第二单元跨学科实践活动1微型空气质量“检测站”的组装与使用同步作业-2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 以“微型空气质量检测站”为跨学科情境，通过基础选择与项目式非选择分层设计，实现空气与氧气知识从概念识别到实践应用的进阶，强化科学探究与责任素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|空气污染物种类、实验操作规范|6道选择题，如判断CO₂是否为监测项目，夯实化学观念| |提升层|检测系统组成、污染物来源与危害|非选择填空，如检测模块类型、SO₂燃烧反应，培养科学思维| |拓展层|数据解读、实践建议与环保行动|项目活动分析题，如检测站布设建议、云平台意义，发展科学探究与实践及科学态度与责任|

第二单元 空气和氧气 跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 一．选择题 1．学校的跨学科综合实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入监测项目的是（　　） A．二氧化碳 B．PM2.5 C．二氧化硫 D．二氧化氮 2．测定空气中氧气含量的实验装置如图所示，下列有关说法正确的是（　　） A．红磷燃烧时产生大量白色烟雾 B．实验前应加入过量的红磷 C．燃烧匙中红磷熄灭后可立即打开弹簧夹 D．若装置气密性不好，会造成测定结果偏大 3．七初微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法正确的是（　　） A．二氧化硫是没有气味的气体污染物 B．PM2.5的含量越高，空气质量越好 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．燃料燃烧产生的二氧化碳是空气污染物 4．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，会进入人体肺泡而影响健康。雾霾天气可导致呼吸道病人增多，因为雾霾会大量增加空气中的（　　） A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．可吸入颗粒物 D．臭氧 5．微型空气质量“检测站”的使用，不能实现的是（　　） A．实时监测空气质量 B．预测空气质量变化趋势 C．治理空气污染 D．提供空气质量数据支持 6．空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越差。从环保的角度看，下列保护空气的措施不合理的是（　　） A．工厂通过加高烟囱直接排放废气 B．鼓励使用清洁能源 C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 D．大量植树造林 二．非选择题 1．随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注，某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。 项目导引：认识微型空气质量“检测站” 微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图所示。 思考：（1）微型空气质量检测系统由 　 　 检测模块、颗粒物检测模块、气象参数传感器、“云平台”实时通信模块、供电模块等组成。其中太阳能板可将 　 　 能转化为 　 　 能。 项目活动一：调查微型空气质量“检测站” 【任务1】寻找微型空气质量“检测站” 思考：（2）你认为微型空气质量“检测站”应该在哪些地点集中布设？ 【任务2】观察微型空气质量“检测站” 同学们找到一个微型空气质量检测站，观察并记录了不同时间显示的数据。 二氧化氮/μg 一氧化碳/μg 臭氧/μg 22.0 158.0 3.26 （3）除显示器显示的内容（如表）外，还需要监测的空气污染物有 　 　 （写一种）。 （4）空气中二氧化硫和二氧化氮的主要来源是　 　 ，所引起的环境问题是 　 　 。 （5）空气质量指数AQI越 　 　 ，空气质量越优。同学们通过多次观测，发现空气污染首要污染物几乎都是PM10，它可能对人体的 　 　 （填“呼吸系统”或“消化系统”）造成危害。 【任务3】探究空气中是否含有二氧化硫（SO2） [调查资料]二氧化硫能使红色的品红溶液褪色，常用于检验二氧化硫（SO2）。 [进行实验] 实验步骤 实验现象 实验结论 将收集的本地空气通入盛有少量品红溶液的试管中 红色褪去 （6）　 　 [归纳总结]（7）煤中含有硫单质，其燃烧会生成二氧化硫，该反应的文字表达式为　 　 ，硫在空气中燃烧的现象为 　 　 。 项目活动二：分析微型空气质量“检测站” 思考：（8）微型空气质量“检测站”可能因为其他因素干扰导致数据偏差，从而不能准确地反映空气质量变化情况，请你对微型空气质量“检测站”的合理布设提出一条建议：　 　 。 项目活动三：展望微型空气质量“检测站” （9）微型空气质量“检测站”使用网络大数据云平台，对于环境监测有什么积极的意义？　 　 。 成果分享：（10）同学们通过各种方式，认识到了空气质量检测的重要性。在本次项目式学习活动中，同学们提出许多合理化的建议来改善空气质量，作为中学生，你可以做的是 　 　 （写两点）。 2．认识空气质量检测的意义。 任务一：了解空气污染及危害 （1）洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。 ①随着工业的发展，排放到空气中的 　 　 和 　 　 对空气造成了污染。 ②微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入监测项目的是（ 　 　 ）。 A．二氧化碳 B．PM2.5 C．二氧化硫 D．二氧化氮 （2）请写出空气污染造成的危害：　 　 （写一条即可）。 任务二：访谈本地环境保护部门工作人员 【资料】我国是世界上汽车保有量最多的国家。如图是2026年某市1～3月空气污染物的主要来源分布图，治理汽车尾气成为改善该市空气质量的重要工作。 治理汽车尾气主要有以下几种方法：一是在汽车的排气管上装一个催化转换器，在催化转换器的催化作用下，汽车尾气中的一氧化碳与一氧化氮转化为无害气体；二是开发汽车代用燃料，主要包括天然气、乙醇、生物柴油、氢气等，实现能源多元化；三是大力发展电动汽车，电动汽车具有效率高、在使用地点“零排放”等特点，尤其是氢燃料电池汽车，开发利用电动汽车已成为发展绿色环保汽车的重要途径。 （1）由图可知，该市空气中的主要污染源是 　 　 。 （2）由材料分析，汽车尾气中的污染物有 　 　 （填一种）。 3．空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，能及时准确的反映空气质量状况，增强人们对环境的关注，提高环保意识。下表示某市连续两天的空气质量日报。 日期 污染物 空气质量指数 空气质量级别 可吸入颗粒物 二氧化氮 二氧化硫 一氧化碳 9月16日 76 67 84 7 83 二级 9月17日 21 12 14 7 20 一级 （1）表中未列出二氧化碳，原因是 　 　 。 （2）已知9月16号晚下了一场大雨，比较这两天的空气质量日报，发现含量变化不大的物质是 　 　 。据此猜测该物质具有的物理性质是 　 　 。 （3）树立环保意识，践行环境友好生活方式，下列做法中，有利于环境保护的是 　 　 。 A.植树造林扩大绿化面积 B.减少自驾燃油汽车出行 C.开发利用氢能等新能源 D.进一步扩大燃煤发电 参考答案 一．选择题 1．【解答】解：A、二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，故A正确； B、PM2.5属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目，故B错误； C、二氧化硫属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目，故C错误； B、二氧化氮属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目，故D错误； 故选：A。 2．【解答】解：A、红磷燃烧生成五氧化二磷，过程中产生白烟，不能产生雾，故选项不正确。 B、过量的红磷能使氧气完全反应，实验结果更准确，故选项正确。 C、燃烧匙中红磷熄灭后冷却至室温，再打开弹簧夹，以防止影响实验结果，故选项不正确。 D、若装置气密性不好，打折进入集气瓶中水的体积偏小，会造成测定结果偏小，故选项不正确。 故选：B。 3．【解答】解：A、二氧化硫是一种有刺激性气味的气体，有毒，属于空气污染物，故A错； B、PM2.5属于可吸入颗粒物，其含量越高，空气质量越差，故B错； C、积极植树造林有助于减少扬尘，提升空气质量，故C正确； D、二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物，故D错。 故选：C。 4．【解答】解：空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒。PM2.5指大气中直径小于或等于2.5纳米的固体颗粒物，雾霾天气使空气中增加大量的可吸入颗粒物。 故选：C。 5．【解答】解：A．微型空气质量“检测站”可以实时监测空气质量，故A正确； B．微型空气质量“检测站”可以预测空气质量变化趋势，故B正确； C．微型空气质量“检测站”可以实时监测空气质量，但是需要采取一定措施才能治理空气污染，故C错误； D．微型空气质量“检测站”可以提供空气质量数据支持，故D正确； 故选：C。 6．【解答】解：A．工厂通过加高烟囱直接排放废气，并没有减少废气的排放量，故A错误； B．鼓励使用清洁能源，有利于保护环境，故B正确； C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式，有利于保护环境，故C正确； D．大量植树造林，有利于保护环境，故D正确； 故选：A。 二．非选择题 1．