資源簡介

(共154張PPT)
跨學科實踐活動
一、微型空氣質量“檢測站”的組裝與使用
通過對微型空氣質量“檢測站”的了解和實地考察，加強對于空氣質量檢測與空氣污染防治的認識，知道化學在解決環境問題中的重要作用，樹立綠色發展觀。
項目學習目標
項目導引：認識微型空氣質量“檢測站”
微型空氣質量監測系統用于實時、準確檢測室外空氣污染物，由氣態污染物檢測模塊、顆粒物檢測模塊、氣象參數傳感器、“云平臺”實時通信模塊、供電模塊等組成（如圖）。
項目學習內容
【進行參觀】金屬電控箱表面刷漆的目的是 　隔絕氧氣和水，防止生銹　 ；太陽能板可將 　太陽　 能轉化為 　電　 能。
隔絕氧氣和水，防止生銹
太陽　
電　
項目活動一：調查微型空氣質量“檢測站”
【任務1】尋找微型空氣質量“檢測站”
【走訪調查】同學們進行實地走訪，討論微型空氣質量“檢測站”的集中布設地點，請寫出其中一個。
　居民小區（或污染排放的工業企業周圍，或餐飲集中區等）。　
居民小區（或污染排放的工業企業周圍，或餐飲集中區等）?！?br/>【任務2】觀察微型空氣質量“檢測站”
【查閱資料】TVOC全稱為總揮發性有機化合物，是除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽外，任何參與大氣中光化學反應的含碳化合物，可能存在一定毒性和刺激性，會影響皮膚和呼吸道黏膜，對人體產生損害。
同學們找到了一個微型空氣質量“檢測站”，進行觀察。
【小組交流】
（1）除顯示器顯示的內容（如圖）外，還需要監測的空氣污染物有哪些？（寫一個）
　PM2.5（或SO2等）?！?
PM2.5（或SO2等）?！?br/>（2）生活中TVOC的來源可能有哪些？（寫一個）
　汽車尾氣（或家庭中煤、天然氣的使用，或裝修時揮發出的有機物等）?！?
　汽車尾氣（或家庭中煤、天然氣的使用，或裝修時揮發出的有機物等）?！?
項目活動二：分析微型空氣質量“檢測站”
【觀察實踐】微型空氣質量“檢測站”選取監測站點的位置應科學合理，避免因為其他因素干擾導致數據偏差，從而不能準確地反映該地區空氣質量變化情況。請從設備擺放位置、設備保護、設備周邊自然情況等角度，對微型空氣質量“檢測站”的合理布設提出一條建議。
　保證檢測站周圍空氣流通，不能有阻礙空氣流通的高大建筑物或者樹木（或檢測站周圍無其他電磁干擾，等等，合理即可）?！?
　保證檢測站周圍空氣流通，不能有阻礙空氣流通的高大建筑物或者樹木（或檢測站周圍無其他電磁干擾，等等，合理即可）?！?
項目活動三：展望微型空氣質量“檢測站”
【交流探討】網絡大數據云平臺可以提高數據管理效率，對關鍵內容進行抓取和數據整合，從而快速獲得有價值信息，節省大量時間和精力。請分析微型空氣質量“檢測站”使用網絡大數據云平臺對于環境檢測有什么積極的意義？
　可以實時監控空氣質量變化（或可以提高數據管理效率，等等，合理即可）?！?
　可以實時監控空氣質量變化（或可以提高數據管理效率，等等，合理即可）。　
【成果展示】為了使我們的山更綠，水更清，空氣更清新，同學們舉辦了保護空氣的倡議活動，請你為大家提出兩條保護空氣的措施。
　不燃放煙花爆竹，不露天燒烤（或綠色出行，多使用公共交通工具；或加強對污染工業企業的監測和監督；或大力發展綠色清潔能源；等等。合理即可）。　
　不燃放煙花爆竹，不露天燒烤（或綠色出行，多使用公共交通工具；或加強對污染工業企業的監測和監督；或大力發展綠色清潔能源；等等。合理即可）?！?
1. 微型空氣質量檢測系統用于實時、準確檢測室外空氣污染物，下列物質中屬于其檢測范圍內的有害氣體的是（　D　）
A. 二氧化碳 B. 氮氣
C. PM2.5 D. 一氧化碳
D
項目素養專練
2. 某品牌微型空氣質量檢測儀可用來檢測空氣污染物，化學興趣小組同學利用該儀器和實驗探究等方法檢測某工業園區氣體的成分，并繪制了相關圖像。分析如圖信息，所得結論正確的是 （　D?。?br/>D
A. ①中初始能量來自電能
B. ①中顯示屏上可顯示出CO2的含量
C. ②中裝置氣密性不好會使得測量結果偏大
D. ③中Q點表示打開止水夾的最佳時刻
二、基于特定需求設計和制作簡易供氧器
通過探究家用制氧器的真實制氧過程，了解制取氧氣常見的化學反應原理和裝置，初步學會運用工程技術的思想制作簡易制氧器，體會化學學科知識在工程技術中的應用。
項目學習目標
項目導引：初識制氧器
氧氣是生命活動的必需氣體，也是工業生產不可缺少的重要原料。制氧器在生產生活中的應用非常廣泛，如保健、急救、大型化工生產等都需要制氧。市售制氧器有兩種：一種為便攜式制氧器，采用加壓液化氧氣或吸附劑吸附氧氣儲存，使用時勻速、穩定釋放氧氣；另一種為化學制氧器，使用時通過試劑發生化學反應產生氧氣。
小明拿家用的“氧立得”化學制氧器與同學們進行了研究。
【分析討論】從微觀角度解釋便攜式制氧器加壓液化儲存氧氣時的工作原理： 　氧分子間的間隔發生了變化　 。
氧分子間的間隔發生了變化　
項目學習內容
項目活動一：探究制氧原理
【交流研討】請寫出一種制取氧氣的原理： 　2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑（或2KClO32KCl＋3O2↑，或2H2O22H2O＋O2↑）　 （用化學方程式表示）。
2KMnO4 K2MnO4＋
MnO2＋O2↑（或2KClO3 2KCl＋3O2↑，或2H2O2 2H2O＋
O2↑）　
項目活動二：探究化學制氧器的反應原理
【查閱資料】過碳酸鈉為白色顆粒。過碳酸鈉溶于水會分解生成碳酸鈉和過氧化氫，是很好的固體氧釋放劑。
【進行實驗1】驗證A劑的成分
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①取少量A劑于試管中，加適量水充分溶解，向試管中加入少量MnO2，將帶火星的木條伸入試管中 　有氣泡產生，帶火星的木條復燃　 溶液中含有過氧化氫
②取步驟①中上層清液，向溶液中加入 　BaCl2溶液（合理即可）　 產生白色沉淀 溶液中含有碳酸鈉
有氣泡產
生，帶火星的
木條復燃　
BaCl2溶液（合理即可）　
【表達交流】綜合上述實驗結果，初步認為A劑的主要成分是過碳酸鈉。
【進行實驗2】探究B劑的作用
先將一包A劑放入一個潔凈的燒杯中，加水至完全溶解，觀察到無氣泡產生；向溶液中放入一包B劑，立即有大量氣泡產生。待反應結束后，將燒杯中剩余固體過濾、洗滌、干燥，稱得固體質量為3 g。小明認為B劑起催化作用。
【反思評價】
（1）同學們對小明的結論提出質疑，理由是 　沒有驗證B劑的化學性質在反應前后是否發生改變　 。
（2）通過對制氧劑成分及性質的探究，保存該制氧劑時應注意： 　放在干燥陰涼處　 。
沒有驗證B劑的化學
性質在反應前后是否發生改變　
放在干燥陰涼處　
項目活動三：認識化學制氧器的結構
【交流探討】
（1）根據圖示分析，制氧器的反應倉與實驗室制取氧氣哪種反應原理的發生裝置類似？加入試劑時要考慮哪些因素（寫一個）？
　與過氧化氫溶液和二氧化錳反應制氧氣的發生裝置類似。加入試劑時需要考慮兩種試劑的定量配比問題，保證產生氧氣的速率適中（合理即可）。　
　與過氧化氫溶液和二氧化錳反應制氧氣的發生裝置類似。加入試劑時需要考慮兩種試劑的定量配比問題，保證產生氧氣的速率適中（合理即可）。　
（2）反應倉產生的氧氣會經過加濕過濾倉，與實驗室制O2的哪種收集方法類似？加濕過濾倉除加濕功能之外，還可以起到什么作用？
　與排水法收集氧氣類似。還可以通過觀察產生氣泡的速率判斷氧氣產生的速度（合理即可）?！?
