資源簡介

(共29張PPT)
第16講　跨學科實踐活動
考點四 化學與社會·跨學科實踐
2024年中考復習專題
8.制作模型并展示科學家探索
物質組成與結構的歷程
7.海洋資源的綜合利用與制鹽
6.探究土壤酸堿性對植物
生長的影響
5.垃圾的分類與回收利用
4.基于碳中和理念設計低
碳行動方案
3.水質檢測及自制凈水器
2.基于特定需求設計和制作
簡易建議供氧器
1.微型空氣質量“檢測站”
的組裝與使用
9.調查我國航天領域中新型材料、
新型能源的應用
跨學科實踐活動
(2023吉林)化學實驗也要“數字化”。利用氧氣濃度傳感器,進行如下實驗。
(1)如圖甲所示,打開傳感器開關,實驗進行
至170秒時繪制出圖乙中曲線AB段,接下來
用手給塑料瓶外壁加熱130秒左右,繪制出
曲線BC段、對比曲線AB段和BC段,分析
推理氧分子具有的特征是__________________________________________。
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1.微型空氣質量“檢測站”的組裝與使用
在加熱條件下,溫度升高,氧分子運動的速率加快
(2)300秒時松開雙手,停止加熱。立即倒轉使瓶口向下,繪制出曲線CD段。
觀察到氧氣濃度比曲線AB段降低較快,
分析推理氧氣具有的物理性質是
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
________________。
停止加熱后,瓶子倒轉,此時氧氣濃度傳感器位于上端而瓶口朝下,CD段氧氣濃度遠遠小于AB段,說明此時的氧氣分子向瓶口位置運動了,故證明氧氣的密度比空氣的大
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(2023四川成都)學習小組開展了“設計和制作簡易供氧器”的實踐活動。
某品牌制氧機的制氧劑為過碳酸鈉(化學式為2Na2CO3·3H2O2,相對分子質量為
314,白色固體)和二氧化錳。制氧過程的反應為2(2Na2CO3·3H2O2) 4Na2CO3+6H2O+3O2↑,該反應為放熱反應。
2.基于特定需求設計和制作簡易建議供氧器
【活動一】認識制氧機
(1)觀察窗的作用是________________________________。
(2)加濕倉的作用是_________________________。
洗氣,使氧氣具有一定的濕度
觀察是否有氣泡和產生氣體
的快慢
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【活動二】選擇制氧劑
實驗一:過氧化氫
小組設計了圖乙實驗裝置,用表中溶質質量相等的四組過氧化氫溶液進行實驗。在集氣瓶中加滿水,錐形瓶中加入0.2 g MnO2,注入溶液,記錄并處理20 min內數據(如圖丙)。
編號 濃度/% 體積/mL
① 5 9.11
② 15 2.89
③ 25 1.66
④ 30 1.37
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(3)檢查圖乙裝置氣密性的操作是________________________________________________________________。
(4)反應的化學方程式為_______________________。
(5)④比③產氧量少,可能的原因是____________________________。
編號 濃度/% 體積/mL
① 5 9.11
② 15 2.89
③ 25 1.66
④ 30 1.37
堵住末端導管口,將注射器活塞拉動到一定位置,松開手后,活塞回到原位置
反應放出大量熱,使反應物減少
2H2O2 2H2O+O2↑
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實驗二:過碳酸鈉
往錐形瓶中加入a g過碳酸鈉、0.2 g MnO2和9.11 mL水,待反應完全后收集到約159.1 mL水(產生氧氣的量與上表中藥品得到氧氣的最大量相等)。其他藥品質量不變,再分別用不同體積的水進行實驗。記錄并處理20 min內數據(如圖丁)。
(6)a=____。(氧氣的密度為1.43 g/L,
忽略其他因素的影響)。
(7)由圖丁可得出的結論是___________
_____________________________。
1.4
過碳酸鈉的
產氧速率隨加水量的增加而增大
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【活動三】制作供氧器
(8)綜合分析,選用過碳酸鈉作制氧劑的理由是_______________________________。
(9)學習小組利用身邊物品自制了如圖戊所示的簡易供氧器。與真實產品對比中,形成的觀點不正確的是____(填字母)。
A.產氧和洗氣裝置組合不用一體化
B.內部氣體流向采用高進低出方式
C.特定需求是選擇制氧方法的重要依據
D.制氧機要符合美學、工程、安全等標準
A
便于攜帶,能持續平穩地提
供氧氣
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(2023北京)小組同學在實踐活動中制作了如圖所示的簡易凈水器,并用其凈化渾濁的河水。
(1)活性炭的作用是_____________________。
(2)得到的水屬于______(填“混合物”或“純凈物”)。
3.水質檢測及自制凈水器
吸附水中的色素和異味
混合物
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4.基于碳中和理念設計低碳行動方案
(2023遼寧丹東)首屆上海國際碳中和博覽會于2023年6月11日至14日在上海國際會展中心舉辦。碳中和是指在規定時間內,CO2的人為移除與人為排放相抵消。
(1)大氣中CO2過多會導致_________的加劇。
(2)下列是常用的碳中和方案。
①碳捕集:應選擇____(填“酸”或“堿”)性試劑吸收捕集CO2。
溫室效應
堿
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某廢舊電器中含有鋅、銅、鎳(Ni)三種金屬,興趣小組的同學為了從中回收金屬銅和鎳,做了如下的探究。
已知:硫酸鎳(化學式為NiSO4)能溶于水。
實驗一:探究鋅、銅、鎳三種金屬在溶液中的活動性強弱
【提出猜想】興趣小組結合常見金屬活動性順序,提出了以下猜想。
猜想一:Zn>Ni>Cu;猜想二:Zn>Cu>Ni;猜想三:__________。
5.垃圾的分類與回收利用
Ni>Zn>Cu
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②碳循環:為降低CO2含量,科學家正在研究一種新型“人造樹葉”,它能吸收空氣中的CO2并轉變為乙醇(乙醇的化學式為C2H5OH),該反應的化學方程式為2CO2+3H2O C2H5OH+3X,則X的化學式為____。
③碳替代:選用氫氣作為碳替代能源的理由是__________________;氫氣可以采用電解水的方法制得,電解水的化學方程式是___________________;還可以作為碳替代能源的有______________(答一種即可)。
(3)低碳生活從我做起。下列行為有利于實現碳中和的是_____(填字母)。
A.雙面使用紙張 B.植樹造林 C.露天焚燒垃圾
O2
生成物是水,無污染
風能(合理即可)
AB
2H2O 2H2↑+O2↑
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【進行實驗】興趣小組進行了如下的實驗,請完成實驗報告。
實驗步驟 實驗現象 解釋與結論
取三支試管,分別向其中加入等質量、等濃度的稀硫酸,然后將大小、形狀相同的鋅、銅、鎳三種金屬片分別插入三支試管中 鋅片表面產生的氣泡較快;鎳片表面產生的氣泡較慢;銅片無明顯現象 猜想一正確。鎳與稀硫酸反應的化學方程式是
_____________________
Ni+H2SO4 NiSO4+H2↑
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實驗二:從含有鋅、銅、鎳三種金屬的廢舊電器中回收銅和鎳
【設計方案】興趣小組設計了如圖所示的物質轉化流程。
步驟①中得到的A是_________。
步驟②中生成C的化學方程式是
_______________________。
【反思評價】合理開發城市“金屬
礦山”的意義是________________
______________________(答一條即可)。
銅(或Cu)
節約金屬資源,減少
對環境的污染(合理即可)
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Zn+NiSO4 ZnSO4+Ni
（2023廣東)【科學探究】耕地鹽堿化影響糧食安全,鹽堿地綜合治理與利用可促進農業高質量發展,興趣小組開展了與土壤鹽堿化相關的探究活動。
(1)成因:由農業灌溉或化肥施用引起的土壤鹽堿
化如圖所示,當進入土壤中鹽的量超出植物的吸
收能力時,隨著水分蒸發,__________導致土壤鹽堿化。
(2)檢測:配制土壤樣品浸出液、用_______________測定,若pH>7,則浸出液顯堿性。
6.探究土壤酸堿性對植物生長的影響
殘留的鹽
pH試紙(或pH計)
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(3)探究:某地土壤鹽堿化可能由Na2CO3、Na2SO4中的一種或兩種引起,教師提供模擬鹽堿化土壤樣品浸出液。
【查閱資料】BaCl2易溶于水;BaCO3為白色固體,難溶于水;BaSO4為白色固體,難溶于水和鹽酸。
【提出問題】樣品中的鈉鹽是什么
【作出猜想】猜想1:Na2CO3 ;
猜想2:_______;
猜想3:Na2CO3和Na2SO4
Na2SO4
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實驗序號 操作 現象 結論
1 向A中滴加少量BaCl2溶液 產生白色沉淀 含Na2SO4
2 向B中滴加過量稀鹽酸 __________ 含Na2CO3
【實驗探究】取少量浸出液分別加入試管A、B中:
【分析評價】有同學認為實驗1結論不夠嚴謹,理由是________________________________ (用化學方程式解釋)。
產生氣泡
BaCl2+Na2CO3
BaCO3↓+2NaCl
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實驗序號 操作 現象 結論
3 向實驗2反應后的溶液中滴加少量BaCl2溶液 _________ __________ 猜想3成立
【補充實驗】
(4)交流:應對土壤鹽堿化的合理措施有___(多選,填字母)。
a.合理施肥 b.引海水灌溉 c.用熟石灰改良 d.種植耐鹽堿作物
產生白
色沉淀
ad
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海水中含有豐富的資源,已知海水中主要含有NaCl,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等雜質,某興趣小組利用除去泥沙后的海水制取燒堿和HCl的流程如圖所示。
7.海洋資源的綜合利用與制鹽
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(1)步驟①中為了除去海水中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4雜質,需在海水中加入過量的除雜試劑,所用的除雜試劑為:①Na2CO3溶液、②BaCl2溶液、③NaOH溶液,下列試劑添加順序合理的是____(填字母)。
A. ①③②　　　B. ③②①　　　C. ①②③
(2)沉淀A的成分中除去泥沙后屬于鹽的物質有________________________(填化學式)。
(3)在步驟②中應向溶液A中滴加適量稀鹽酸(填試劑名稱),目的是除去________________(填化學式)。
(4)已知氣體A是一種綠色能源,則氣體B的化學式為____。
B
BaSO4、CaCO3、BaCO3
NaOH、Na2CO3
Cl2
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（2023山東濰坊)鎂被譽為“國防金屬”,在航空母艦、艦載機,導彈等武器中應用廣泛。某化學學習小組觀察鎂與硫酸銅溶液反應時,產生大量無色氣體,同時有藍綠色不溶物和棕褐色不溶物生成。學習小組對生成物展開以下探究:
(1)【實驗一】探究無色氣體的成分
【查閱資料】部分鹽溶于水后,能與水分子作用解離
出H+或OH-,使溶液顯酸性或堿性。
【作出猜想】根據文獻資料和元素守恒,對氣體成分
作出如下猜想:猜想1:SO2;猜想2:O2;猜想3:____。
8.制作模型并展示科學家探索物質組成與結構的歷程
H2
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實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①扇聞導管口氣體的氣味 無明顯氣味 猜想1不成立
②________________________ 帶火星的木條不復燃 猜想2不成立
③用燃著的木條靠近肥皂泡 肥皂泡破裂,燃燒,發出爆鳴聲 猜想3成立
【深化探究】分別測量上述硫酸銅溶液和相同溶質質量分數的硫酸鈉溶液的pH,發現硫酸銅溶液的pH=4,硫酸鈉溶液的pH=7。
【結論】硫酸銅溶液顯酸性,是由_____(填微粒符號)與水分子相互作用的結果;金屬鎂能與溶液中的H+反應生成H2。
【實驗探究】小組成員按圖示裝置進行實驗:
將帶火星的木條放在導管口
Cu2+
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(2)【實驗二】探究藍綠色不溶物的成分
【查閱資料】堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]為綠色固體,不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想1:Cu(OH)2;猜想2:Cu2(OH)2CO3;猜想3:Cu(OH)2和
Cu2(OH)2CO3。
【實驗探究】向藍綠色不溶物滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,無氣泡產生,則猜想______(填數字)錯誤。
小明同學結合初中所學知識,認為猜想1也不合理,理由是________________________。
2、3
Cu(OH)2能與酸性
物質反應
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【查閱資料】某種堿式硫酸銅[Cu2(OH)2SO4]為藍綠色固體,不溶于水能溶于酸。
【設計實驗】請你幫助小明設計方案,驗證藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4。簡述實驗操作及現象(可供選擇的試劑:稀鹽酸,稀硫酸,BaCl2溶液)。___________________________________________________________________________________________________________。
先將藍綠色不溶物溶于足量稀鹽酸中,再向其中滴加少量BaCl2溶液,產生白色沉淀,證明藍綠色不溶物中含有Cu2(OH)2SO4
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（3)【實驗三】探究棕褐色不溶物的成分
【查閱資料】①棕褐色不溶物成分較為復雜,為Cu、CuO和Cu2O中的不確定組成。
②Cu2O不溶于水,能與稀硫酸發生反應:Cu2O+H2SO4 Cu+CuSO4+H2O。
【實驗探究】取少量棕褐色不溶物于試管中,滴加稀硫酸至過量,溶液變藍,試管底部有亮紅色固體。
【交流討論】對棕褐色不溶物成分的推測較多,以下為其中兩位同學的討論:甲同學認為一定有Cu2O,乙同學反對該觀點,認為沒有Cu2O,而是__________(填化學式),也能產生上述實驗現象,理由是________________________________________________________________________(結合化學方程式和必要的文字說明)。
Cu、CuO
CuO+H2SO4 CuSO4+H2O,溶液變藍,銅不與稀硫酸反應,試管底部有亮紅色固體
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（2023江蘇蘇州)2023年5月30日“神舟十六號”太空飛船成功發射,標志著我國載人航天進入新的發展階段。
Ⅰ.航天材料
(1)航天員艙外航天服使用的聚氨酯橡膠是_____(填“隔熱”或“導熱”)材料。
(2)太陽能電池板需要使用鋁合金箔片,鋁合金能加工成箔片利用了金屬的_____性。
9.調查我國航天領域中新型材料、新型能源的應用
隔熱
延展
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Ⅱ.生命保障
(3)航天食品中包含牛肉和蔬菜,其中主要為航天員提供維生素C的食品是
_____。
(4)太空艙的氧氣主要來自水的電解,電解水反應的化學方程式為__________________。
蔬菜
2H2O
2H2↑+O2↑
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Ⅲ.能源系統
(5)長征2F型火箭使用的推進劑為偏二甲肼和四氧化二氮。
①四氧化二氮(N2O4)中,氮元素的化合價為____。
②偏二甲肼與四氧化二氮反應過程中______(填“吸收”或“放出”)熱量。
(6)太空艙使用鋰電池。Li可以通過Al與Li2O在高溫下發生置換反應得到,該反應的化學方程式為__________________________。
+4
放出
2Al+3Li2O 6Li+Al2O3
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