【解答】解：（1）微型空气质量监测系统用于实时检测室外空气污染物，由气态污染物检测模块、颗粒物检测模块、气象参数传感器、“云平台”实时通信模块、供电模块等组成；太阳能板是将太阳能转化为电能的装置，这是常见的能量转化形式，例如太阳能路灯也是利用太阳能板将太阳能转化为电能来照明的；故答案为：气态污染物；太阳；电。 （2）微型空气质量检测站的布设地点需要考虑能代表不同空气质量状况的区域；一般来说，要布设在人口密集区（如居民区，这里人口众多，人类活动频繁，对空气质量有较大影响）、工业聚集区（工厂会排放各种污染物，对空气质量影响很大）、交通繁忙区（汽车尾气排放量大，是空气污染的重要来源）等；故答案为：人口密集区、工业聚集区、交通繁忙区（合理即可）。 （3）空气污染物有多种，除了题目中提到的二氧化氮、一氧化碳、臭氧外，还有二氧化硫、可吸入颗粒物（PM2.5等）、总悬浮颗粒物等；故答案为：二氧化硫（合理即可）。 （4）空气中二氧化硫和二氧化氮的主要来源是化石燃料（如煤、石油等）的燃烧，当这些物质大量排放到空气中时，会引起酸雨等环境问题，例如，燃烧含硫的煤会产生二氧化硫，二氧化硫与空气中的水反应生成亚硫酸，亚硫酸进一步被氧化为硫酸，随雨水降下形成酸雨；故答案为：化石燃料的燃烧；酸雨。 （5）空气质量指数AQI是衡量空气质量状况的一个指标，AQI越小，空气质量越优，PM10是可吸入颗粒物，它主要会对人体的呼吸系统造成危害，因为这些颗粒物会随着呼吸进入呼吸道，可能引发呼吸道疾病等；故答案为：小；呼吸系统。 （6）根据实验现象红色褪去以及已知二氧化硫能使品红溶液褪色的性质，可以得出结论：本地空气中含有二氧化硫；故答案为：本地空气中含有二氧化硫。 （7）硫单质燃烧生成二氧化硫，文字表达式为硫+氧气二氧化硫；硫在空气中燃烧会发出淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体；故答案为：硫+氧气二氧化硫；发出淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。 （8）为了使微型空气质量检测站能准确反映空气质量变化情况，需要避免受到干扰，例如要远离污染源（如果离污染源太近，会使检测到的污染物浓度偏高，不能准确反映整体空气质量），可以布设在开阔、通风良好的地方（这样可以使空气充分流通，检测的数据更具代表性）；故答案为：远离污染源（合理即可）。 （9）微型空气质量检测站使用网络大数据云平台，积极意义有很多，例如可以实现数据的实时共享（不同地区的检测数据能及时被共享，方便相关部门和人员及时了解空气质量状况）、能够进行长期的数据统计和分析（有助于发现空气质量的变化趋势等）；故答案为：实现数据的实时共享、能够进行长期的数据统计和分析（合理即可）。 （10）作为中学生，改善空气质量可以从自身做起，从身边小事做起，比如绿色出行（步行、骑自行车或乘坐公共交通工具，减少汽车尾气排放）、节约能源（如随手关灯，减少能源消耗，间接减少因发电产生的污染物排放）等；故答案为：绿色出行、节约能源（合理即可）。 2．【解答】解：任务一：（1）①随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染； ②微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物，需要列入监测项目的是PM2.5、二氧化硫、二氧化氮，不需要列入监测项目的是二氧化碳，因为二氧化碳不是空气污染物，故选：A； （2）空气污染造成的危害有危害人体健康、影响农作物生长等； 任务二：（1）由图可知，该市空气中的主要污染源是机动车尾气； （2）由材料分析，汽车尾气中的污染物有一氧化碳、一氧化氮。 故答案为：任务一：（1）有害气体；烟尘； （2）A； 任务二：（1）机动车尾气； （2）一氧化碳或一氧化氮。 3．【解答】解：（1）计入空气污染指数的项目为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、臭氧等，二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物； （2）由表格数据可知，比较这两天的空气质量日报，发现含量变化不大的物质是一氧化碳；下雨之后，空气中二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物明显减少，而一氧化碳的含量不变，说明一氧化碳具有的物理性质是难溶于水； （3）A、植树造林扩大绿化面积，能提升生态系统的稳定性，改善空气质量，吸收大气中的二氧化碳并释放氧气，有利于保护环境，符合题意； B、自驾燃油汽车出行会增加空气污染物的排放，对空气质量造成负面影响，减少自驾燃油汽车出行，有利于减少污染排放，有利于保护环境，符合题意； C、开发利用氢能等新能源，能减少化石燃料的使用，减少空气污染物的排放，有利于保护环境，符合题意； D、进一步扩大燃煤发电，燃煤过程中会产生大量的空气污染物，对空气质量造成严重影响，不利于保护环境，不符合题意。 故答案为：（1）二氧化碳不属于空气污染物； （2）一氧化碳；难溶于水； （3）ABC。 学科网（北京）股份有限公司 $