　與排水法收集氧氣類似。還可以通過觀察產生氣泡的速率判斷氧氣產生的速度（合理即可）?！?
項目活動四：設計并制作制氧器
【制作材料】A劑（過碳酸鈉）、B劑（二氧化錳）、軟塑料瓶、軟管等。
【成果展示】請設計一款簡易制氧器，在下方虛線框中畫出，并標出關鍵結構的信息。
項目總結
制作簡易制氧器需要考慮三方面的問題：一是從定性的角度利用化學反應獲得氧氣；二是從裝置的角度考慮氧氣的發生、凈化、收集等問題；三是從實際應用的角度出發，對制氧劑進行定量設計。在設計和制作中，還需要分析不同制氧劑作為原料的優劣，不斷優化裝置。
1. （2022太原期中）制氧機在生產、生活中有重要應用。化學興趣小組的同學們利用相關知識，對家用制氧機的工作原理、制氧方法以及自制設備等展開了項目化學習活動。
活動一：了解家用制氧機的工作原理
【查閱資料】目前市場上常見家用制氧機的工作原理有兩種：分離空氣法和化學試劑法。
項目素養專練
【討論交流】
（1）分離空氣法制取氧氣時所發生的變化屬于 　物理變化　 。
（2）化學試劑法制取氧氣時可供選擇的反應物較多，以下物質中，有可能用作制取氧氣反應物的是 　ad　 （多選，填序號）。
a. KClO3 b. NH4Cl
c.CH4 d. CaO2
物理變化　
ad　
活動二：分析家用制氧機的制氧方法
【回憶舊知】實驗室中常用如圖裝置制取氧氣。制取氧氣時發生反應的化學方程式是 　2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　 ，試管口棉花的作用是 　防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管　 。
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管　
【分析判斷】同學們討論后認為，這種制氧方法不適用于家用制氧機，理由是 　因為加熱需要用火，不安全　 ，在家庭中制取氧氣時應該考慮的因素是 　操作簡便　 （寫一條），因此在已學習過的制取氧氣的方法中，可用于家用制氧機的是 　過氧化氫溶液與二氧化錳混合制取氧氣　 。
因為加熱需要用火，不安全　
操作簡便　
過氧化氫溶液與二氧化
錳混合制取氧氣　
活動三：制作簡易的家用制氧機
【設計制作】制作簡易的家用制氧機時，除需考慮反應原理、方法選擇外，還需考慮很多方面的因素，例如： 　裝置氣密性　 （寫一條）。同學們在充分思考交流的基礎上，利用家庭中常見材料，設計并制作了簡易家用制氧機（如圖），其中A瓶的作用是 　增大氧氣濕度　 。
裝置氣密性　
增大氧
氣濕度　
【成果展示】在學校的科技節中，同學們將自制的簡易家用制氧機進行了展示，獲得了老師和同學們的一致好評。在項目化學習過程中，同學們也學會了從技術與工程、物理與數學等領域借鑒知識解決實際問題的思路與方法。
2. （2023煙臺）某興趣小組在跨學科實踐課上制作了一臺簡易化學“制氧機”，如圖1所示，該制氧機通過A、B兩種物質產生氧氣，其中A是過碳酸鈉白色固體，B是二氧化錳黑色粉末。過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）加水溶解會分解生成Na2CO3和H2O2。
用該制氧機制氧時，在反應倉中加入適量水，再先后加入過碳酸鈉和二氧化錳，反應倉內有黑色粉末翻騰，變得渾濁，倉壁變得溫熱，過濾倉底部導氣管口有氣泡冒出。
（1）反應倉中H2O2生成氧氣的化學方程式是 　2H2O22H2O＋O2↑　 ，過濾倉中的水除了有過濾雜質提純氧氣的作用外，還可以起到的作用是 　AB　 （多選，填序號）。
A. 可以通過氣泡觀察氧氣生成的速率
B. 降低氧氣溫度
C. 加快氧氣的生成
2H2O22H2O＋
O2↑　
AB　
（2）驗證過濾倉導出的氣體是氧氣的方法： 　在導管口放一根帶火星的木條，若木條復燃，證明為氧氣　 。
（3）如果在實驗室用過碳酸鈉、二氧化錳、水制取氧氣，從圖2中可選用的氣體發生裝置是 　B　 （填裝置序號，下同），收集裝置是 　C（或E）　 。
在導管口放一根帶火
星的木條，若木條復燃，證明為氧氣　
B　
C（或E）　
三、水質檢測及自制凈水器
學習并掌握凈化水的相關知識與方法，設計簡易凈水器的制作方案，培養學生的自主學習能力和綜合利用科學、技術、工程及數學等多學科知識解決實際問題的能力。
項目導引：進入夏季，多地易發生洪澇災害，災區自來水不能及時恢復供應，而作為生活用水的井水、河水又受到污染。如何能讓災區的居民們喝上干凈衛生的飲用水？
項目學習目標
項目學習內容
項目活動一：水質檢測及凈化
1. 日常水質檢測可通過看（是否有不溶性雜質和色素）、聞（是否有異味）、查（煮沸后是否有沉淀）等方法來判斷水質是否符合標準。
2. 自來水生產流程：取水→沉降→過濾→吸附→殺菌消毒。
【分析討論】
（1）沉降時一般會加入適量 　明礬　 作絮凝劑，其作用是 　明礬溶于水生成的膠狀物吸附雜質，使雜質沉降　 。
（2）吸附時所用的物質是 　活性炭　 。流程中涉及化學變化的過程是 　殺菌消毒　 。
（3）煮沸后出現較多沉淀，說明水中含有較多的 　可溶性鈣、鎂化合物　 。
明礬　
明礬溶
于水生成的膠狀物吸附雜質，使雜質沉降　
活性炭　
殺菌消毒　
可溶性鈣、鎂化
合物　
項目活動二：自制簡易凈水器
【制作材料】塑料瓶、活性炭、石英砂、小卵石、紗布、蓬松棉等。
（1）請利用上述材料，在如圖虛線框中畫出你設計的自制凈水器的簡圖，并標出各關鍵部分的名稱。
（2）通過自制凈水器得到澄清透明的水，還需要 　殺菌消毒（或煮沸）　 后才能飲用。
殺菌消毒（或煮沸）　
項目活動三：了解直飲水機工作原理
【查閱資料】直飲水機的工作流程如圖所示。
（1）超濾膜可以讓水分子通過，而大分子無法通過，該過程相當于凈水過程中的 　過濾　 。
（2）活性炭濾芯在吸附顏色、異味的同時，也吸附重金屬離子，如銅離子 　Cu2＋　 （填離子符號，下同），二價汞離子 　Hg2＋　 。
（3）熱交換器內，冷熱水管交替排列，開水管中開水溫度降低，冷水管中冷水溫度升高。溫度升高的冷水輸送至電熱開水器加熱成開水，這樣交換的優點是 　節約能源　 。
（4）小明同學取一杯直飲水，加入 　肥皂水　 ，攪拌后，發現泡沫很多，說明直飲水是 　軟水　 。
過濾　
Cu2＋　
Hg2＋　
節約能源　
肥皂水　
軟水　
項目總結
【成果展示】通過學習，同學們對飲用水安全有了進一步認識，同學們可以發揮創意，進一步改進自制凈水器，增加更多的凈化手段，達到更好的凈化效果。
1. （2023廣安改編）學習了水的凈化后，某同學利用課外時間自制了簡易凈水器（如圖所示），下列說法正確的是（　A?。?br/>A. 該裝置能除去水中的色素和異味
B. 硬水經過該裝置后可轉化成軟水
C. 該裝置利用了活性炭的還原性
D. 該凈水過程發生的是化學變化
A
項目素養專練
2. （2023太原二模）水是生命中不可或缺的物質?；瘜W興趣小組的同學們在學習了與水有關的知識后，決定對日常生活中司空見慣的自來水分別從生產過程、水質檢測、自制凈水器等方面展開項目化學習。
活動一：參觀自來水生產過程
【參觀實踐】同學們在老師的帶領下來到太原市自來水廠參觀自來水的生產過程，該過程主要包括：取水→加絮凝劑→過濾→吸附→ 　投藥消毒　 →配水。
投藥消毒　
活動二：測量自來水的硬度
【查閱資料】同學們查閱了相關資料，了解到國家有關水的硬度的標準為：
類別 極軟水 軟水 中硬水 硬水 高硬水
以CaCO3濃度計/（mg·L－1） 0 ～ 75 75 ～ 150 150 ～ 300 300 ～ 450 450 ～ 700
