資源簡介

(共84張PPT)
三、跨學科實踐題
(一)微型空氣質量“檢測站”的組裝與使用
1.空氣質量指數(簡稱 AQI)是定量描述空氣質量狀況的指數,其范圍是0～50、51～100、101～150、151～200、201～300和大于300,分別對應國家空氣質量標準中的一級(優)、二級(良)、三級(輕度污染)、四級(中度污染)、五級(重度污染)和六級(嚴重污染)。某日實踐小組的同學們跟隨環保部門的工作人員利用如圖所示的微型空氣質量檢測儀測量本市的空氣質量,并記錄數據如表格所示(1 mg=1 000 μg),下列說法錯誤的是( )
C
AQI PM2.5 μg/m3 PM10 μg/m3 X mg/m3 二氧化氮μg/m3 二氧化硫μg/m3 臭氧
μg/m3
55 20 60 0.7 50 8 6
A.污染物X是一氧化碳
B.該日本市空氣污染物中含量最少的是臭氧
C.其空氣質量屬于國家空氣質量標準的一級
D.可通過使用清潔能源代替煤和石油改善空氣質量
2.人類每時每刻都離不開空氣,沒有空氣就沒有生命,良好的空氣質量是人類健康生活的重要條件。
你所在地區的空氣質量如何 怎樣檢測該地區的空氣質量
某校環保實踐小組的同學們為檢測本地區的空氣質量,在校園內建立了微型空氣質量檢測站,利用微型空氣質量檢測儀檢測本地區的空氣質量。儀器記錄某日數據如表。
單位:μg/m3
空氣質量 指數(AQI) PM2.5 PM10 CO NO2 O3 SO2
305 150.2 55 1.8 28 7 63
對照下圖所示空氣質量指數、空氣質量指數級別與空氣質量狀況的關系,回答有關問題:
BC
(1)微型空氣質量檢測設備產品的特點有　 　(填字母)。
A.體積小、成本低,但不適合網格化布點
B.精度高,性能可靠,適用于戶外和工業環境
C.實現各類參數采集,自動上傳網絡平臺,自動發布數據
(2)微型空氣質量檢測儀采用機內鋰電池供電與外接太陽能供電。鋰電池充電時是將　 　能轉化為　 　能。
(3)你認為校園微型空氣質量檢測站使用的檢測儀分布的位置如　　 .
(填“甲圖”或“乙圖”)。
電
化學
甲圖
甲 乙
(4)該地當天的空氣質量狀況為　 　,首要污染物是　 　。
(5)針對當天的空氣污染情況,下列各項舉措中有利于減緩空氣污染狀況的是　 　。
A.大量植樹造林
B.定期向街道灑水
C.出行多開私家車
D.工廠廢氣達標后排放
嚴重污染
PM2.5
ABD
(6)有人認為,加高燃煤鍋爐的煙囪可有效減少煙塵、廢氣對環境的污染,你認為這個措施是否合理 　 　(填“是”或“否”)。若以此主題為辯題,你作為反方辯手,你的辯詞是　 .
.
　。
否
加高煙囪只能將廢氣排到高空,并不能從根本上消除污染物的排放,不能減少廢氣對環境的污染(合理均可)
3.(2023長春模擬)微型空氣質量檢測儀是一種檢測空氣污染指數的儀器。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。分析下圖信息,所得結論正確的是
( )
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
4.(2023成都)學習小組開展了“設計和制作簡易供氧器”的實踐活動。
甲
【活動一】認識制氧機
(1)觀察窗的作用是　 　。
(2)加濕倉的作用是　 　。
【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。
觀察是否有氣泡及產生氣體的快慢
洗氣,使氧氣具有一定的濕度
乙 丙
編號 濃度/% 體積/mL
① 5 9.11
② 15 2.89
③ 25 1.66
④ 30 1.37
(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　 　。
堵住末端導管口(或在末端導管的橡膠管上用止水夾夾緊),將注射器活塞拉動到一定位置,松開注射
器,若活塞回到原來位置,則說明裝置氣密性良好
反應放出大量的熱,使反應物減少
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。
丁
(6)a=　 　g。(氧氣密度為1.43 g/L,忽略其他因素的影響)。
(7)由圖丁可得出的結論是　 .
