第11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（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年九年级下册化学（人教版·新教材）

该初中化学课件围绕航天科技中的新型材料与能源，结合北斗导航、神舟飞船等我国航天成就导入，串联元素周期表、原子结构、化学方程式等知识点，搭建从基础化学概念到实际应用的学习支架。 其亮点在于以跨学科实践活动为载体，融合化学观念与科学探究，如通过纳米气凝胶的性质用途体现物质结构决定性质，氘氚元素判断培养科学思维。学生在真实情境中提升探究能力，教师可借助此资料增强教学趣味性与实效性。

1 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 《顶尖课课练·化学 九年级下册（人教版）》配套课件 2 ★活动任务 任务一 了解我国宇航产品的基本情况 1.我国北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时间。铷元素在元素周期 表中的相关信息及其原子结构示意图如图1所示，请结合图2回答下列问题： 3 （1）铷原子的相对原子质量是______。 85.47 （2）图2中 四种微粒中，属于同种元素的是____（填字母）。 （3）图2中微粒A的名称为________。 （4）标出铷和D两种元素形成的化合物中铷元素的化合价：_ _____。 氧离子 4 任务二 了解宇航产品的材料选择 2.“科技梦”助推“中国梦”，新材料的研发、科技的发展都离不开化学。 （1）2021年1月12日，江西省科研人员自主设计的“人造太阳”首次成功 放电。“人造太阳”合理利用了可控核聚变，氘、氚是核聚变的热核材料。 5 原子种类 质子数 中子数 核外电子数 氘 1 1 1 氚 1 2 ①氘和氚属于______ （填“同种”或“不同种”）元素的原子，上表中 ___。 ②贮存氘气的钢瓶禁止靠近明火，据此推测氘气具有的化学性质是 ________。 同种 1 可燃性 6 （2）2022年4月16日，我国神舟十三号返回舱成功着陆。飞船使用的超 高强度钢材料和水气整合系统等引起了全世界的关注。 ①如果要比较超高强度钢材料中锰 和铁的活动性顺序，下列方法 不能达到目的的是_____（填字母）。 AD A. 查阅现行九年级化学课本上的金属活动性顺序 B. 利用金属锰和 溶液进行实验 C. 利用金属铁和 溶液进行实验 D. 利用锰与铁互相刻画进行实验 7 ②宇航员在太空出差的六个月里，需要的氧气和呼出的二氧化碳通过 “水气整合系统”实现转化：光伏板产生的电能进行电解水，其中产生的 氢气与二氧化碳在催化剂的作用下反应生成天然气的主要成分和水，水 可循环利用，天然气排入太空。请写出二氧化碳转化为可循环水的化学 方程式：___________________________。 8 任务三 了解宇航产品的能源选择 3.2023年5月30日，神舟十六号太空飞船成功发射，标志着我国载人航 天进入新的发展阶段。 （1）长征型火箭使用的推进剂为偏二甲肼 和四氧化二氮， 助燃剂为四氧化二氮 、液氧等。 ①发射时与 剧烈反应，生成二氧化碳、水和一种常见的气 体单质______，偏二甲肼与四氧化二氮反应的过程中______（填“吸收” 或“放出”）热量。 氮气 放出 9 ②用液氢、液氧做推进剂时，为使两者恰好完全反应，则加注液氢、液 氧的质量比为_____（填最简整数比）。 （2）太空舱使用锂电池。可以通过与 在高温下反应得到，同 时生成氧化铝，该反应的化学方程式为_ __________________________。 10 任务四 设想航天科技领域中未来的新型材料和能源 4.阅读科普短文。 天问一号上的“科技新元素” ——纳米气凝胶 2021年5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器 成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国 首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。 为确保天问一号探测器成功降落火星并正常工作，火星车采用了一 种新型隔热保温材料——纳米气凝胶。它不仅可用来应对极热和极寒两 11 种严酷环境，且凭借其超轻特性，能极大地减轻火 星车的负担，让它跑得更快、更远。气凝胶的种类 很多，有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属 系等。它是由纳米尺度固体骨架构成的一个三维立 体网络，密度可比空气还低，是世界上最轻的固体； 由于气凝胶中一般 以上是空气，所以有非常好 的隔热效果，是导热系数最低的固体。 如右图所示为二氧化硅气凝胶结构示意图。这 种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，它可 以承受相当于自身质量几千倍的压力；此外它的折 射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39 倍。纳米气凝胶是制作火星探险宇航服的绝佳材料， 其应用前景非常广阔，还可用作气体过滤材料以及 新型催化剂材料等。#1.1.4 根据短文内容，回答下列问题。 （1）写出纳米气凝胶的一条物理性质：________。 （2）写出纳米气凝胶的一种用途：____________________。 （3）中氧元素的质量分数为________（精确到 ）。 密度小 制作火星探险宇航服 14 （4）下列有关纳米气凝胶的说法错误的是___ （填字母）。 B A. 纳米气凝胶有很多种类 B. 纳米气凝胶是一种纯净物 C. 纳米气凝胶导热性非常低 D. 纳米气凝胶制品非常坚固耐用 15 ★活动评价 5.2024年10月30日，神舟十九号载人飞船发射任务取得圆满成功。某兴 趣小组同学对我国航天科技领域取得的成就感到骄傲和自豪，并对相关 问题进行了项目式探究。 Ⅰ.了解我国航天科技领域中新型材料和能源 【查阅资料】 （1）宇航员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶的新型材料，该材料属 于______材料。 合成 16 （2）中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼，可将_____________ _________转化为电能。 太阳能 （光能） Ⅱ.学习舱外航天服处理二氧化碳的反应原理 【咨询老师】氢氧化锂和氢氧化钠的化学性质相似。 17 【小组交流】 （3）为了保障航天员有适宜的呼吸环境，必须处理产生的 ，目前 飞船上常采用氢氧化锂作为吸收剂来吸收 ，该反应的化学方 程式为_____________________________。 18 Ⅲ.模拟碳酸锂处理实验 【咨询老师】碳酸锂和碳酸钠化学性质相似。 【模拟实验】 （4）航天器返回地面后，需对吸收 生成的碳酸锂进行处理，实现 物质的循环利用。兴趣小组同学用碳酸锂溶液在实验室进行了模拟实验。 实验方案 所加试剂 实验现象 方案1 氢氧化钙溶液 ______________ 方案2 ________________________________ 产生大量气泡 产生白色沉淀 稀盐酸（或稀硫酸、稀硝酸等酸） 19 【反思评价】 （5）航天器返回地面后，专业处理方法采用的是方案1而非方案2，理 由是_________________________________________________________。 方案1反应会生成氢氧化锂，实现物质的循环利用（合理均可） 20 Ⅳ.设计航天精神的宣传标语 （6）为让更多同学了解中国航天故事，兴趣小组同学在校园文化角开展 了《讲好航天故事》征文活动，并征集了宣传标语。请你也设计一条体 现中国航天精神的宣传标语：____________________________________。 中国航天人，航天为人类（合理均可） 21 $