内容正文:
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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
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新型材料、新型能源的应用,是人类共同关注的问题。北京时间2025年4月24
日,神舟二十号载人飞船成功发射。某兴趣小组的同学们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。
任务一:了解我国航天科技领域中新型材料和能源
【查阅资料】
(1)钛和钛合金具有很多优良的性能,广泛用于火箭、航天飞机等。钛
和钛合金属于__________(填“金属材料”或“复合材料”)。
金属材料
[解析] 金属材料包括合金和纯金属,钛和钛合金属于金属材料。
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(2)肼又称联氨,是火箭推进器的常用燃料之一。试写出 在氧气中燃
烧生成氮气和水的化学方程式:________________________。
[解析] 在氧气中燃烧生成氮气和水,该反应的化学方程式为
。
(3)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。
(4)肼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。
合成
太阳能
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如图为金刚石、石墨、 和石墨烯的结构模型,图中小球代表碳原子。
(5)金刚石、石墨和 的化学性质相似,物理性质却有很大差异,其原因是
______________________。
碳原子的排列方式不同
[解析] 金刚石、石墨和 的化学性质相似,但是组成它们的碳原子的排列方式不
同,所以物理性质有很大差异。
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(6)科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯),石墨烯是由碳原
子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构。石墨烯优异的导电、导热性和其他奇特性质
正激励着科学家们不断去探索。在石墨烯中,每个碳原子连接___________个六元环。
3(或三)
[解析] 在石墨烯中,每个碳原子连接3个六元环。
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任务二: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化学性质相似。
【小组交流】
(7)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______________
_______________________。
[解析] 飞船上常采用氢氧化锂作为吸收剂来吸收,即氢氧化锂
与反应生成碳酸锂和水,化学反应方程式为 。
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任务三: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】
(8)航天器返回地面后,需将吸收<m></m>生成的碳酸锂进行处理,实现物质的循环
利用。该兴趣小组的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)
[解析] 方案1,氢氧化钙和碳酸锂反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化锂;方案2,实验
现象为产生大量气泡,可以和碳酸锂产生气泡的物质是酸。
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【反思评价】
(9)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,实现物质的循环使用
[解析] 方案1,氢氧化钙和碳酸锂反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化锂,氢氧化锂可以
进行回收再利用实现物质的循环使用。
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任务四:设计航天精神的宣传标语
(6)开放设问 为了让更多的同学了解中国航天故事,兴趣小组的同学在校园文化
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:____________________________________________。
春华秋实几十载,矢志不渝献航天(合理即可)
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