第2章 跨学科实践活动 1 制作简易供氧器（Word试题）-【高效课堂】2026-2027学年九年级上册化学同步导学案（沪教版·新教材）

跨学科实践活动1 制作简易供氧器 要点： a．该项目以氧气的制取为核心，综合考虑使用环境和特定使用人群的实际需求，选择具体的技术与工程方法设计和自制简易供氧器，承载必做实验“氧气的实验室制取与性质”。 b．从实际需求出发，选取制氧原理，对简易供氧器装置进行试验和优化。考查探究呼出和吸入空气中氧气含量是否相同，紧急抢救黄金4分钟等（涉及数学、物理、材料、健康等）。 【同步训练】 1. 如图是学生制作的简易供氧器。 （1）在供氧使用时，左瓶中可放置的试剂是__________（填字母）。 A. 高锰酸钾 B. 氧化汞 C. 锌粒和稀硫酸 D. 过氧化氢溶液和二氧化锰 （2）简易供氧器的右瓶中需加入适量的水，水的一种作用是__________________。 （3）写出实验室加热固体制取氧气的化学方程式：___________________。 2. 图1和图2是实验室制取气体的常用装置。 （1）写出图1中a仪器的名称____。 （2）图3是根据图2设计的简易制氧机简图。推断A剂和B剂是____，其化学反应基本类型是____。 3. “化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾，产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出的水汽反应，其化学方程式为：。制氧剂中其它成分不能生成氧气。 （1）某同学设计化学氧自救呼吸器时，为确定制氧剂的用量，除了查阅人体每分钟呼吸次数外，还需了解哪些与人体呼吸相关的数据？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少一点)。 （2）如图设计了甲、乙两种化学氧自救呼吸器，其内部气体路径如图所示。你认为哪种方案更合理？说明理由___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 4. 某兴趣小组对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动． 【知识回顾】 （1）实验室制取氧气：实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，该反应的化学方程式为__________。 【实物探究】 “简易供氧器”初探：某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器”和“生氧罐”两部分组成，如图所示，兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后，用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体，有黑色固体物质被吸引。于是，他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。 【查阅资料】 “简易供氧器”在工作初期，内部独立的“初期生氧器”首先启动，以解决初期供氧不足。 （Ⅰ）初期“生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。 （Ⅱ）四氧化三铁具有磁性，不溶于水，不与硫酸铜溶液反应。 【提出问题】 被磁铁吸引的黑色固体物质的成分是什么？ 【作出假设】 （2）猜想一：铁粉； 猜想二：铁粉和四氧化三铁； 猜想三：______。 【实验探究】 （3）完成并记录实验： 实验操作 实验现象 得出结论 取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的硫酸铜溶液．充分反应后，过滤。 滤渣中有___色固体 黑色固体物质中一定含有铁粉，此反应方程式为___。 【交流反思】 （4）“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能_____（选填“吸收”或“放出”）热量，从而使生成氧气的反应能持续进行。 （5）通过上述实验操作，充分反应后，滤渣中除红色固体外，还有黑色粉末存在，则说明猜想______成立。 （6）本供氧器的制氧剂是超氧化钾（KO2），其中钾元素的化合价是________；反应原理为：；根据以上反应，用超氧化钾作制氧剂优点：______（写其中一点）。 5. 学习小组的同学自己设计并制作了制氧机，如图所示。反应仓是氧气产生的场所。加湿过滤仓不能起到的作用是 A. 洗气作用，滤去氧气中的杂质 B. 降低氧气的温度，提高氧气的湿度 C. 通过气泡观察氧气生成的速率 D. 加快生成氧气的速率 6. 过氧化钙和过氧化钠均可做供氧剂。过氧化钙与水反应生成对应的碱和氧气。过氧化钠与过氧化钙的化学性质相似。过氧化钠固体和过氧化钙固体与足量水作用生成氧气的质量与时间的关系如图所示。 （1）为了解决鱼的吸氧问题，给鱼缸缓慢持续供氧，应选的供氧剂为_____________。 （2）请计算过氧化钙完全反应时产生氧气的质量(写出计算过程，结果精确到0.01) __________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 跨学科实践活动1 制作简易供氧器 要点： a．该项目以氧气的制取为核心，综合考虑使用环境和特定使用人群的实际需求，选择具体的技术与工程方法设计和自制简易供氧器，承载必做实验“氧气的实验室制取与性质”。 b．从实际需求出发，选取制氧原理，对简易供氧器装置进行试验和优化。考查探究呼出和吸入空气中氧气含量是否相同，紧急抢救黄金4分钟等（涉及数学、物理、材料、健康等）。 【同步训练】 【1题答案】 【答案】（1）D （2）可通过气泡观察氧气生成速率或增加氧气的湿度 （3）或 【解析】 【小问1详解】 图示简易供氧装置是固液常温下的反应装置。 A.高锰酸钾制氧需要加热，不符合装置条件； B.氧化汞受热分解产氧同时生成有毒的汞单质，不适合家用简易供氧； C.锌粒和稀硫酸反应生成氢气，不是氧气； D.过氧化氢在二氧化锰催化下常温就能分解生成氧气，符合该装置的使用要求。 【小问2详解】 右瓶中水的作用：观察水中冒出气泡，判断有无氧气的生成；观察水中冒出气泡的快慢，判断氧气的生成速率；可以润湿干燥的氧气，让使用者呼吸更舒适。合理即可。 【小问3详解】 实验室加热固体制氧气的反应有：加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，或者加热混有二氧化锰的氯酸钾生成氯化钾和氧气，化学方程式略。 【2题答案】 【答案】（1）试管 （2） ①. 过氧化氢溶液和二氧化锰 ②. 分解反应 【解析】 【小问1详解】 a仪器是试管。 【小问2详解】 通过观察图3装置可知，该装置可在常温下制取氧气，故装置内装有的制氧气的试剂应为过氧化氢溶液和二氧化锰，该反应是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应。 【3题答案】 【答案】（1）呼出气体中的水蒸气量(或每次呼吸耗氧量等) （2）甲。水汽快速与制氧剂接触，呼气和吸气时水汽都能与制氧剂反应，水汽利用率高 【解析】 【小问1详解】 该制氧剂依靠和人体呼出的水汽反应生成氧气，要确定制氧剂用量，除了呼吸频率，还需要知道单位时间人体呼出的水汽量、人体呼吸的耗氧量、装置需要持续供氧的时间等数据，才能通过化学方程式计算出所需超氧化钾的质量，确定制氧剂总用量。 【小问2详解】 甲装置。甲中水汽快速与制氧剂接触，呼气和吸气时水汽都能与制氧剂反应，水汽利用率高；而乙通过单向阀确定气体的走向：呼气时呼出的水汽只能进入制氧罐和制氧剂充分接触反应。 【4题答案】 【答案】（1） （2）四氧化三铁 （3） ①. 红 ②. （4）放出 （5）二 （6） ①. +1 ②. 反应物是固体，便于储存 【解析】 【小问1详解】 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 四氧化三铁是一种黑色固体物质，具有磁性，结合猜想一、二，则猜想三为：四氧化三铁； 【小问3详解】 根据实验结论：黑色固体物质中一定含有铁粉，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：，因此滤渣中有红色固体； 【小问4详解】 “初期生氧器”中铁粉与氧气反应能放出热量，从而使生成氧气的反应能持续进行； 【小问5详解】 通过上述实验操作，充分反应后，滤渣中除红色固体外，还有黑色粉末存在，因为四氧化三铁具有磁性，不溶于水，不与硫酸铜溶液反应，则黑色固体物质中含有四氧化三铁，则说明猜想二成立； 【小问6详解】 本供氧器的制氧剂是超氧化钾（KO2），其中钾元素的化合价是+1价，根据以上反应，用超氧化钾作制氧剂优点为：反应物是固体，便于储存等。 【5题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】加湿过滤仓是对反应已生成的进行后处理的装置：氧气通入水中可滤除混有的杂质，同时能降温、携带水蒸气提高氧气湿度，还可通过气泡冒出的快慢判断的生成速率，A、B、C均是该装置可起到的作用。 氧气的生成速率由反应仓内的化学反应速率决定，加湿过滤仓不参与制氧反应，无法加快生成氧气的速率，D是该装置不能起到的作用。 【6题答案】 【答案】（1） （2）设过氧化钙完全反应时产生氧气的质量为， 答：过氧化钙完全反应时产生氧气的质量为。 【解析】 【小问1详解】 从图像可知，过氧化钠和水反应速率快，短时间内就会快速释放完氧气；而过氧化钙和水反应平缓、能长时间持续放出氧气，更适合给鱼缸缓慢持续供氧。 【小问2详解】 见答案。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $