第十一单元化学与社会跨学科实践活动10——2025-2026学年九年级化学人教版下册

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 1.中国空间站系统建设所使用的下列材料中，属于金属材料的是（ ） A.建造空间站使用的碳纤维复合材料 B.制造载人飞船使用的滤紫外线石英玻璃 C.制作航天服使用的聚酰胺合成纤维 D.制造火箭使用的第三代铝锂合金 2.中国已成为当今世界太空强国之一。为了探索太空，中国科学家研发出了多种类型的宇航服。其中舱外宇航服的最内层由尼龙经编材料制成，尼龙属于（ ） A.复合材料 B.金属材料 C.合成材料 D.合金 3.2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的火箭成功发射。下列材料用途的对应性质解释不合理的是（ ） A.偏二甲肼作火箭燃料——可燃性 B.铝合金作火箭的骨架——密度大 C.碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温 D.特种橡胶制成太空服加压层——弹性好 4.中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富三人在天宫空间站完成了为期6个月的太空生活与研究。天宫空间站采用了众多先进科技，如“形状记忆金属”钛镍的天线，以稀有气体“氙”作为动力的推进器，分别以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层。天舟四号货运飞船携带三十多种蔬菜，水果与空间站对接，给三位航天员提供丰富的营养物质。下列有关说法不正确的是（ ） A.天宫空间站天线属于金属材料 B.氙的化学性质比较稳定 C.防热夹层材料为复合材料 D.蔬菜，水果主要为航天员提供蛋白质 5.2023年6月4日，神舟十五号载人飞船的返回舱经过大气层时，经受住了一千多度的高温考验，最终成功返回地面。下列说法错误的是（ ） A.太阳翼可将太阳能转化为电能 B.飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量 C.返回舱表面所用的材料具有熔点高、强度大等特点 D.天线材料采用了钛镍合金，它属于合成材料 6.嫦娥六号在月球探测任务中发挥重要作用，其探测器上使用了多种材料。下列关于这些材料的说法错误的是（ ） A.铝合金质轻且强度较高，用于制作探测器的结构部件 B.硅是制作探测器电子元件的重要半导体材料 C.橡胶用于探测器的密封和减震，属于天然有机高分子材料 D.新型陶瓷材料具有耐高温，耐磨损等优点，用于探测器的关键部位 7.北京时间2024年10月30日4时27分，神舟十九号载人飞船乘夜色飞向浩瀚太空，发射取得圆满成功。神舟十九号航天员乘组顺利入驻“天宫”与神舟十八号航天员乘组会师。液氢、液氧可用作神舟飞船运载火箭的推进剂，下列说法不正确的是（ ） A.火箭升空是化学能转化为内能并最终转化为机械能的结果 B.用液氧来做推进剂是利用了液态氧的可燃性 C.液氢是高能清洁燃料，其本身无毒，燃烧产物是水，热值很大 D.运载火箭的铝合金外壳具有密度小，耐腐蚀，强度高的特性 8.2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射成功，实现了中国航天史上第六次“太空会师”。这意味着中国航天事业又向前迈进了一大步，是我国科技实力的再一次展现。 （1）生命保障：空间站内，航天员呼吸所需的氧气主要来自循环水电解制氧系统，电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 ；在水处理系统中，用活性炭除去色素和异味，这是利用活性炭的 性；航天员在太空实现了蔬菜种植，蔬菜含有的主要营养素是 ；由棉、羊毛和聚氯乙烯等材料制作而成的多层结构舱外航天服，可以保障航天员舱外活动的安全，其中属于有机合成材料的是 。 （2）动力保障：搭载该飞船的火箭使用的主发动机然料为偏二甲肼和四氧化二氮，二者发生的反应可表示为C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+3N2↑+4X，则X的化学式为 。 （3）安全保障：空间站的生活类垃圾被压缩后装载至天舟货运飞船，垃圾进入大气层后与空气摩擦进而焚毁。“摩擦”为垃圾燃烧提供的条件是 。 9.我国计划在2030年前实现航天员登月开展科学探索，该计划离不开化学与技术。回答相关问题： （1）制造火箭发动机部件可用NiAl合金，利用了该合金熔点比较 的特性。Ni原子结构示意图为： ，x= 。 （2）制作宇航服需要环氧树脂[(C11H12O3)n]和碳纤维等材料。聚丙烯等经过溶解、纺丝，在高温条件下可碳化为碳纤维，碳化工艺需要在情性气体保护下进行的原因是 。 宇航服耐磨涂层为聚四氟乙烯[(C2F4)n]，可增强耐久性。以上制宇航服的材料中不属于有机高分子材料的是 。 （3）固体火箭燃料用高氯酸铵等。反应之一为：2NH4ClO4 引发 N2↑+ +Cl2↑+202↑(补充完整）。 （4）再生生保系统。处理空间站收集的废水以再生氧和水的过程如下：①活性炭吸附；②AgC1杀菌并脱除离子；③电解H2O制备02；④H2还原CO2为H2O和CH4。 其中属于物理变化的是 (选填编号)。若空间站有3名宇航员生活132天，每天每人呼出CO2的质量为1.0kg，用H2将呼出的CO2全部还原，则还原过程能为空间站总计再生 kg的水。 10.2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，之后准确进入地月转移轨道，由此开启月背“挖宝”之旅。长征五号的推进剂有煤油、液氢、液氧。回答下列问题。 （1）煤油燃烧会 (选填“放出”或“吸收”）热量。 （2）液氢汽化成氢气，分子间的间隔 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）上述推进剂所含的C、H、O三种元素可组成多种酸，任意写出其中一种酸的化学式： 。 （4）嫦娥六号用到了钛合金、塑料、碳纤维等多种材料，其中塑料属于 (选填“合成材料”或“金属材料”)。 11.“嫦娥六号返回样品揭示月背28亿年前火山活动”入选2024年度“中国科学十大进展”。从月球背面采集月壤到我国科学家对月壤分析成果的发布，标志着我国在航天科技领域已领先世界。 （1）a-f是月壤中含有的几种元素，如图是它们在周期表中前三周期的位置分布。其中b和d也分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。 ①请写出d的元素符号 。 ②请画出f原子的结构示意图 。 ③某种元素的一个原子中质子，中子，电子总数为5，其中不带电的粒子有1个，则由该元素组成的单质化学式为 。 （2）航天技术是一个国家科技与工业实力的重要体现见。铝合金被广泛应用于航空航天领域。下图是工业上用铝土矿(主要成分为Al203，含Fe203杂质)为原料冶炼铝的流程，请完成下列题目。 查阅资料：Fe2O3能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应；A1203既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，反应原理为2Na0H+Al2O3+3H2O=2Na[Al(OH)4]，其中Na[Al(OH)4]易溶于水。 ①操作a的名称是 ，试剂x是 (选填“氢氧化钠溶液”或“盐酸”)。 ②反应I是电解熔融状态下的A12O3，该过程中还生成了一种常见气体，写出该反应的化学方程式 。 12.为完成“调查我国航天科技领域中新型材料，新型能源的应用”的实践性作业，学习小组对火箭燃料的发展历程产生了兴趣。 任务一 火箭燃料的溯源 （1）被列为四大发明之一的黑火药为火箭燃料的发展奠定了基础。黑火药发生爆炸时发生了如下反应：2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑，上述反应中的物质，其中可用作复合肥的是 (填化学式)。 任务二 火箭燃料的发展历程 （2）1956年中国成功发射了第一颗人造卫星。当时，燃料主要使用的是液体燃料，如液氧和煤油。上世纪70年代，我国开始研制和使用液氢燃料。液氢是一种高效的燃料，具有很高的比冲，能够提供更大的推力和速度。液氢燃烧的化学方程式是 。 （3）新一代运载火箭使用复合推进剂。复合推进剂是将液氧和固体燃料(如聚合物和氧化铝)混合在一起使用的燃料，可以在一定程度上克服液氢的问题。复合推进剂具有质量轻，存储方便，推力大等优点。如果燃烧时喷出的火焰“直击”发射平台，会使其表面温度瞬间接近3000摄氏度。在发射塔上，设有一个能容纳600吨水的水箱，在火箭飞到5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水，喷水量达400吨，这些水会在瞬间汽化。水箱中水的作用是 。 任务三火箭燃料的发展趋势 （4）请结合所学知识谈谈火箭燃料的发展趋势 (答一点即可)。 参考答案 1.D 2.C 3.B 4.D 5.D 6.C 7.B 8.（1）2：1；吸附；维生素；聚氯乙烯；（2）H2O；（3）提高温度到可燃物的着火点以上  9.（1）高；16；（2）防止碳纤维被氧化；碳纤维；（3）4H2O；（4）①；324 10.（1）放出；（2）增大；（3）H2CO3（或CH3COOH）；（4）合成材料 11.（1）①Al；②；③He；（2）①过滤；氢氧化钠溶液；②2A12O3 通电 4Al+3O2↑ 12.（1）KNO3；（2）2H2+O2 点燃 2H2O；（3）降低发射平台的温度（或吸收热量，保护发射平台）；（4）火箭燃料向绿色环保、可重复使用的方向发展（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $