第5单元 跨学科实践活动4 基于特定需求设计和制作简易供氧器（分层作业本）-【众相原创】2026-2027学年九年级全一册化学分层练word教师用书（人教版·新教材 广西专版）

**基本信息** 跨学科实践情境下，通过基础认知、综合应用、实践创新三层设计，实现从化学方程式书写到装置优化、试剂选择的知识进阶，培养科学探究与实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|化学方程式书写、反应类型判断、装置识别|以填空为主，巩固物质性质与用途等化学观念| |进阶层|实验现象分析、原理应用、微观推断|结合实验情境，发展证据推理等科学思维| |拓展层|数据解读、综合评价、因素分析|关联真实问题，提升设计优化等科学探究与实践能力|

跨学科实践活动4　基于特定需求设计和制作简易供氧器 　　某学习小组进行“设计制作供氧器”的跨学科实践活动。 Ⅰ.家用制氧机研究 (1)某款家用制氧机的结构如图。 ①制氧原理： a.2Na2CO3·3H2O22Na2CO3＋3H2O2； b.H2O2在二氧化锰催化下生成氧气，写出该反应的化学方程式：　2H2O2 2H2O＋O2↑　。上述两步原理都属于　分解反应　(填基本反应类型)。 ②实验室制取氧气的收集装置相当于上图中　加湿仓　。 (2)该制氧反应总原理可表示为2(2Na2CO3·3H2O2)4Na2CO3＋6H2O＋3O2↑。 ①根据化学方程式计算：157 g过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2相对分子质量为314)分解产生氧气的质量为　24 g　。 ②157 g过碳酸钠分解产生的氧气　能　 (填“能”或“不能”)满足一般吸氧的最低要求(平均供氧量≥0.7 g/min，供氧时间≥25 min)。 (3)学习小组将自制的供氧器在1.0版基础上迭代优化为2.0版(如下图)。 ①1.0版制氧机装入适量试剂后，盖紧瓶盖；当观察到　导管口有气泡连续均匀地冒出时　可得到较纯净氧气。 ②比较2.0版优于1.0版的优点有　方便携带(或一体化或所占空间小)　(写一点)。 Ⅱ.自救呼吸器研究 学习小组设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示，自救呼吸器的结构如图乙所示(其中箭头方向表示气体流动方向)。 图甲 图乙 (4)呼吸气路的设计：自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，图乙中单向阀A和B的开闭情况是　A打开，B闭合　(填“A打开，B闭合”或“A闭合，B打开”)。 (5)生氧试剂的选择：小金查阅资料发现超氧化物(用MO2表示，其中M为＋1价)可与人呼出气体中的CO2、H2O反应生成O2，其反应的化学方程式为4MO2＋2H2O 4X＋3O2↑；4MO2＋2CO2 2M2CO3＋3O2。X的化学式为　MOH　。 (6)500 g超氧化钾(KO2)和500 g超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图丙所示。小金依据人正常呼吸时需要生氧试剂的生氧速度不低于1 L/min，并结合自救呼吸器的结构和生氧试剂的生氧性能，选取了KO2作为生氧试剂。选取KO2的优点是　生氧速度波动较小，使用时间较长，氧气浪费较少(合理即可)　。 图丙 (7)影响自救呼吸器有效防护时间的因素有　①④　(填序号)。 ①生氧试剂的质量 ②外界有毒有害气体浓度 ③外界氧气浓度 ④生氧试剂的种类 学科网（北京）股份有限公司 $