【進行測量】同學們在實驗室中取少量自來水，用便攜式水硬度檢測儀測得該自來水的硬度為311.2 mg/L，說明本地區的自來水屬于 　硬水　 。同學們又向此自來水中加入少量肥皂水，攪拌后觀察到 　泡沫少，浮渣多　 ，也得出了相同結論。
硬水　
泡沫少，浮渣多　
活動三：檢驗自來水中所含離子
【進行猜想】同學們根據所學，猜想自來水中可能含有Ca2＋、。
【實驗驗證】同學們設計并進行了以下實驗。
實驗步驟 實驗操作 實驗現象 實驗結論
步驟1 取少量自來水于試管中，向其中滴加過量Na2CO3溶液 產生白色沉淀 自來水中含有Ca2＋
步驟2 向上述試管中滴加 　BaCl2溶液　 產生白色沉淀 自來水中含有
BaCl2
溶液　
【質疑反思】有同學認為步驟2不能證明自來水中含有，理由是 　過量的Na2CO3與BaCl2反應也產生白色沉淀　 ，應調整實驗方案，方法是 　重新取少量自來水進行第2步實驗　 。
【總結分析】同學們寫出了實驗過程中發生反應的化學方程式： 　CaSO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋CaCl2　 （寫一個）。
過量的Na2CO3與BaCl2反應也產生白色沉淀　
重新取少量自來水進行第2步實驗　
CaSO4＋BaCl2 ＝ BaSO4↓＋CaCl2　
活動四：自制簡易凈水器
【交流探討】同學們認為，雖然自來水的水質在出廠時已檢驗合格，但在管道運輸過程中仍不可避免地受到了污染，所以在家中使用自來水時，最好安裝凈水器。于是他們在老師的幫助下，利用所學知識，制作了簡易凈水器。
【成果展示】同學們將自制的簡易凈水器在學?！翱萍脊潯鄙线M行了展示，請你與他們一同完成如圖中對有關結構的說明。
活性炭
四、基于碳中和理念設計低碳行動方案
探究二氧化碳的性質與轉化，促進學生發展元素觀、變化觀等化學觀念，進一步構建“可持續發展”“系統與模型”等跨學科大概念。在真實情境中，參與解決社會性科學議題——“二氧化碳過量排放導致全球變暖”，強化社會責任、國家認同和國際理解。
項目學習目標
項目導引：碳中和的提出
面對氣候變化等全球性危機和挑戰，中國秉持人類命運共同體理念，提出了新主張。2020年9月22日，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上鄭重宣示：中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。
項目學習內容
項目活動一：減少碳排放
【任務1】了解碳排放途徑
碳在自然界循環示意圖
【交流研討】根據圖中信息，歸納兩個產生二氧化碳的途徑，并寫出對應的化學方程式。
　產生二氧化碳的途徑：化石燃料的燃燒、動植物的呼吸；C＋OCO（或CH ＋2OCO＋2HO）、CHO＋6O6CO＋6HO。 　
　產生二氧化碳的途徑：化石燃料的燃燒、動植物的呼吸；C＋O2CO2（或CH4＋2O2CO2＋2H2O）、C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O?！?
【任務2】減少碳排放的措施
碳中和思路框架
【小組交流】請結合如圖任選一個行業，分析我們可采取的減少碳排放的具體措施有哪些。（寫一條）
　能源行業可減少化石能源的使用（或大力發展太陽能、風能等清潔能源，合理即可）?！?
　能源行業可減少化石能源的使用（或大力發展太陽能、風能等清潔能源，合理即可）?！?
項目活動二：增加碳吸收
【任務1】碳吸收原理
【交流研討】根據學過的知識，歸納二氧化碳可以轉化為哪些物質，寫出轉化的化學方程式。（寫兩個）
　CO＋HO＝HCO、2NaOH＋CO＝NaCO＋HO［或Ca(OH)＋CO＝ CaCO↓＋O等］?！?
　CO2＋H2O ＝ H2CO3、2NaOH＋CO2 ＝ Na2CO3＋H2O［或Ca(OH)2＋CO2 ＝ CaCO3↓＋H2O等］?！?
【任務2】碳吸收措施
（1）從上述反應出發，并結合活動一中“碳在自然界循環示意圖”，總結吸收二氧化碳的措施。（寫一個）
　利用海水吸收二氧化碳（或利用堿溶液吸收二氧化碳，或利用植物的光合作用吸收二氧化碳，等等，合理即可）。　
　利用海水吸收二氧化碳（或利用堿溶液吸收二氧化碳，或利用植物的光合作用吸收二氧化碳，等等，合理即可）?！?
（2）結合資料卡片，你能得出什么結論？（任寫一條）
資料1：海洋吸收大氣中過量二氧化碳，會導致海水酸性增加，使依賴于化學環境穩定性的多種海洋生物乃至生態系統面臨巨大威脅。海水酸化越嚴重，擁有堅硬骨骼且能夠形成珊瑚礁的珊瑚就越少，預計到2050年，全球大部分地區的珊瑚礁將受到破壞。
資料2：氫氧化鈣、氫氧化鈉的溶解度數據如下表所示：
溫度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 氫氧化鈣 0.19 0.17 0.14 0.12 0.09 0.08
氫氧化鈉 31 91 111 129 313 336
資料3：氫氧化鈣是常用的建筑材料，也用作殺菌劑和化工原料等，價位一般在420～700元/噸。氫氧化鈉常用于造紙、肥皂、合成洗滌劑的生產、紡織印染工業等，價位一般在3 000～5 000元/噸。
　海水雖然能吸收二氧化碳，但會造成海水酸化、珊瑚死亡等環境問題（或氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳可行性不大，成本過高無法大規模推廣，等等，合理即可）?！?
　海水雖然能吸收二氧化碳，但會造成海水酸化、珊瑚死亡等環境問題（或氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳可行性不大，成本過高無法大規模推廣，等等，合理即可）?！?
【總結反思】在實際生產生活中，利用化學反應吸收二氧化碳的大規模推廣使用需要考慮成本、環境影響、能耗等因素。
項目活動三：碳中和——我們在行動
【成果展示】國家出臺一系列措施，已初具成效，我們在日常生活中又該如何助力碳中和的實現？
　隨手關燈（或不用一次性餐具，或采用綠色公共交通方式出行等）。　
　隨手關燈（或不用一次性餐具，或采用綠色公共交通方式出行等）。　
1. （2023百校一）“碳捕捉與封存技術”是實現“碳中和”的一種重要途徑，其原理是將工業生產中產生的CO2分離出來并進行儲存。在實際生產中，用NaOH溶液捕捉并封存CO2的流程如圖所示。（反應條件及部分物質未列出）
項目素養專練
分析生產過程，回答下列問題：
（1）捕捉室內為促進溶液對二氧化碳的吸收，可采取的措施是 　將氫氧化鈉溶液噴成霧狀（合理即可）　 。
（2）反應分離器中發生反應的化學方程式為 　Ca(OH)2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH（合理即可）　 （寫一個），反應后從混合物中分離出碳酸鈣的操作是 　過濾　 。
（3）封存CO2時發生的變化屬于 　物理變化　 。
（4）上述流程中可循環利用的物質是 　氫氧化鈉溶液和生石灰　 。
將
氫氧化鈉溶液噴成霧狀（合理即可）　
Ca(OH)2＋Na2CO3
＝ CaCO3↓＋2NaOH（合理即可）　
過濾　
物理變化　
氫氧化鈉溶液和生石灰　
2. （2023太原一模）近年來，溫室氣體過量排放導致的氣候異常，已經成為人類社會最大的生態難題。二氧化碳的捕集、利用與封存技術（簡稱為CCUS技術）是應對全球氣候變化的關鍵技術之一。請運用所學化學知識就相關問題表達觀點，完成第（1）～（4）題。
（1）二氧化碳是空氣的一種成分，其體積約占空氣總體積的 　0 .03％　 。日常生活、生產中排放的過量二氧化碳主要來自 　化石燃料的燃燒　 。空氣中過量二氧化碳導致的氣候異?，F象是 　熱浪（合理即可）　 （寫一種）。
（2）捕集二氧化碳的方法主要有：吸收法、吸附法、膜分離法及低溫分離法。用吸收法從燃燒產生的煙氣中捕集二氧化碳時，可以使用 　NaOH　 溶液。用膜分離法捕集二氧化碳（如圖Ⅰ）的過程所發生的變化屬于 　物理變化　 。
0.03 ％
化石燃料的燃燒　
熱浪（合理即可）　
NaOH　
物理變化　
（3）將捕集的二氧化碳液化后進行運輸，液化二氧化碳時發生變化的微觀實質是 　二氧化碳分子間隔減小　 。二氧化碳的封存方式包括地質封存與海洋封存，用海洋封存二氧化碳時，一部分二氧化碳被海水吸收，有關反應的化學方程式為 　CO2＋H2O＝H2CO3　 。
（4）二氧化碳的轉化利用是近年來科學家研究的熱點。用光催化水氧化法轉化二氧化碳的反應為CO2 ＋ 2H2O CH4 ＋ 2X，其中X的化學式為 　O2　 。除此以外，以二氧化碳和其他物質為原料，還可以生產 　CaCO3　 （寫一種）。
二氧化碳分子間隔減小　
CO2＋H2O ＝ H2CO3　
O2　
CaCO3　
3. （2023適應性）中國力爭于2060年前實現“碳中和”，這體現了中國對解決氣候問題的大國擔當?；瘜W興趣小組的同學們對“碳中和”的含義、現狀、途徑等展開了項目化學習活動。
任務一：了解“碳中和”的含義
【查閱資料】“碳中和”是節能減排術語，是指國家、企業、產品、活動或個人在一定時間內直接或間接產生的二氧化碳排放總量，通過其他形式進行抵消，達到相對“零排放”。
【小組討論】同學們討論后認為，“碳中和”的“碳”是指 　二氧化碳　 。
二氧
化碳　
任務二：分析“碳中和”的現狀
【調查研究】同學們來到圖書館查找資料，收集到近50年來全球CO2總量變化的數據及成因。通過分析數據，同學們發現，自然界中CO2含量逐漸增多的原因是 　化石燃料的燃燒（合理即可）　 （寫一條）。同時也發現近年來世界各國針對“碳中和”已陸續采取了一些措施。
化石燃料的燃燒（合理即可）　
任務三：探索“碳中和”途徑
【咨詢專家】同學們在老師的幫助下向環境研究專家咨詢了“碳中和”途徑，專家介紹：“碳中和”途徑包括減少碳排放和促進碳吸收，碳吸收的方式又分為生態固碳和技術固碳。
【設計實驗】同學們結合生物學知識設計了如圖實驗以驗證生態固碳。
【觀察分析】同學們觀察實驗兩周后發現，甲裝置中的植物比乙裝置中的長勢更好，說明植物生長時需要吸收 　CO2　 。乙裝置中植物長勢不好的原因是 　CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O　 （用化學方程式解釋）。
CO2　
CO2＋2NaOH ＝ Na2CO3＋H2O　
【交流評價】同學們交流后認為，植物的光合作用即為生態固碳的一種，而用NaOH溶液實現碳吸收則屬于技術固碳。
【提出問題】乙裝置燒杯內的NaOH溶液吸收CO2后，溶液中的溶質是什么？
【進行實驗】
實驗步驟 實驗操作 實驗現象 實驗結論
① 取乙裝置燒杯內的少量溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞溶液 溶液變紅 溶液中的溶質有NaOH
② 另取乙裝置燒杯內的少量溶液于試管中，向其中滴加 　CaCl2　溶液（合理即可 產生白色沉淀 溶液中的溶質有Na2CO3
CaCl2溶液（合理即可）　
【反思質疑】有同學認為此實驗過程不能證明溶液中含有NaOH，應將實驗方案進行調整，方法是 　取乙裝置燒杯內的少量溶液于試管中，向其中滴加足量CaCl2溶液，振蕩、靜置，之后滴加酚酞溶液（合理即可）　 。
【實驗驗證】同學們用調整后的方案進行實驗，證明了溶液中的溶質是Na2CO3和NaOH。
取乙裝置燒杯內的少量溶液于試
管中，向其中滴加足量CaCl2溶液，振蕩、靜置，之后滴加酚酞溶液
（合理即可）　
任務四：制作“碳中和”宣傳欄
【成果展示】同學們制作了“‘碳中和’關系你我他”的宣傳欄，請你與他們一同完成制作。
“碳中和”關系你我他
“碳中和”途徑 生活中的具體措施
減少CO2的排放 　少開私家車（合理即可）　
促進CO2的吸收 　多植樹造林（合理即可）　
少開私家車（合理即可）　
多植樹造林（合理即可）　
五、垃圾的分類與回收利用
垃圾分類是新時代最具熱點的社會問題之一，在化學教學中開展垃圾分類的相關教育，能使學生深刻理解化學、技術、社會和環境之間的關系，明確環境保護和資源合理開發的重要性，從而形成可持續發展觀念。
項目學習目標
項目導引
回收2000斤的紙，可以挽救17棵20年樹齡的大樹；回收一個易拉罐，可以節省3小時的電視電力；一顆1號電池爛在泥土里，會使1平方米的土壤永遠失去利用價值……我們生活中產生的大量垃圾正在嚴重侵蝕我們的生存環境，垃圾分類是實現垃圾減量化、資源化、無害化，避免“垃圾圍城”的有效途徑。
項目學習內容
項目活動一：了解垃圾的分類
【走訪調查】同學們找到了生活中常見的一些垃圾，并將它們進行分類。
①廢舊書本、②礦泉水瓶、③打碎的水銀溫度計、④廢舊電池、⑤過期的面包、⑥易拉罐、⑦殘枝落葉、⑧用過的餐巾紙
可回收垃圾： ?、佗冖蕖?（填序號，下同）；廚余垃圾： ?、荨?；有害垃圾： ?、邰堋?；其他垃圾：⑦⑧。
①②⑥　
⑤　
③④　
項目活動二：垃圾的回收利用
【任務1】垃圾減量化
【分析討論】垃圾減量化一方面是垃圾直接減量，生活中你可以做的是 　減少使用一次性筷子（合理即可）　 （寫一點）；另一方面是間接減量，即垃圾分類處理。
減少使用一次性筷子（合理即可）　
【任務2】垃圾資源化
【問題交流】
（1）大多數易拉罐由鎂鋁合金制成，屬于 　金屬　 材料。廢棄的易拉罐經過破碎、脫漆、打包、熔煉之后可再利用，這樣做的好處是 　節約金屬資源　 。
（2）回收的餐廚垃圾通過厭氧發酵處理，可以轉化為沼氣和有機肥原料。沼氣屬于 　可再生能源　 （填“可再生能源”或“不可再生能源”），其主要成分充分燃燒的化學方程式是 　CH4＋2O2CO2＋2H2O　 。
金屬　
節約金屬資源　
可再生能源　
CH4＋2O2CO2
＋2H2O　
【任務3】垃圾無害化處理
【參觀實踐】垃圾焚燒發電，是將垃圾焚燒產生的 　熱　 能轉化為電能。焚燒過程會產生氮氧化物、硫化氫、二氧化硫、二 英等有害物質，請寫出其中一種物質的化學式： 　SO2（合理即可）　 。這些有害物質經煙氣凈化系統凈化后再排放到大氣中。
熱　
SO2（合理即可）　
項目總結
【成果展示】垃圾分類回收再利用有三個方面的意義：減少占地面積，提高土地利用率； 減少廢棄物污染，保護生態環境；變廢為寶，有效利用資源。做好垃圾分類，讓我們一起為地球多添一抹綠色！
1. （原創）垃圾分類處理，有利于推動城鄉建設，維護生態安全，實現環境與發展雙贏。下列做法符合垃圾處理原則的是（　A?。?br/>A. 減少使用一次性餐具
B. 過期的藥品填埋處理
C. 易拉罐回收直接使用
D. 工業上廢渣露天堆放
A
項目素養專練
2. （2022鄂爾多斯改編）“垃圾是放錯位置的資源?！睆U棄物的回收再利用是實現可持續發展戰略的重要舉措。
（1）田間灌溉用的聚氯乙烯塑料軟管破損后，回收加熱重塑即可重復使用。由此可推斷此類塑料屬于 　熱塑性　 （填“熱塑性”或“熱固性”）塑料。
（2）用過的作業本、快遞包裝紙盒、飲料瓶、剩菜中，不能投入如圖標識垃圾箱的是 　剩菜　 。
熱塑性　
剩菜　
（3）回收的鋁制易拉罐經粉碎、分離、熔煉成鋁錠，進一步加工成鋁制品得以再利用。鋁和鐵都是生產生活中應用廣泛的金屬，鋁比鐵活潑，但事實上鋁制品耐用而鐵制品卻容易銹蝕，其原因是 　鋁的化學性質比較活潑，常溫下，鋁能與空氣中的氧氣反應生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步被氧化，而鐵銹疏松多孔，會加速鐵的銹蝕　 。
鋁
的化學性質比較活潑，常溫下，鋁能與空氣中的氧氣反應生成一層
致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步被氧化，而鐵銹疏松多孔，
會加速鐵的銹蝕　
3. 化學是推動人類社會可持續發展的重要力量，在應對環境污染等人類面臨的重大挑戰中發揮著不可替代的作用。某化學興趣小組的同學們利用寒假時間，通過查閱資料、采訪專家、實驗測定等形式，對固體廢棄物治理的相關知識展開了項目化學習。
任務一：認識固體廢棄物及其分類
【查閱資料】
①固體廢棄物是指人類在生產建設、日常生活和其他活動中產生的污染環境的固態、半固態物質。
②按固體廢棄物的來源，可以將其分為工業固體廢棄物、農業固體廢棄物、生活固體廢棄物。
【分析交流】
生活固體廢棄物有 　果核（合理即可）　 （寫一種）。
果核（合理即可）　
任務二：明確固體廢棄物處理原則
【查閱資料】同學們在網絡上查詢到固體廢棄物的處理原則是“三化原則”，即資源化、減量化、無害化。
【討論交流】利用固體廢棄物焚燒發電屬于資源化處理，該過程中能量的轉化方式是化學能→內能→ 　電能　 。
電能　
任務三：了解山西工業固體廢棄物處理方法
【采訪專家】同學們聆聽了專家對山西工業固體廢棄物的種類和處理方法的介紹。山西工業固體廢棄物主要有煤矸石、尾礦、粉煤灰、高爐渣、鍋爐煤渣等，可采取充填塌陷區、發電、制磚等多種方式進行處理。
【實驗準備】煤矸石經預處理后主要含SiO2（61％，已知SiO2不溶于水，也不溶于酸）、Al2O3 （30％）和少量的Fe2O3、FeO及鈣、鎂的化合物等，可利用其制取Al(OH)3，需要在煤矸石中加入過量稀鹽酸進行“酸浸”，“酸浸”時發生反應的化學方程式是 　Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O（合理即可）　 （寫一個）。
同學們對“酸浸”后的液體中稀鹽酸是否過量進行了驗證。
Al2O3＋6HCl ＝ 2AlCl3＋3H2O（合理即可）　
【進行實驗】
實驗操作 實驗現象 實驗結論
取少量“酸浸”后的液體于試管中，滴加 　硝酸銀　 溶液 　產生白色沉淀　 酸浸后的液體中含Cl－
【反思質疑】小亮根據上述實驗得出稀鹽酸是過量的。小華同學認為小亮的說法不正確，他的理由是 　溶液中含有的氯化鋁、氯化鐵、氯化亞鐵等也能與硝酸銀溶液反應產生白色沉淀　 。
硝酸銀　
產生白色沉淀　
溶液中含有的氯化鋁、氯化
鐵、氯化亞鐵等也能與硝酸銀溶液反應產生白色沉淀　
【實驗改進】為驗證稀鹽酸是過量的，同學們思考后改進了實驗方案，其方案是 　取少量“酸浸”后的液體于試管中，加入少量鋅粉，觀察到有氣泡產生（合理即可）　 。
【成果分享】通過此次學習，同學們認識到了化學在解決環境問題中的重要作用。同學們設計了處理固體廢棄物的宣傳標語： 　變廢為寶，綠色發展（合理即可）　 ，張貼在社區宣傳欄。
取少量“酸浸”后的液體于試管中，加入少量鋅
粉，觀察到有氣泡產生（合理即可）　
變廢
為寶，綠色發展（合理即可）　
六、探究土壤酸堿性對植物生長的影響
通過調查土壤酸堿性、了解植物正常生長環境及如何改良土壤的項目化學習，知道在運用科學技術解決社會問題的同時，還應該考慮其對生態環境的影響。通過實踐活動，初步形成應用元素觀、變化觀等化學觀念和科學探究方法解決問題的思路。
項目學習目標
項目導引
小明同學家里承包了一塊土地，準備種植特色農產品小紅薯。由于擔心該地土壤的酸堿性不適合種植小紅薯，特邀請學校化學興趣小組的同學利用所學化學知識對土壤的酸堿性進行項目式探究。
項目活動一：測定土壤的酸堿性
【實驗方案】
（1）取少量土壤樣品，加蒸餾水充分攪拌，靜置澄清后過濾。
（2）用玻璃棒蘸取少量濾液滴在pH試紙上，等試紙顯色后與 　標準比色卡　 對比，讀出pH，進一步確定土壤酸堿性。
標準
比色卡　
項目學習內容
【實驗記錄】同學們分別進行了四次實驗測定土壤濾液的酸堿度，實驗數據記錄如下：
待測液 濾液1 濾液2 濾液3 濾液4
測得的pH 5 6 6 5
【實驗結論】該地土壤呈 　酸　 性。
酸　
項目活動二：尋找改良土壤的方法
【調查分析】經調查，該土地之前的承包者為使自己種植的農作物生長茂盛，施用了大量化肥——硫酸銨，同學們推測土壤的酸堿性出現問題的原因是土壤中含有大量的硫酸銨。
【設計實驗】
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
步驟①：取“項目活動一”中的濾液于試管中，滴加稀硝酸和 　氯化鋇（或硝酸鋇）溶液 有 　白色沉淀生成 土壤中含有硫酸根離子
步驟②：另取適量土壤樣品，加熟石灰混合研磨 有刺激性氣味的氣體產生 土壤中含有?。ɑ蜾@根離子）　
氯化鋇（或硝酸鋇）　
白色沉淀
（或
銨根離子）　
【實驗結論】土壤中含有硫酸銨，猜想成立，寫出步驟②發生反應的化學方程式： 　(NH4)2SO4＋Ca(OH)2＝CaSO4＋2NH3↑＋2H2O　 。
(NH4)2SO4＋Ca(OH)2 ＝ CaSO4＋2NH3↑＋2H2O　
【查閱資料】小紅薯最適宜種植的土壤pH為6.5～7.5，人們改良土壤酸堿性的方法如下表所示：
類別 所用物質 改良原理
改良酸性土壤 熟石灰［Ca(OH)2］ 　氫氧化鈣能與土壤中的酸性物質反應　
草木灰（主要成分為K2CO3） 碳酸鉀與土壤中的酸性物質反應
改良堿性土壤 硫酸亞鐵（FeSO4） 硫酸亞鐵能與土壤中的堿性物質反應
氫氧化鈣能與土壤中的酸
性物質反應　
【得出結論】興趣小組的同學們通過分析確定用草木灰改良該土壤。
【成果展示】經過本次項目式探究，同學們有了很大的收獲。他們繪制了關于化肥使用的專題小報，請你為小報書寫一條內容： 　施用化肥是有利的，有助于植物的生長，增加農作物的產量，但是需要合理使用，化肥的過量施用會造成土壤酸化等（合理即可）　 。
施用化
肥是有利的，有助于植物的生長，增加農作物的產量，但是需要合理
使用，化肥的過量施用會造成土壤酸化等（合理即可）　
1. （原創）某小組同學對土壤普查工作產生了濃厚的興趣，在老師的指導下，選取本地土壤樣品，對土壤中有機質含量及酸堿度、土壤中常見離子成分、鹽堿地成因及治理措施、灌排設施情況、植物生長情況開啟了土壤普查探究的項目化學習之旅。
【查閱資料】①有機質含量多的土壤發黑，顏色較深。②有機肥在土壤中可以分解生成酸性物質。
項目素養專練
任務一：探究土壤中有機質含量及酸堿度
【實驗分析】取土壤樣品，觀察到顏色較淺，說明土壤中有機質含量 　較低　 。將土壤樣品與蒸餾水以1∶5的質量比混合，用玻璃棒攪拌，靜置， 　在白瓷板（或玻璃片）上放一小片pH試紙，用玻璃棒蘸取上層清液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較　 ，讀出pH＝8。
較低　
在白瓷板（或玻璃片）上放一小片pH試紙，用玻璃
棒蘸取上層清液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比
較　
任務二：探究土壤中常見離子成分
【提出問題】土壤中除了含有Na＋、K＋等，是否還有、和Cl－？
【進行實驗】為探究土壤中所含離子，設計如下方案，并進行實驗。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①取少量任務一的土壤浸出液于試管中，滴加足量稀鹽酸 　產生氣泡　 有
②向步驟①試管中，滴加幾滴氯化鋇溶液 產生白色沉淀 有
③繼續向該試管中滴加 　AgNO3溶液　 產生白色沉淀 有Cl－
產生氣泡　
AgNO3溶液　
【反思評價】
（1）步驟②中發生反應的化學反應方程式是 　BaCl2＋Na2SO4?。紹aSO4↓＋2NaCl（合理即可）　 （寫一個）。
（2）曉晉同學對步驟③的結論提出了質疑，質疑的理由是 　步驟①中加入鹽酸，引入了氯離子（或步驟②中加入了氯化鋇，引入了氯離子）　 。
在老師幫助下，通過定量測定，發現土壤中碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物的含量較高，該土壤樣品屬于輕度鹽堿地土壤。
BaCl2＋Na2SO4 ＝
BaSO4↓＋2NaCl（合理即可）　
步驟①
中加入鹽酸，引入了氯離子（或步驟②中加入了氯化鋇，引入了氯
離子）　
任務三：探究鹽堿地成因及治理措施
【調查分析】
成因 治理措施
自然條件：干旱氣候條件降雨少，水分蒸發量是降雨量的4倍，導致鹽分聚集于土壤表層，使土壤鹽漬化 灌溉，把可溶性鹽沖洗到土壤下層
人為因素：過度使用氯化物等鹽、堿性物質含量高的化肥 　施用有機肥　
施用有機肥　
【檢查進度】該小組還沒有進行的探究項目是 　灌排設施（或植物生長情況）　 （寫一項）。
灌排設施（或植物
生長情況）　
七、海洋資源的綜合利用與制鹽
　　通過對海洋資源綜合利用的學習，認識化學在解決與資源、能源、材料、環境、人類健康等相關問題中的作用，體會資源的綜合利用、新能源的開發、材料的科學利用與新材料的研發，是推動人類社會可持續發展的重要力量。
項目學習目標
項目導引
21世紀是海洋開發與利用的世紀。我國規劃確立了“藍色經濟”發展戰略，海洋化學資源的綜合利用將是重點發展的領域之一。
項目學習內容
項目活動一：認識海洋資源的綜合利用
【任務1】了解海水淡化技術
【查閱資料】海水淡化是綜合利用海洋資源的重要產業。反滲透膜海水淡化技術工作原理如圖所示，采用該技術淡化海水，可分別獲得濃鹽水和淡水。
【小組交流】（1）海水通過反滲透膜變成淡水，含鹽量 　降低　 （填“升高”“降低”或“不變”）。
（2）淡化后的海水可以用于 　生活用水（或工業用水，或灌溉，等等）　 。
降低　
生活用水（或
　
工業用水，或灌溉，等等）
【任務2】認識海洋資源
浩瀚的海洋蘊藏著十分豐富的海洋資源。世界水產品中，有85%左右的魚類產自海洋?；瘜W資源中，氯、鈉、鎂鉀、鈣等占海水溶解物質總量的99.8%以上。動力資源有潮汐能、波浪能等，我國近海風電資源約7億千瓦，位列全球第三。
【表達交流】（1）海洋中的魚類為人類提供的營養素主要是 　蛋白質　 。
（2）化學資源中的“氯”“鈉”“鎂”“鉀”“鈣”等是指 　元素　 （填“原子”或“元素”）。
（3）海洋動力資源發電與火力發電相比，其優點是 　減少環境污染（或資源可再生）　 。
蛋白
質　
元
素　
減少環境污染
（或資源可再生）　
項目活動二：了解海水制鹽
【參觀實踐】
（1）收鹽過程中，為什么有大量晶體析出時就開始收集？
　因為海水中還含有其他鹽類，如果將海水蒸干，其他鹽類會和氯化鈉一起析出?！?
　因為海水中還含有其他鹽類，如果將海水蒸干，其他鹽類會和氯化鈉一起析出。　
（2）收鹽之后，為什么要用飽和氯化鈉溶液對其進行洗滌？
　飽和氯化鈉溶液可以溶解其他物質，但不會繼續溶解氯化鈉，可將其他物質溶解除去?！?
　飽和氯化鈉溶液可以溶解其他物質，但不會繼續溶解氯化鈉，可將其他物質溶解除去?！?
項目總結
【成果展示】海洋是人類生存與發展的資源寶庫和最后空間，探索海洋、開發海洋、利用海洋、保護海洋也必將成為全球發展的新熱點，我國應該抓住這一契機，促進海洋經濟健康、持續發展。
1. （2023百校一）
有蔚藍，才有未來！
海洋是人類賴以生存的寶庫，它不僅為人類提供了食物原料，而且蘊藏著豐富的礦物資源，如石油、天然氣、錳結核（由幾乎純凈的氧化錳和氧化鐵組成）等。海上的風能、波浪能等可使我們擺脫對化石能源的依賴。海洋每年產生的氧氣約占我們呼吸所需氧氣總量的1/2。海洋還能通過蒸發、海洋環流等調節地區和全球氣候。
然而，自工業革命以來，海水的pH下降了0.1，嚴重影響著海洋生物的生存和繁衍，尤其是對有殼類生物的影響。
海洋對人類至關重要，為了海洋可持續發展，全人類要積極開展保護海洋的合作。有蔚藍，才有未來！
項目素養專練
閱讀文本，回答問題：
（1）海上可提供哪種新能源？（寫一種）
　波浪能（合理即可）　
（2）從物質分類的角度判斷錳結核的物質類別，并寫出工業上用錳結核冶煉金屬的化學方程式。（寫一個）
　混合物　　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2（合理即可）　
（3）工業革命以來，海水的酸性有何變化？影響有殼類生物生存的微觀粒子是什么？
　酸性變強　　　氫離子　
（4）為實現海洋可持續發展，你有何建議？
　合理開發海洋資源（合理即可）?！?
波浪能（合理即可）　
混合物　　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2（合理即可）　
酸性變強　　　氫離子　
合理開發海洋資源（合理即可）?！?br/>2. （原創）在一次旅行研學活動中，某校化學興趣小組的同學在老師帶領下對某地海洋資源種類、資源開發、環境污染與保護等，展開一系列項目化學習探究。
任務一：調查當地海洋資源種類
【參觀調查】同學們參觀了當地的海洋博物館，了解當地海洋中有豐富的海水資源、生物資源、化學資源、礦產資源和能源資源等。
【小組交流】海底礦產資源有 　石油（或可燃冰，或煤，或硫，或砂礦，或錳結核，等等，合理即可）　 （答一種）。
石油（或可燃冰，或煤，或硫，或
砂礦，或錳結核，等等，合理即可）　
任務二：認識當地海水資源開發
【交流討論】反滲透膜淡化海水技術已成為當地有效緩解水資源匱乏的技術之一，其過程如圖所示，原理相當于實驗操作中的 　過濾　 。
過濾
任務三：探究當地海洋化學資源開發
【咨詢專家】當地海水制堿的主要過程是：先用鹽田法蒸發海水制得食鹽，再向飽和氯化鈉溶液中通入氨氣和二氧化碳，得到碳酸氫鈉固體，然后加熱碳酸氫鈉制得純堿碳酸鈉。
【提出問題】制得的純堿中是否含有氯化鈉？
【進行實驗】同學們取少量純堿樣品，設計方案，并進行如下探究：
實驗操作 實驗現象 實驗結論
取少量樣品于試管，加足量水充分溶解后，再滴加足量稀硝酸和幾滴 　硝酸銀 溶液　 　產生白色沉淀　 樣品中含有氯化鈉
硝
酸銀溶液　
產生白色
沉淀　
【反思評價】
（1）不能用稀鹽酸代替稀硝酸的原因是 　稀鹽酸會引入氯離子，對氯化鈉的檢驗造成干擾　 。
（2）證明樣品中含有氯化鈉的化學方程式是 　NaCl＋AgNO3＝AgCl↓＋NaNO3　 。
稀鹽酸會引入氯離子，對
氯化鈉的檢驗造成干擾　
NaCl＋AgNO3 ＝
AgCl↓＋NaNO3　
任務四：調研當地海洋環境污染與保護
【實地調查】該城市近海曾發生大面積赤潮，給海水養殖造成重大損失。赤潮的發生主要源于藻類的瘋狂生長。
【分析研討】
（1）造成藻類瘋狂生長的營養元素有 　N（或P）　 （答一種）。
（2）寫出一點防止海洋環境污染的合理化建議： 　生活污水處理后再排放（或農業上合理使用化肥，或禁止使用含磷洗衣粉，等等，合理即可）　 。
N（或P）　
生活污水處理后
再排放（或農業上合理使用化肥，或禁止使用含磷洗衣粉，等等，
合理即可）　
【成果分享】通過旅行研學活動，同學們認識到豐富的海洋資源具有極大的發展前景，合理開發海洋資源和保護海洋環境，可為我國的可持續發展提供重要的物質基礎。
八、制作模型并展示科學家探索物質組成與結構的歷程
　　通過科學史實體會科學家探索物質組成與結構的智慧，學習運用類比、推理、模型等思維方法認識原子的結構，了解科學家嚴謹求實的科學態度，增進對科學本質的理解。
項目學習目標
項目導引
原子究竟是什么？科學家是怎樣認識原子的？科學家建立了怎樣的結構模型？讓我們一起來探尋這一科學研究過程，幫助大家正確認識原子，樹立正確的原子觀，從中體會科學研究的真諦。
項目學習內容
項目活動一：認識物質組成
【進行實驗】取一小塊金屬鈉放在燃燒匙中，加熱后伸入盛滿氯氣（Cl2）的集氣瓶內，觀察到金屬鈉燃燒，發出黃色火焰，產生白煙，并放出熱量。
（1）用推理的方法推斷白煙的成分。
小英根據已有的知識，推斷產生的白煙是氯化鈉固體，她推理的依據是 　化學反應前后，元素的種類不變，反應前有鈉元素、氯元素（合理即可）　 。
化學反應前后，元素的種類不變，反應前有鈉元素、氯元素（合
理即可）　
（2）用實驗的方法檢驗白煙的成分。
推理是否正確，需要通過實驗驗證，要驗證實驗中產生的白煙成分為氯化鈉，需要進行以下實驗，請將下表補充完整。
實驗方案 實驗現象 實驗結論及反應的化學方程式
向反應后的集氣瓶中加水，振蕩，滴加稀硝酸和　硝酸銀溶液 　產生白色沉淀　 白煙的成分是氯化鈉，反應的方程式為 　AgNO3?。玁aCl＝NaNO3＋　AgCl↓　
硝酸銀溶液
產生白色
沉淀　
AgNO3＋NaCl ＝
NaNO3＋AgCl↓　
根據實驗結論，請寫出鈉在氯氣中燃燒的方程式： 　2Na＋Cl22NaCl　 。判斷鈉在氯氣中燃燒生成的氯化鈉與海水曬鹽制得的氯化鈉化學性質是否相同，為什么？ 　相同，兩種方法制得的氯化鈉的組成和結構均相同　 。
2Na＋
Cl22NaCl　
相同，兩種方法制得的氯化
鈉的組成和結構均相同　
項目活動二：認識原子構成
【任務1】了解原子發現史
19世紀以前，人們一直以為原子是不可分的，一百多年來，科學家通過實驗與推理不斷糾正錯誤認識，逐步揭開原子的構成。
（1）1897年， 　湯姆生　 通過實驗發現了帶負電的電子，他推測原子中還有帶正電的物質，他推測的依據是 　原子不顯電性（或原子呈電中性）　 。
湯姆生　
原子不顯電性（或原子呈
電中性）　
（2）1911年著名物理學家盧瑟福為探索原子的內部結構進行了著名的α粒子散射實驗（圖1），實驗現象如圖2所示。（已知：α粒子帶正電）
由實驗現象可以推理得出的結論是 　ABD　 （多選，填字母序號）。
A. 原子核帶正電
B. 原子核很小，但集中了原子的大部分質量
C. 原子核由質子和中子構成
D. 原子內部有很大的空間
（3）符合盧瑟福實驗結論的原子結構模型是 　C　 （填字母序號）。
ABD　
C　
【任務2】情境劇本：我心中的原子結構
學習了原子結構的相關知識后，小英幻想自己變成了能進入原子中的微粒，寫了如下短文：
進入鈉原子，我發現：a.鈉原子是由原子核和核外電子構成的；b.和原子相比，原子核的體積竟然那么??；c.電子在核外不同的區域高速運動，能量越高的電子離核越遠；d.我數了數，質子和電子的數目居然是一樣的；e.我試著去搬動它們，發現質子、中子、電子的質量都差不多；f.金屬鈉在空氣中燃燒時，鈉原子的原子核沒有發生變化。
小英對原子結構的認識有些是錯誤的，文中有錯誤的一句是 　e　 （填字母），正確的說法是 　質子和中子質量差不多，都比電子大得多　 。
e　
質子和中子質量差不多，都比
電子大得多　
項目總結
【成果展示】前期原子模型大都根據零星實驗事實而提出，帶有很大的猜測成分，而盧瑟福有核原子模型的提出基于可靠的實驗，并且經過了實驗的進一步驗證，雖然盧瑟福有核原子模型與經典電磁理論存在尖銳矛盾，但盧瑟福仍然勇敢地提出了自己的觀點，因為實驗是理論的基石。這啟示我們科學需要創新，創新不僅需要勇氣，還需要堅實的實驗和敏銳的洞察力作為基礎。
1. 氕、氘、氚是氫的三種同位素原子，它們的原子結構模型如圖所示，相關信息如下表。試回答：
項目素養專練
名稱 符號 相對原子質量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
（1）原子結構模型中的“ ”表示的粒子是 　中子　 。
（2）超重水有一定的放射性，一個超重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構成，其化學式可表示為T2O，T2O中T的化合價為 ?。?。
（3）重水是由氘和氧組成的化合物，化學式可表示為D2O，重水和普通水化學性質相似。在海水中重水的質量約占0.02％，則100噸海水中所含氘的質量是 　0.004　 噸。
中子　
＋1
0.004　
2. 原子結構的探究經歷了漫長的過程。1911年英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔實驗。如圖是盧瑟福用α粒子轟擊金箔的實驗現象，請結合現象分析原子內部結構。
（1）若原子質量、正電荷在原子內均勻分布，則極少數α粒子就 　不會　 （填“會”或“不會”）發生大角度偏轉。盧瑟福所說的“除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構”中“很小的結構”指的是 　原子核　 。
不會　
原子核　
（2）從原子結構模型建立的過程中，我們發現 　ABC　 （多選，填序號）。
A. 模型在科學研究中起著很重要的作用
B. 科學模型的建立是一個不斷完善、不斷修正的過程
C. 人類借助模型的建立，對原子的認識逐漸接近本質
D. 盧瑟福的原子模型建立，使人們對原子結構的認識達到了完美的境界
ABC　
九、調查家用燃料的變遷與合理使用
　　調查家用燃料的歷史變遷，了解化石燃料在家庭當中的合理使用，知道資源開發、能源利用和材料使用可能會對環境產生的影響，樹立環保意識。主動踐行節約資源、環境友好的生活方式，樹立人與自然和諧共生的科學自然觀和綠色發展觀。
項目學習目標
項目導引
人類自從會用火之后，燃料就成為生活的必需品之一，與食物一樣須臾不可或缺?；瘜W興趣小組通過對小區內居民的走訪調查，了解不同時代的家用燃料，分析家庭燃料迭代升級之后給生活、環境帶來的變化。
項目學習內容
項目活動一：認識化石燃料
新中國成立以來，家庭燃料主要經歷了以下幾個階段：20世紀50—60年代多數家庭以柴草為燃料，60—80年代以燃煤為主；21世紀初液化石油氣和管道煤氣成為家庭的主要燃料，發展至今幾乎家家戶戶都通入了天然氣。
【分析討論】（1）煤中主要含有 　C（或碳）　 元素，屬于 　不可再生　 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）天然氣的物質類別屬于 　混合物　 ，天然氣充分燃燒的化學方程式為 　CH4＋2O2CO2＋2H2O　 。
C（或碳）　
不可
再生　
混合物　
CH4＋2O2CO2＋2H2O　
項目活動二：探究如何合理使用燃料
【任務1】認識如何使燃燒更加充分
【走訪調查】
（1）同學們經過走訪調查，了解到從前人們把煤制成蜂窩煤（如圖）后燃燒會更加充分，請你從燃燒的角度解釋這一現象。
　把煤制成蜂窩煤增加了與空氣的接觸面積，使燃燒更充分。　
把煤制成蜂窩煤增加了與空氣的接觸面積，使燃燒更充分?！?br/>（2）在家庭中使用煤爐時，由于煙囪通風不暢，會發生一氧化碳中毒，請你用化學方程式解釋。
　2C＋O22CO（或C＋CO22CO）?！?
（3）有人說在煤爐旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒，該說法是否正確？說明理由。
　不正確，因為一氧化碳難溶于水。　
2C＋O22CO（或C＋CO22CO）?！?br/>不正確，因為一氧化碳難溶于水?！?br/>【任務2】了解家用燃料變化的意義
【查閱資料】充分燃燒1 kg煤或天然氣釋放的熱量和產生SO2的質量如圖所示。
【交流探討】請結合生活常識和如圖信息，總結家庭燃料從煤升級成天然氣之后有哪些優點？
　相同質量的天然氣和煤充分燃燒，天然氣產生的熱量多，排放的有害氣體SO少（合 理即可）?！?
　相同質量的天然氣和煤充分燃燒，天然氣產生的熱量多，排放的有害氣體SO2少（合理即可）?！?
項目總結
【成果分析】家用燃料的變遷也是體現一個社會進步的重要指標，燃料的變遷方便了人們的生活、改善了人居環境。我國科學家正在利用和開發其他新能源，在一定程度上可減少對環境的污染。
1. （原創）人類發展史也是利用燃料的歷史，家庭燃料使用的變遷，改變了人們的生活，提高了生活質量。家庭使用燃料分類如圖所示，下列分析正確的一項是（　B?。?br/>A. 家庭最先使用的是天然氣 B. 蜂窩煤比煤球燃燒更充分
C. 煤油是煤分解得到的產品 D. 家庭燃料未來方向是煤氣
B
項目素養專練
2. 家用燃料的變遷與合理施用
隨著時代發展，家庭中使用的燃料也在悄然發生變化。燃料的變革經歷了從木柴、油、化石燃料等傳統燃料逐漸改變為更加環保的新能源。
柴火灶是我國勞動人民智慧的結晶，其內部結構如圖1所示。夾瓷盞（如圖2）是省油燈，用棉線做燈芯，上層盞盛油，下層盞內盛水。目前人們使用的燃料大多來自化石燃料。煤是復雜的混合物，石油古稱“洧水”，有石油的地方，一般都有天然氣存在。新能源的開發和利用可以解決化石能源面臨的危機問題，并在一定程度上減少對環境的污染。
同時，在使用各種燃料的過程中，要注重合理使用、節約資源，最大限度地減少對環境的影響，實現可持續發展。
閱讀文本，回答問題：
（1）圖1中通風口的作用是 　提供氧氣　 。
（2）油燃燒時的能量轉化形式是 　化學能轉化為熱能　 ，下層盞內水的作用是 　吸收熱量，減少油的揮發　 。
（3）煤綜合利用的產品有 　焦炭（或煤焦油，或煤氣）　 （寫一種）。寫出化石燃料中比較清潔的燃料燃燒的化學方程式： 　CH4＋2O2CO2＋2H2O　 。
（4）目前山西省開發和利用的新能源有 　太陽能（或風能）　 （寫一種）。
提供氧氣　
化學能轉化為熱能　
吸收熱量，減少油的揮發　
焦炭（或煤焦油，或煤氣）　
CH4
＋2O2CO2＋2H2O　
太陽能（或風能）　
十、調查我國航天科技領域中新型材料、新型能源的應用
通過我國神舟系列飛船，了解我國航天前沿科技，認識航天飛船、航天服中使用的新技術、新材料。了解有機高分子材料等在社會、生活中的應用，體會有效使用科學技術以及合作、協同創新解決問題的重要性。
項目學習目標
項目導引
2023年7月20日21時40分，經過約8小時的出艙活動，“神舟十六號”航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮密切協同，在空間站機械臂支持下，圓滿完成全部既定任務，出艙活動取得圓滿成功?！吧裰凼枴鄙鲜褂玫母鞣N新材料、新工藝、新技術，是實現人類航空航天理想，使先進的設計思想變成現實的重要保證。
項目學習內容
項目活動一：了解新材料在航天科技中的應用
【查閱資料】艙外航天服包括航天服本體和測控通信系統。
如圖所示是“神舟十六號”宇航員出艙時所穿的艙外航天服材料。
【交流探討】
（1）舒適層是由特殊防靜電處理的棉布制成的，艙外航天服內為什么要防止靜電？
　保證航天服內各種設備儀器正常工作（合理即可）?！?
（2）隔熱層采用噴涂鋁膜的聚酯薄膜制成，鋁膜和聚酯薄膜分別屬于什么材料？
　鋁膜屬于金屬材料，聚酯薄膜屬于合成材料?！?
（3）外防護層是由特殊紡織面料制成的，可以防止微隕石的撞擊，這層特殊的紡織面料具有哪些特性？
　強度大、耐撞擊、韌性好（合理即可）?！?
保證航天服內各種設備儀器正常工作（合理即可）。　
鋁膜屬于金屬材料，聚酯薄膜屬于合成材料?！?br/>強度大、耐撞擊、韌性好（合理即可）?！?br/> 項目活動二：了解新型能源在航天科技中的應用
【查閱資料】“神舟十六號”飛船發射選用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）組成雙元動力推進劑，返回艙返回時的動力來自液氫和液氧。
【小組交流】
（1）偏二甲肼和四氧化二氮反應后除生成氮氣外，還有另外兩種沒有污染的氧化物，請推測另外兩種生成物可能是什么。
　CO2、H2O　
（2）返回艙中的氫氧發動機具有二次啟動的能力，寫出液氫和液氧發生反應的化學方程式。氫氣被認為是最理想的清潔燃料，理由是什么？
　2H2＋O22H2O。氫氣燃燒的產物是水，對環境無污染?！?
CO2、H2O　
2H2＋O22H2O。氫氣燃燒的產物是水，對環境無污染?！?br/> 項目總結
【成果總結】同學們通過這次項目性探究，認識到我國不斷發展的新材料、新工藝、新技術的使用不僅使生產力獲得解放，還極大地推動了人類社會的進步。
1. （2023太原期末）2022年11月3日，夢天實驗艙順利完成轉位，標志著中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標邁出了關鍵一步。請分析圖文信息，解答相關問題。
火箭燃料　　　太空空調　 　 太空能源　 太空清潔
項目素養專練
（1）火箭燃料。發射夢天實驗艙的“長征五號B遙四”運載火箭采用低溫液氫液氧環保型推進劑作為動力來源。液氫由 　氫分子　 構成，氫氣與氧氣反應的化學方程式為 　2H2＋O22H2O　 ，液氫液氧推進劑被稱為“環保型推進劑”的原因是 　氫氣與氧氣反應的生成物是水，無污染　 。
氫分子　
2H2＋O22H2O　
氫氣與氧氣反應的
生成物是水，無污染　
（2）太空空調。為滿足航天器在軌運行時的設備溫度控制要求，使用了許多新科技，如：石墨烯導熱索技術。石墨烯是一種由碳原子堆積成單層結構的新材料，其化學式為 　C　 ，將石墨烯應用于設備的溫度控制，是利用其具有 　導熱　 性。石墨烯與石墨的化學性質相同，其微觀原因是 　都由碳原子構成　 。
C　
導熱　
都由碳原子構成　
（3）太空能源。中國空間站的能量主要來自柔性太陽電池翼，可將 　太陽能　 轉化成電能。電池翼材料的生產過程中涉及化學反應：As2O3＋3C2As＋3X↑，其中X的化學式是 　CO　 。太空的強輻射嚴重威脅電池翼的使用壽命，為保護電池翼，延長其使用壽命，你的建議是 　在電池翼表面涂一層保護層　 。
太陽能　
CO　
在電池翼表面涂一層保護層
（4）太空清潔。太空垃圾包括航天器碎片、被遺棄的火箭等，對其他在軌運行的航天器構成威脅。太空垃圾無法燃燒的原因是 　太空中沒有氧氣　 ?？茖W家們正在研究向太空發射航天器，用大網捕捉垃圾，這一操作相當于化學實驗操作中的 　過濾　 ；然后將其推入大氣層，使其與大氣層摩擦產生熱量，進而焚毀，“摩擦”為垃圾燃燒提供的條件是 　使溫度達到垃圾的著火點　 。未完全燃燒的殘骸可以設法使其降落到 　海洋　 。
太空
中沒有氧氣　
過濾　
使溫度達到垃圾的著火點　
海洋　
2. （2023赤峰）北京時間2023年5月10日21時22分，搭載“天舟六號”貨運飛船的“長征七號遙七”運載火箭，在我國文昌航天發射場點火發射。約10分鐘后，“天舟六號”貨運飛船與火箭成功分離并進入預定軌道，之后飛船太陽能帆板順利展開工作，發射取得圓滿成功。
“天舟六號”攜帶了“神舟十六號” 和“神舟十七號”6名航天員在軌駐留所需的消耗品、推進劑、應用實（試）驗裝置等物資，消耗品主要包括服裝、食品、飲用水等，其中新鮮蔬菜水果的重量約70公斤。
天宮空間站采用了眾多先進科技，如以環氧樹脂和碳纖維為基體材料與增強材料的防熱夾層……在中國天宮空間站的建設與運營中，化學發揮了不可或缺的作用。
閱讀材料，回答問題。
（1）“長征七號遙七”運載火箭采用液氧加煤油作為推進劑。保持液氧化學性質的微粒是 　氧分子　 ；發動機點火后煤油燃燒，從燃燒條件的角度分析，點火的作用是 　提供熱量使溫度達到著火點　 ；航天煤油是從石油中分離出來的，石油屬于 　不可再生　 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）飛船太陽能帆板工作過程中，將太陽能轉化為 　電能　 。
（3）蔬菜、水果為航天員提供的主要營養素是 　維生素　 。
（4）防熱夾層材料屬于 　復合材料　 （填“復合材料”或“無機非金屬材料”）。
氧分子　
提供熱量使溫度達到著火
點　
不可再生　
電能　
維生素　
復合材料　

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