催化剂表面合成氨的微观过程，其顺序应 为 (用字母序号表示)。 Ⅱ cab　 1 2 3 4 5 6 3. (2024·浙江32题)图甲是某兴趣小组设计的一款“高空修枝”工具的示 意图。使用时，一只手握紧杆子保持静止，另一只手用F1的力缓慢拉绳 子，带动滑轮组工作，在A点产生的拉力为F2，从而使修剪刀绕O点转 动，其刀口对树枝的力为F3。 (1)该工具可用于修剪高处的枝叶。其中，叶属于生物体 结构层次中的 (填字母)。 A. 细胞 B. 组织 C. 器官 C　 1 2 3 4 5 6 (2)为了探究制作修剪刀的碳钢合金(含Fe、C两种元素)类型，兴趣小组取 制作修剪刀的废料进行了实验检测：取样品1.00克与足量的稀硫酸充分 反应后，收集到428毫升(按0.035 克计)氢气。通过计算并结合表中数据判 断修剪刀的材质属于哪种合金类型？ 合金类型 低碳钢 中碳钢 高碳钢 碳的质 量分数 低于 0.3％ 0.3％～ 0.6％ 高于 0.6％ 1 2 3 4 5 6 解：设1.00 g样品中含有铁的质量为x。 Fe＋H2SO4 FeSO4＋H2↑ 56　　　　　　　　　　2 x　　　　　　　　　　0.035 g ＝　x＝0.98 g 碳的质量为1.00 g－0.98 g＝0.02 g；碳的质量分数为×100％＝ 2％，高于0.6％，故属于高碳钢。 1 2 3 4 5 6 (3)某时刻，弹簧处于原长，若修剪刀的刀口对树枝施加的力F3为960 N，F3'是树枝对刀口的力(如图乙)，此时绳子端需施加的力F1为多大？(已知OB＝8 cm，OC＝2 cm，滑轮中各股绳子视为平行，工具自重和摩擦忽略不计) 解：由题图乙可知，O为支点，F3'为阻力，F3与F3'是一对相互作用力， 则F3'＝F3＝960 N，OC为阻力臂，OB为动力臂，根据杠杆平衡条件F1l1 ＝F2l2可得， F2×8 cm＝960 N×2 cm，解得F2＝240 N，根据力的相互作用可知，修 剪刀对绳子的拉力F2'＝F2＝240 N，根据题意可知，工具自重和摩擦忽略 不计，动滑轮上有3段绳子，则绳子段需施加的力 F1＝＝＝80 N。 1 2 3 4 5 6 4. 在中国南极长城站，有一座建筑面积80平方米的温室(如图所示)。温室 采用无土栽培技术，由中控系统控制灯光、温度、通风以及营养液的注 入，在寒冷的南极温室内可以常年保持25 ℃左右，通过定期采摘为队员 们补充新鲜蔬菜。 (1)栽培所用营养液的主要成分是 ⁠。 A. 水和葡萄糖 B. 水和无机盐 C. 水和蛋白质 D. 水和淀粉 B　 1 2 3 4 5 6 (2)栽培时需要向营养液中通入空气，这样有利于蔬菜的根进行 ⁠ (填“呼吸”“光合”或“蒸腾”)作用。 (3)栽培中，还需要适时补水，因为营养液的浓度 (填“大于”或 “小于”)蔬菜的根细胞液浓度，会导致蔬菜细胞内水分含量下降而发生 萎蔫。 呼吸 大于　 1 2 3 4 5 6 5. 国家提出“乡村振兴战略”，大力发展生态农业建设，将乡村旅游与 生态农业结合起来，实现共同富裕。某地依托农田、鱼塘等自然资源打 造集人工湿地、生态农业、旅游观光一体化的田园综合体(如图甲)。其中 人工湿地具有收集、蓄存雨水，净化生活污水实现循环使用，为野生动 物提供栖息地等功能(如图乙)。 甲　人工湿地生态园全景 乙　人工湿地示意图 1 2 3 4 5 6 某校学生到该生态园研学，科学老师布置了研学作业，请一起完成下列 作业： (1)人工湿地内的芦苇、藻类植物、浮游动物、微生物等所有生物共同组 成了一个 ⁠。 生物群落(群落)　 甲　人工湿地生态园全景 乙　人工湿地示意图 1 2 3 4 5 6 (2)人工湿地生态系统中，属于非生物物质和能量的有 ⁠ (写出两种)。 (3)为了增强人工湿地生态系统的自动调节能力，请提出一条合理建 议： ⁠。 水分、土壤(阳 光、空气等)　 增加生物种类　 甲　人工湿地生态园全景 乙　人工湿地示意图 1 2 3 4 5 6 (4)图丙是科研人员对人工湿地内某条食物链“Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ”中的各级生物 含有的能量进行检测的结果。结合图丙信息完成案例分析：“荒岛求 生”竞赛游戏中，假如某人所剩食物除了水，就只有一袋玉米以及两只 鸡(鸡除了玉米外没有其他食物来源)。以下提供的两个方案中，哪个方案 可以使他生存更久 (填字母)。 丙　食物链中各级生物能量图 A　 A. 先吃鸡，后吃玉米 B. 先吃玉米，鸡养到最后吃 1 2 3 4 5 6 6. (2025·杭州滨江区一模)如图甲是一款无人水下航行器，其内部装有控 制系统、摄像模块、推进系统、电池模块，总质量为8 kg，采用全封闭结 构。此款无人水下航行器的外壳使用钛合金制成，它具有密度小、强度 高、耐腐蚀性好的特点。它的底部还有一个活塞式浮力系统调节装置(如 图乙)，活塞缸中的活塞横截面积为30 cm2，活塞位置可上下调节，从而 改变航行器排开水的体积，以实现航行器在水中的运动或停留。 1 2 3 4 5 6 (1)此款无人水下航行器外壳所使用的钛合金属于 (填“金属 材料”“复合材料”或“有机合成材料”)。 金属材料　 1 2 3 4 5 6 (2)工业上在高温条件下利用镁和四氯化钛发生反应来制取钛：TiCl4＋ 2MgTi＋2MgCl2，若要制取2.4 kg金属钛，求理论上至少需要多少质 量的金属镁。 解：(2)设需要金属镁的质量为x. TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2 　　　　48　　　　48 　　　　x　　　　2.4 kg ＝，x＝2.4 kg 1 2 3 4 5 6 (3)航行器在整个测试过程中，浮力最大的改变量为1.2 N，求活塞上下移 动的最大距离是多少米。(水的密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 解：(3)由阿基米德原理可得，航行器排开水的体积的最大改变量 ΔV排＝＝＝1.2×10－4 m3， 由ΔV排＝SΔh得，活塞上下移动的最大距离 Δh＝＝＝0.04 m。 1 2 3 4 5 6 $