跨学科实践活动1制作简易供氧器-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

**基本信息** 跨学科实践活动“制作简易供氧器”同步练，通过基础判断、综合应用到实践探究的三阶分层设计，系统巩固氧气制取原理与装置设计知识，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| |----|----------|----------| |基础认知|单一装置原理判断|选择题考查加湿仓作用等基础考点（如气泡判断流速）| |综合应用|多装置对比与跨学科应用|结合生物需求分析制氧持续性（如第3题调节速率）| |实践探究|完整探究过程（任务界定到评价反思）|含仪器辨识、装置选择及实验评价（如第5题装置合理性分析）|

跨学科实践活动1 制作简易供氧器 1.如图是某班级项目学习小组同学利用塑料瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。下列说法正确的是( ) A.可以通过观察加湿仓中气泡情况判断氧气的流速 B.反应仓的试剂可以是高锰酸钾 C.加湿仓类似于排水集气装置 D.加湿仓利用了氧气易溶于水的物理性质 2.化学学习小组开展学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作三套简易供氧器(如图所示)。各装置中右侧瓶中所装液体为水，分别向三套装置的左侧瓶中加入制氧试剂。下列有关说法错误的是( ) A.上述装置中不合理的是甲 B.装置丙可根据需要调节氧气流量 C.各装置右侧瓶均有降低氧气温度的作用 D.设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素 3.某兴趣小组围绕“基于特定需求设计和制作简易供氧器”主题展开跨学科实践探究。结合化学中过氧化氢制氧的原理和生物中氧气供给的实际需求，制作了如下简易供氧器，下列说法不正确的是 ( ) A.加湿仓中水起到润湿氧气的作用 B.反应仓中二氧化锰的质量和化学性质在反应前后不变 C.若持续向 B 剂区域补充过氧化氢溶液，该装置可持久、平稳地制得氧气 D.过氧化氢中氧元素有一半转化为氧气，若要制得6.4g的氧气，至少需要过氧化氢13.6g 4.学习氧气制取后，学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。化学小组制作了一台简易“制氧机”如图所示。用A 剂、B剂产生氧气，其中 A 剂为过碳酸钠( )，B剂为二氧化锰。用该装置制取氧气时，在反应仓中加入适量的水，再依次加入 A 剂和 B 剂即可持续、平稳地产生氧气。 第一步：过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢 第二步：产生氧气的文字表达式为 。 (1)补全第二步里面的文字表达式： 。 (2)小组中同学分别在100g质量分数为9.1%的过碳酸钠溶液与100g质量分数为3.0%的过氧化氢溶液分别加入1.5g二氧化锰进行对比实验，利用氧气传感器测出9.1%过碳酸钠溶液与3.0%过氧化氢溶液分别产生氧气的曲线如下图。 综合分析，家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择3.0%过氧化氢溶液的理由是 (填字母)。 A.过碳酸钠是固体，便于携带和保存 B.过碳酸钠能持续平稳地提供氧气 C.相同时间内相同条件下，过碳酸钠比过氧化氢溶液产生氧气的体积更多 5.特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?在老师的指导下，同学们开展了下列活动。 【界定任务】 (1)小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 (2)仪器 a 的名称: ;仪器 b 的名称: 。 (3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 (填字母)，用过氧化氢制取氧气的文字表达式为 。 【模仿改造】化学制氧机(原理图见图2)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠( )加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 (4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气 溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据 来判断产生氧气的速率。 (5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法: 。 (6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式，可能的原因有 。 (7)选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是 (填字母)。 A.原料是否价廉易得 B.所制气体的性质 C.反应速率是否适中 D.所制气体的用途 E.实验条件是否易于控制 F.是否安全、环保 【评价反思】展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图3)得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 跨学科实践活动1 制作简易供氧器 1. A解析：氧气不易溶于水，从反应仓中导出进入加湿仓后，可以通过观察加湿仓中气泡情况判断氧气的流速，A正确；高锰酸钾需要在加热条件下反应产生氧气，此装置不能进行加热，B错误；实验中没有排出加湿仓中的水，不是排水法收集氧气，C错误；加湿仓利用了氧气不易溶于水的物理性质，D错误。 2. A解析：乙装置中，右侧瓶中导管在液面以下，反应生成的氧气无法导出，装置不合理，A错误。 3. C解析：氧气不易溶于水，加湿仓可使输出的氧气保持湿润，A正确；二氧化锰起催化作用，反应仓中二氧化锰的质量和化学性质在反应前后不变，B正确；若持续向装有过氧化氢溶液(B剂)的区域补充过氧化氢溶液，装置内温度、溶液的体积和浓度等条件会不断改变，实际操作中难以做到“持久、平稳”地制氧，C错误；根据化学方程式 2H₂O₂过氧化氢中氧元素有一半转化为氧气，若要制得6.4g的氧气，设需要过氧化氢的质量为m，则有 至少需要过氧化氢13.6g,D正确。 4.(1)过氧化氢二氧化锰，水+氧气(2)ABC 解析：(2)过碳酸钠是固体且较稳定，便于携带和保存，A正确；根据图像可知，过碳酸钠能持续平稳地提供氧气，B正确；根据图像可知，相同时间内相同条件下，过碳酸钠比过氧化氢溶液产生氧气的体积更多，C正确。故选 ABC。 5.(1)反应物状态和反应条件(2)锥形瓶 水槽(3)AC(或AE)过氧化氢二氧化锰，水+氧气(4)不易 产生气泡的快慢(5)将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧气(6)更利于气体排出，有利于提纯氧气(7)BD 解析：(3)加热高锰酸钾制取氧气，该反应为固体加热型，发生装置可选择A，氧气密度比空气略大，氧气不易溶于水，收集装置可选择C(向上排空气法)或E(排水法)，故应选择的制取装置是AC或AE。(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气不易溶于水的性质，使氧气变得湿润；而且根据产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率。(5)氧气具有助燃性，则验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法；将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明为氧气。 学科网（北京）股份有限公司 $