　。
【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　 .
　。
1.4
過碳酸鈉的產氧速率隨加水量的增加而增大
便于攜帶,能持續平穩地提供氧氣
(9)學習小組利用身邊物品自制了如圖戊的簡易供氧器。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
戊
5.(2022杭州改編)小金設計了一款在缺氧環境或出現高濃度有毒有害氣體環境下逃生時使用的自救呼吸器。其設計思路如圖甲所示,自救呼吸器的結構如圖乙所示(其中箭頭方向表示氣體流動方向)。
(1)呼吸氣路的設計:自救呼吸器使用時,需用鼻夾夾住鼻子,用嘴
咬合呼吸軟管進行呼吸。在正常吸氣時,單向閥A和B的開閉情況是
　 　(填“A打開,B閉合”或“A閉合,B打開”)。
甲 乙
A閉合,B打開
(2)生氧藥品的選擇:小金查閱資料發現超氧化物(用MO2表示,其中M為+1價)可與人呼出氣中的CO2、H2O反應生成O2,其反應的化學方程式為:
X的化學式為　 　。
(3)500 g超氧化鉀(KO2)和500 g超氧化鈉(NaO2)的生氧性能如圖丙所示。小金依據人正常呼吸時需要生氧藥品的生氧速度不低于1 L/min,并結合自救呼吸器的結構和生氧藥品的生氧性能,選取了KO2作為生氧藥品。選取KO2的優點是　 .
　(寫出1點)。
MOH
生氧速度波動較小(或使用時間較長或氧氣浪費較少等合理即可)
丙
(4)影響自救呼吸器有效防護時間的因素有　 　(填序號)。
①生氧藥品的質量
②外界有毒有害氣體濃度
③外界氧氣濃度
④生氧藥品的種類
①④
6.(2023 棗莊)某興趣小組對某市售“簡易供氧器”工作原理開展探究活動。
(一)知識回顧:實驗室制取氧氣
(1)實驗室常用過氧化氫溶液與二氧化錳混合制取氧氣,該反應的化學方程式為　 　。
(2)若用該方法制取并收集一瓶干燥的氧氣,圖甲裝置接口的正確連接順序依次為a→　 　(填字母)。
甲 乙
d→e→b→c
(二)實物探究:“簡易供氧器”初探
某市售“簡易供氧器”主要由“初期生氧器”和“生氧罐”兩部分組成,如圖乙所示:
興趣小組的同學啟動“初期生氧器”一段時間后,用磁鐵靠近“初期生氧器”中的剩余固體,有黑色固體物質被吸引。于是,他們針對被吸引的黑色固體物質的成分開展探究。
【查閱資料】(1)“簡易供氧器”在工作初期,內部獨立的“初期生氧器”首先啟動,以解決初期供氧不足的問題,“初期生氧器”內有氯酸鉀、二氧化錳、鐵粉等物質。
【實驗探究】
實驗操作 實驗現象 得出結論
操作一:取被磁鐵吸引的黑色固體物質于試管中,向其中加入足量的硫酸銅溶液,過濾 濾渣中有　 　色固體 黑色固體物質中一定含有鐵粉
操作二:取被磁鐵吸引的黑色固體物質于試管中,向其中加入足量的稀硫酸 固體完全溶解,得到澄清的黃色溶液 黑色固體物質中一定含有　 .

亮紅
四氧化三鐵(或Fe3O4)
【實驗結論】猜想　 　正確。
【交流反思】(1)“初期生氧器”中鐵粉與氧氣反應能　 　(填“吸收熱量”或“放出熱量”),從而使氯酸鉀的分解反應能持續
進行。
(2)有同學認為不做操作二的實驗也可得到相同結論。理由是　 .
.
.
　。
二
放出熱量
四氧化三鐵不能與硫酸銅反應,通過操作一充分反應后,濾渣中除亮紅色固體外,還有黑色粉末存在,則說明黑色固體物質中一定還含有四氧化三鐵
(三)水質檢測及自制凈水器
7.在學習完水的凈化相關知識后,小組同學們利用身邊常見材料自制凈水器,并利用常見市售水質檢測儀檢測凈化后的水,并將結果與標準參數(《生活飲用水衛生標準》:合格的TDS值≤1 000 mg/L)比較,下列
判斷正確的是( )
A.自制凈水器時,出水口在下方,活性炭應置于最上層
B.通過自制凈水器凈化后得到的水是純凈物
C.自制凈水器中用到的砂石和紗布起到過濾和吸附的作用
D.若水質檢測儀測得的TDS數值為200,則符合飲用水衛生標準
D
8.(2023太原二模)水是生命中不可或缺的物質。化學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式學習。
活動一:參觀自來水生產過程
【參觀實踐】
(1)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→　 　→配水。
活動二:測量自來水的硬度
投藥消毒
【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) 0～75 76～150 151～300 301～450 451～700
【進行測量】(2)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
　 　。同學們又向此自來水中加入少量肥皂水,攪拌后觀察到
　 　,也得出了相同結論。
活動三:檢驗自來水中所含離子
硬水
泡沫少、浮渣多
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　 . 　 產生白 色沉淀 自來水中含有
BaCl2溶液[或Ba(NO3)2溶液等]
過量的Na2CO3溶液與BaCl2溶液[或Ba(NO3)2溶液]反應也產生白色沉淀
重新取少量自來水進行步驟2實驗(或繼續向已生成的白色沉淀中加入過量稀鹽酸或稀硝酸)
【總結分析】(5)同學們寫出了實驗過程中發生反應的化學方程式:
　 　(寫一個)。
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,但自來水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】(6)同學將自制的簡易凈水器在學校“科技節”上進行了展示,請你與他們一同完成對有關結構的說明(如圖)　 　。
活性炭
(四)基于碳中和理念設計低碳行動方案
9.(2023威海)“碳中和”,我們一直在行動。
我國宣布在2060年前實現碳中和,“碳封存”與“碳轉化”是實現碳中和目標不可或缺的重要技術選擇。
(1)“碳封存”
2023年6月1日,我國首個海上二氧化碳封存示范工程項目成功投入使
用,填補了我國海上二氧化碳封存技術的空白。該技術是將油井開采產生的油氣混合物注入高碳分離器,再將分離出的二氧化碳通入壓縮機加壓和干燥,使其變成介于氣態和液態之間的超臨界狀態。超臨界狀態二氧化碳密度高,接近液態二氧化碳;黏度小,流動快,接近氣態二氧化碳。
①從微觀角度分析二氧化碳易被壓縮的原因是　 .
　。
②為了防止對輸送管道內部造成腐蝕,輸送超臨界二氧化碳的管道材料采用不銹鋼或低鉻鋼等,同時對二氧化碳進行干燥處理。請用化學方程式表示二氧化碳需要干燥的原因　 　。低鉻鋼屬于　 　(填字母)。
A.純凈物　　　　 B.混合物
C.復合材料 D.金屬材料
氣態二氧化碳分子間的間隔很大
BD
③下列對超臨界二氧化碳的理解正確的是　 　(填字母)。
A.超臨界二氧化碳與二氧化碳的組成不同
B.超臨界二氧化碳容易燃燒
C.同等條件下,超臨界二氧化碳的輸送量比二氧化碳更大
D.超臨界二氧化碳存在于特定的條件下,條件改變,狀態改變
(2)“碳轉化”
利用二氧化碳資源開發化工原料,合成化工產品,有著廣闊的前景。
①二氧化碳與氨氣在一定條件下可以合成尿素[CO(NH2)2],同時生成
水,該反應的化學方程式為　 　。
CD
O2
③從物質類別角度分析,①和②兩個反應實現了　 　的轉化。
(3)碳中和,人人參與,低碳生活從我做起,你的低碳行動是　 .
　(寫一條即可)。
從無機物到有機物
植樹(或騎自行車綠色出行等合理即可)
10.(2023青島)我國提出努力爭取在2060年前實現“碳中和”,充分體現了解決氣候問題的大國擔當。某活動小組開展了“低碳有我”實踐活動,請回答下列問題。
①
【活動一】調查碳循環
(1)觀察圖①,自然界中消耗二氧化碳的途徑有　 .
　(寫一條即可)。
(2)基于“碳循環”視角,實現“碳中和”可以從兩方面進行:①減少碳排放;②　 　。
(3)調查發現,我國的碳排放80%以上來自能源使用。要減少能源使用對大氣中二氧化碳含量的影響,下列措施不可行的是　 　(填字母)。
A.嚴禁使用化石燃料
B.改進技術,提高能效
C.捕集能源使用過程中生成的二氧化碳,進行封存處理
海水吸收(或植物光合作用)
增加碳的吸收與轉化
A
【活動二】探究碳“捕捉”
根據二氧化碳的性質,可以用水和堿溶液“捕捉”二氧化碳。為比較“捕捉”效果,小組同學設計如圖②所示實驗,裝置a端連接壓強傳感
器,測得燒瓶內壓強與時間的關系曲線如圖③所示。
② ③
(4)圖②中,甲、乙、丙注射器內的試劑分別是水、飽和石灰水、氫氧化鈉濃溶液,x的數值為　 　;分析圖③可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是　 　(填裝置序號),該裝置中發生反應的化學方程式為
　 　。
(5)“碳封存”技術也是實現“碳中和”的重要途徑之一。某實驗基地通過一定技術將二氧化碳壓縮存入地下,實現二氧化碳的封存。從微觀角度分析,這一技術能夠實現的原因是　 　。
30
二氧化碳分子間存在較大的間隔
丙
【活動三】計算碳轉化
H2
如果用此方法處理44 kg二氧化碳,使其完全反應,請根據化學方程式計算生成乙醇的質量(寫出計算過程)。
【活動四】聚力助低碳
(7)實現“碳中和”需要世界各國的共同關注和努力。中國已積極采取多種措施,如調整能源結構,開發使用新能源等,請寫出一種新能源
　 　。青少年也應積極助力低碳,你的做法是　 　(寫一條即可)。
隨手關燈(或騎自行車綠色出行等合理即可)
太陽能(或水能、風能、潮汐能等合理即可)
(五)垃圾的分類與回收利用
11.(2023山西)隨著我國“資源節約型”與“環境友好型”社會的建
設,城市垃圾的處理成為了一項重要工程。某校實踐小組的同學們在老師的組織下,帶著極大的興趣對垃圾的分類、處理、焚燒產物及宣傳活動等展開了項目化學習。
任務一:調查垃圾分類的價值
【咨詢交流】同學們參觀了一個垃圾分類處理廠,獲悉城市生活垃圾可分為　 　、有害垃圾、廚余垃圾和其他垃圾。垃圾的綜合化分類具體可得到金屬、塑料和　 　等可再利用的資源。
廢紙(或可燃物等合理即可)
可回收垃圾
任務二:學習垃圾分類處理的方法
【參觀學習】小組同學在技術人員的指導下,了解到垃圾回收處理的過程如下:分類收集→運輸→垃圾處理廠簡分→分類處理→最終處置。
【小組交流】垃圾篩分時,可根據　 　區分銅和鋁。
任務三:探究垃圾焚燒產生的氣體成分
【提出問題】垃圾焚燒產生的氣體中是否含有SO2、CO、CO2
【調查資料】①SO2能使紅色的品紅溶液褪色,常用于檢驗SO2;
②紫紅色酸性高錳酸鉀溶液可與SO2反應而褪色,常用于除去SO2;
③SO2也能使澄清石灰水變渾濁。
顏色
【進行實驗】設計實驗方案,探究垃圾焚燒產生的氣體成分。
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①將除塵后的氣體通入盛有少量品紅溶液的試管中 紅色褪去 　
②將除塵后的氣體先通過圖甲裝置后,再通入盛有澄清石灰水的試管中 澄清石灰 水變渾濁 含有CO2
含有SO2
【反思評價】
(1)步驟②中,氣體從　 　端通入圖甲裝置。
(2)步驟②中,澄清石灰水變渾濁的化學方程式為　 .
　。
(3)如圖乙,小組同學通過一定手段,測得焚燒垃圾時間段內CO體積分數出現異常的原因是　 　。
b
甲 乙
氧氣不足(或燃燒不充分等合理即可)
任務四:設計垃圾分類回收的宣傳活動
活動主題 實現垃圾分類共建美麗家園 活動對象 小區居民
時間地點 5月6日上午,文明小區 活動形式 演講
活動 流程 ①用講解的方式普及垃圾分類的重要性和分類知識。②引導小區居民認識垃圾桶上的分類標識。③活動總結,撰寫實踐報告 【成果分享】同學們通過各種方式,學到了垃圾減量化、無害化、資源化的分類管理知識。在項目化學習的成果報告中,同學們提出了許多合理化的建議,為了強化垃圾分類處理意識,讓更多的人了解并執行分類措施,你還能提出的一條有價值的建議是　 .
　。
制作小海報(或學習垃圾回收法律條文等合理即可)
(六)探究土壤酸堿性對植物生長的影響
12.(2022賀州)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。
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　 　 .
對比,讀出pH,進一步確定土壤酸堿性。
標準比色卡
【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:
濾液 濾液1 濾液2 濾液3 濾液4
測得的pH 5 6 6 5
【實驗結論】該土地的土壤呈　 　性。
活動二:
【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。
酸
【設計實驗】
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
步驟①:取“活動一”中的濾液于試管中,滴加　 . 　和稀硝酸 有　 　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
　 　離子
氯化鋇溶液(或硝酸鋇溶液)
白色沉淀
銨根
【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　 　。
【查閱資料】小紅薯最適宜種植的土壤酸堿度為6.5～7.5,人們改良土壤酸堿性的方法如下表所示:
項目 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) 　 　能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
碳酸鉀
【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。
【反思拓展】經過本次項目式探究,同學們也有了自己的收獲,但對土壤施用化肥的利與弊產生了爭執,請你選擇你支持的一方并闡述自己的
理由:　 .
.
　。
施用化肥是有利的,因為化肥有助于植物的生長,增加農作物的產量(或施用化肥是有弊的,因為化肥的過量施用會造成土壤酸化,環境污染等合理即可)
13.(2023合肥三模)小桂同學家里承包了一塊土地,準備種植特色農產品玉米。由于擔心該地土壤的酸堿性不適合種植玉米,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。
【查閱資料】玉米適宜在pH范圍是6.5～7.0的土壤中生長。植物生長需要多種營養元素,包括碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂等常量元素和其他微量元素。
任務一:測定土壤的酸堿性
【進行實驗】步驟1:取農田里五份不同位置的5 g土樣于燒杯中,分別加入10 mL蒸餾水,充分攪拌后靜置,澄清后過濾;
步驟2:用玻璃棒分別蘸取少量濾液滴加到pH試紙上,試紙顯色后與標準比色卡對照讀數。
(1)在農田里確定5個位置進行取樣,以下取樣位置設定合理的是　　。
B
【實驗記錄】同學們分別進行了五次實驗測定土壤濾液的酸堿度,實驗數據記錄如下:
濾液 濾液1 濾液2 濾液3 濾液4 濾液5
測得的pH 5 6 6 5 5
【實驗結論】
(2)該土地的土壤呈　 　性。
【調查分析】經調查,該土地之前的承包者為使種植的農作物生長茂
盛,施用了大量含硫酸銨的化肥。興趣小組同學查閱資料后得知,硫酸銨水溶液呈微弱酸性,推測土壤的酸堿性出現問題的可能原因是土壤中含有大量的硫酸銨。
酸
任務二:探究土壤中是否有硫酸銨
【設計實驗】
(3)
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
步驟①:取適量土壤樣品,加熟石灰混合研磨 　 土壤中含
有硫酸銨
步驟②:取少量“任務一”中土壤溶液于試管中,滴加　 . 有白色沉淀生成 產生具有刺激性氣味的氣體
足量的硝酸鋇溶液和稀硝酸
(4)寫出步驟①發生反應的化學方程式
　 　。
任務三:改良土壤酸堿性
(5)該興趣小組的同學采用熟石灰降低農田土壤的酸性,但效果不明顯。小明同學提出可能是熟石灰已變質了,寫出檢驗熟石灰是否變質的實驗步驟　 .
　。
取少量的樣品于試管中,滴入足量的稀鹽酸,若有氣泡產生,證明熟石灰已變質
(6)我國土壤的分布情況大體是“南酸北堿”,南方農民常引入淡水沖洗以降低其酸性。請在圖中畫出沖洗過程中土壤溶液酸堿度變化的大致曲線。
(七)海洋資源的綜合利用與制鹽
14.海洋是一個巨大的寶藏,海水中有著豐富的化學資源。同學們對海洋資源的種類、海水資源的利用開展了項目化學習。
項目一:海洋資源的種類
海洋覆蓋地球表面的約70%,它產生了人類呼吸所需要的50%的氧氣,吸收來自地球40%的二氧化碳。海洋資源非常豐富,如鹽類、淡水、溴等化學資源;魚、蝦、　 　等生物資源;石油、可燃冰、煤等海底油氣資源;海洋熱能、　 　等海洋能源。
貝類(或海藻,合理即可)
潮汐能(合理即可)
【交流討論】地球上淡水資源很少,海洋是地球最大的儲水庫,海水淡化是緩解淡水危機的有效途徑。
項目二:海水淡化
【查閱資料】全球海水淡化技術已超過20種,包括蒸餾法、反滲透法和太陽能法等。
名稱 蒸餾法 反滲透法 太陽能法
原理 通過加熱海水使之沸騰汽 化,再把蒸汽冷凝成淡水 對海水加壓,水分子可以透過分離膜而海水中的各種離子不能透過,從而得到淡水 利用相關設備對太陽能進行吸收轉化為熱能,利用該熱能對海水進行加熱,使海水中的水蒸發分離,然后將水蒸氣導出并冷卻,得到淡水
【交流討論】以上三種海水淡化的方法所發生的變化都屬于　 　 .
(填“物理變化”或“化學變化”),其中最節能環保的方法是
　 　,應用最廣泛的是反滲透法,反滲透法淡化海水的剩余母液(高濃度鹽水)可用于制鹽、制鎂等。
項目三:母液制鹽
【查閱資料】母液中除含有大量NaCl外,還含有CaCl2、MgCl2等雜質。
物理變化
太陽能法
【進行實驗】同學們從某反滲透法凈水廠購買了少量母液,在實驗室模擬工業生產進一步提純制鹽。
實驗步驟 實驗現象
①取少量母液于試管中,向其中滴加過量　 　(填最優試劑)溶液 產生白色沉淀
②繼續向①中加入過量碳酸鈉溶液 　
③過濾,將濾液蒸發結晶 產生白色精鹽
氫氧化鈉(或NaOH)
產生白色沉淀
【交流討論】②中發生反應的化學方程式為　 　。
【反思評價】有同學認為通過以上步驟還不能得到精鹽,需對步驟③進行改進,改進方案是　 　。
向濾液中加入適量稀鹽酸,再蒸發結晶
15.(2022山西改編)某中學與一個沿海學校建立了“手拉手,結對子”的聯盟校。兩所學校的同學借助數字化平臺對海洋中海水利用概況、海水處理技術、反滲透法淡化海水后鹽類物質含量以及海水發展前景等展開了項目式探究。
任務一:調查海水利用概況
【查閱資料】我國海水利用主要有海水直接利用、海水淡化、海水化學資源利用等。
【分析交流】兩所學校的同學們共同獲悉,海水里的化學資源有
　 　(寫1種)。
氯化鈉(合理即可)
任務二:咨詢海水處理技術
【咨詢專家】同學們通過數字化平臺,向海洋專家進行了咨詢,專家介紹全球海水淡化技術已超過20種,包括蒸餾法、反滲透法和太陽能法等。
(1)太陽能海水淡化是科研人員研究的方向,該方法能極大地解決成本問題,原理如圖甲所示。這種方法與實驗室通過　 　(填操作名稱)凈化水的原理相同,該過程發生的是　 　(填“物理”或“化學”)變化。
蒸餾
物理
甲
(2)反滲透膜淡化技術的工作原理如圖乙所示。同學們對以下問題,進行了網上交流并達成共識。
①海水通過反滲透膜,發生的改變是　 .
　。
②淡化后的海水可用于生活用水或　 　(寫1種)。
水中含鹽量降低(或密度減小,合理即可)
乙
工業用水(合理即可)
任務三:調研反滲透法淡化海水后鹽類物質含量
(3)沿海學校的同學獲得某工廠淡化海水后得到的濃鹽水和淡水中鹽類物質含量如下表(微量鹽類忽略不計)。
氯化鈉 氯化鎂 硫酸鎂 硫酸鈣
淡水 0.17 0.012 4.8×10-4 8.5×10-4
濃鹽水 45.0 3.6 3.3 0.14
國家規定居民生活用水中鹽類物質總含量≤500 mg·L-1,計算并推斷所得淡水中鹽類總含量　 　(填“達到”或“未達到”)生活用水的標準;該工廠一套淡化裝置每小時產生濃鹽水300 L,其中含有NaCl
　 　kg。
達到
13.5
鹽類
含量
/g·L-1
水樣
任務四:展望海水發展前景
【小組交流】同學們了解到隨著海水農業技術的創新和推廣,富含碘、硒等微量元素的海水食物將為人類健康提供必要的保障,他們一致認
為,經常食用可預防的疾病是　 .
　(寫1種)。
【成果分享】通過“云端”合作,同學們知道了海洋作為人類重要的資源寶庫,不僅可以提供豐富的自然資源,還可以通過科技手段推動再生資源的開發和利用。
甲狀腺腫大(或癌癥或皮膚角質化等合理即可)
(八)制作模型并展示科學家探索物質組成與結構的歷程
16.探秘原子結構
(1)人類探索原子結構的奧秘,經歷了漫長的過程。如圖是幾位有代表性的科學家及他們提出的原子結構模型,模型建立的先后順序是　　 .
(填字母)。
A.①②③ B.③②①
C.①③② D.③①②
B
(2)1911年,物理學家盧瑟福用一束帶正電的、質量比電子大得多的高速α粒子轟擊金箔,發現:多數α粒子穿過金箔后仍保持原來的運動方向,少數α粒子發生了較大角度的偏轉,極少數α粒子被反彈。
①實驗中的金箔可以壓制成厚度僅為0.12微米的薄片,約是頭發絲直徑的1/150,這是因為金具有良好的　 　性。
延展
②當α粒子轟擊金箔時,如圖中四條運動軌跡不可能出現的是　 　(填字母)。
盧瑟福根據實驗現象推測:原子中心有一個很小的結構(原子核),原子核具有如下特點:　 　。
(3)用高能粒子轟擊原子核是研究微觀粒子的一種常用方法。
C
體積小,質量大,帶正電
1934年,意大利科學家費米用中子轟擊鈾235原子(質子數為92,相對原子質量是235,元素符號為U),得到了一種質量增加的原子。他公開宣布發現了93號元素(質子數為93的元素),被科學界認可并獲得了諾貝爾物理學獎。1938年,德國科學家哈恩重復費米的實驗后,發現實驗中得到的是56號鋇元素,并用如圖模型定義這一變化。費米知道后,立即重復了實驗,坦率地檢討并糾正了錯誤。
①235U原子中,中子數是　 　。
②上述變化是不是化學變化　 　,理由是　 .
　。
(4)分析原子結構及原子的發現歷程,以下觀點正確的是　 　。
A.科學模型的建立是一個不斷完善、修正的過程
B.模型是一種重要的方法,人類借助模型構建,對原子的認識逐漸接近本質
C.科學結論的得出要依據客觀事實,面對前人的觀點要敢于質疑
D.科學理論的發展過程是發現并改正前人錯誤認識的過程
143
不是
化學變化中原子種類不變,該變化中原子種類發生了改變
ABCD
17.在“制作模型并展示科學家探索物質組成與結構的歷程”跨學科實踐活動中,同學們制作了下圖所示微觀粒子結構模型,據圖回答:
(1)氚原子與氫原子的核電荷數相同,其相對原子質量為3,則同學們制作的下列原子模型中,可用于表示氚原子的是　 　。
A
(2)下圖是同學們制作的氫氣燃燒過程中各微觀粒子的結構模型。
①能表示氫氣燃燒過程中的最小微觀粒子的是　 　(填字母);
②模型C表示的微觀意義為　 .
　;
③模型B表示的物質種類屬于　 　;
D
A B C D
1個水分子(或1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成)
單質
④同學們用相關模型表示了氫氣燃燒的微觀過程,請你補全圖示并寫出
反應的化學方程式:　 　。
(九)調查家用燃料的變遷與合理使用
18.燃料的使用就是時代變化的一個縮影。課外實踐活動中,某興趣小組的同學們用流程圖的形式展示了新中國成立以來,家庭燃料大體經過的四個階段(如圖所示)。
(1)柴草中的纖維素在空氣中完全燃燒的產物是　 　(填化學式);從燃燒的條件分析,柴草比煤容易燃燒的原因是　 .
　;從充分燃燒角度分析,將煤炭粉碎制成蜂窩煤的原因是　 　。
(2)在使用煤氣(或液化氣)時應提防煤氣(或液化氣)泄漏,其原因是
　 　。
(3)現如今,很多家庭開始使用天然氣作為燃料,天然氣的主要成分充分燃燒的化學方程式為　 　,其優點是
　 　(任寫一條即可,下同)。
柴草的著火點低于煤
CO2和H2O
增大與空氣的接觸面積,使燃燒更充分
煤氣(或液化氣)泄漏容易引發火災和爆炸(合理即可)
燃燒產物無污染(合理即可)
(4)隨著全球能源使用量的增長,化石燃料等不可再生能源將日趨枯竭。請提出一個緩解能源危機的設想:　 　。
開發使用新能源(合理即可)
19.家用燃料變遷過程的示意圖如圖:
(1)秸稈在隔絕空氣的條件下受熱分解生成H2、CH4和CO等氣體,則秸稈中一定含有的元素有　 　;煤炭燃燒時排放出NO2、　 　等氣體,在空氣中會形成酸雨。
(2)由液化石油氣(主要成分為C3H8)改為壓縮天然氣(主要成分為CH4)時,燃氣報警器應安裝在灶具的　 　(填“上方”或“下方”);寫出CH4完全燃燒的化學方程式:　 　。
C、H、O
SO2
上方
(3)為實現我國“2030年前碳達峰,2060年前碳中和”的目標,你認為能源綜合利用的趨勢是　 　。
向低碳、環保、高效的能源轉變
(十)調查我國航天科技領域中新型材料、新型能源的應用
20.2022年6月5日,搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F遙十四運載火箭,點火升空,成功將三名航天員順利送入太空。3名航天員進入空間站天和核心艙,正式開啟6個月的太空之旅。請分析圖文信息,解答相關
問題。
(1)輕質、高強度、耐極端環境是航天材料應用所需具有的重要性能。碳纖維作為航天器的主要材料,可以制成各種機翼、機身、外殼等,說明其具備的特性是　 　(任寫一種即可)。
(2)石墨烯材料在航天領域具有廣泛的應用:航天服、空間站水處理、航天蓄電設備、航天熱控材料等。而石墨在生活中常用作　 .
　,是因為　 　。
(3)新一代運載火箭的發動機主要采用液氫、液氧和煤油作為推進劑,工作時液氫燃燒的化學方程式是　 　,在目前的技術下,95%的氫能源來自化石能源,低碳轉型十分緊迫。請寫出一種生活中的低碳做法　 　。
強度高(或質輕)
鉛筆芯(合理即可)
石墨質軟(與上一空對應,合理即可)
隨手關燈(合理即可)
(4)航天員的一個主要任務是在軌完成空間站組裝建造。空間站的能量來源:太陽。發電擔當:柔性太陽能電池翼。儲能擔當:鋰離子蓄電池。太陽能的優點是　 　,其中鋰離子符號為　 　,電池的充電和放電的過程是　 　能和化學能的轉化。
無污染(合理即可)
Li+
電
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