資源簡介

(共28張PPT)
跨學科實踐活動(二)
水質檢測及自制凈水器
跨學科實踐活動 4
1. 水是人類生命活動和生產活動必不可少的物質，化學實踐小組的同學們設計下列實踐活動進行學習。
（1）水質檢測：地表水環境質量標準的基本項目包括水溫、pH、溶解氧、氨氮、總磷等，若水質檢測結果表明氮、磷超標，可能引發的后果是 ___________________。
水質富營養化
跨學科實踐活動 4
（2）自制凈水器：“生命吸管”可直接將污水凈化為飲用水，主要處理步驟與自來水的凈化過程相似。“生命吸管”示意圖如圖所示（離子交換樹脂的主要作用是去除重金屬離子、軟化水質）。 其中活性炭的作用是 ____________________。 制得的飲用水屬于 _______（選填“純凈物”或“混合物”）。
吸附色素和異味
混合物
跨學科實踐活動 4
跨學科實踐活動 4
2. 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某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。
投藥消毒
跨學科實踐活動 4
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如下表所示。
跨學科實踐活動 4
【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 _______________。
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+、SO24-。
【實驗驗證】（3）同學們設計并進行了以下實驗。
硬水
跨學科實踐活動 4
BaCl2 溶液［或 Ba（NO3）2 溶液］
跨學科實踐活動 4
【質疑反思】（4）有同學認為步驟 2 不能證明自來水中含有SO42-，理由是 ____________________________________________________________，應調整實驗方案，方法是_____________________________________________________
__________________________________________________________________。
【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）。
過量的 Na2CO3 與 BaCl2 ［或Ba（NO3）2］反應也產生白色沉淀
重新取少量自來水進行第 2 步實驗（或繼續向已生成的白色沉淀中加入過量稀鹽酸或稀硝酸）
CaSO4 +BaCl2 BaSO4↓+CaCl2
跨學科實踐活動 4
活動四：自制簡易凈水器
【成果展示】（6）同學在老師的幫助下，利用所學知識，制作了簡易凈水器。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，如圖所示，橫線處是 _____________________。
活性炭
跨學科實踐活動 5
1. 海洋資源綜合利用是非常有價值的研究課題。 海洋資源按其屬性可分為海洋生物資源、海底礦產資源、海水資源、海洋能源與海洋空間資源。 回答下列問題。
（1）海水資源綜合利用：Ⅰ. 工業上利用海水電解得到 Cl2、H2 和 NaOH 溶液，其工藝流程如圖所示。 蒸發結晶池中通過日曬，使得海水中的 ___________ 減少，溶液濃度變大，形成濃縮食鹽水。 電解飽和食鹽水的化學方程式為 _______________________。
海洋資源的綜合利用與制鹽
水分
2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
通電
跨學科實踐活動 5
Ⅱ. 電解海水制氫是獲取氫氣的一種重要途徑，而實驗室可用鋅粒與 ___________ 制得。若要得到一瓶干燥的氫氣，可以選擇用 __________ 作干燥劑。
（2）海水曬鹽：海水曬鹽是一個蒸發結晶過程，采用這種結晶方法的原因是 __________________________。
稀硫酸
濃硫酸
氯化鈉的溶解度受溫度的影響變化較小
跨學科實踐活動 5
（3）粗鹽提純：除去難溶性雜質后的食鹽水中還含有 Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質離子，為得到較純的氯化鈉，進行如下的實驗操作：分別加入過量的 BaCl2 溶液、過量的 Na2CO3 溶液，過量的 ______ 溶液，過濾除去沉淀后再加入適量______，將溶液調至中性以除去 ___________________，如何證明過濾后的溶液中含有氫氧化鈉：__________________________________________________
___________________________________________________________（填操作及現象）。
NaOH
稀鹽酸
氫氧化鈉、碳酸鈉
取樣，向溶液中加入適量氯化鈣溶液，再向溶液中滴加酚酞，若溶液變紅，則證明溶液中含 NaOH（合理即可）
跨學科實踐活動 5
2. 我國海岸線長達 3.2 萬千米，海洋專屬經濟區幅員遼闊，海洋資源豐富，開發前景十分遠大。 金屬鎂廣泛應用于生活、生產和國防工業，從海水中提取鎂的過程如圖 1 所示：
跨學科實踐活動 5
（1）過程①中加入石灰乳時會采用噴淋的方式，目的是 ____________________________。
（2）過程②中發生的反應為 ___________________________（寫化學方程式），反應的基本類型是 _________。
（3）過程③電解熔融氯化鎂的過程中的能量轉化形式為電能轉化為 ___________ 能。小明在“海洋資源的綜合利用與制鹽”的實踐活動中制得的鹽中除 NaCl 外，還含有 MgCl2、MgSO4，它們的溶解度曲線如圖 2。
增大反應物的接觸面積，吸收更充分
Mg（OH）2+2HCl MgCl2+2H2O
復分解反應
化學
跨學科實踐活動 5
跨學科實踐活動 5
（4）40 ℃時， 把 60 g MgCl2 加入 100 g 水中，得到的溶液質量是 _________ g。 將 70 ℃時3 種物質的飽和溶液降溫到 0 ℃，所得溶液的質量分數由大到小是 ___________________。
（5）從含有 NaCl、MgSO4 的溶液中提取 NaCl，選擇一種合適的試劑 ____________（填化學式）來除去 MgSO4。 也可采用蒸發結晶的方式先獲得晶體， 再用 NaCl 的 _________（選填“飽和”或“不飽和”）溶液來洗滌晶體得到較純凈的 NaCl。
157.5
MgCl2＞NaCl＞MgSO4
Ba（OH）2
飽和
跨學科實踐活動 5
（6）若將海水完全蒸干反而不利于制鹽，原因是 __________________________________________________________________________________________________________________。
若將海水完全蒸干，硫酸鎂等雜質會留在所得氯化鈉固體中，導致得到的鹽不純，增加了分離它們的難度和成本
垃圾的分類與回收利用
跨學科實踐活動 6
1. 垃圾分類具有經濟和環境雙重價值。 在一次實踐活動中，同學們開啟了對垃圾的分類與回收利用的探究之旅。
活動一：參觀垃圾分類處理廠
同學們在技術人員的指導下，了解到垃圾回收處理的過程如圖 1 所示。
跨學科實踐活動 6
（1）在參觀時獲悉城市生活垃圾可分為 _______________、有害垃圾、廚余垃圾和不可回收垃圾。
（2）小組交流后確定垃圾篩分時，可根據 ____________ 區分銅和鋁。
（3）小組同學通過圖甲裝置測得焚燒垃圾產生的氣體中 CO 體積分數變化如圖乙所示，t1～t2 時間段內 CO 體積分數出現異常的原因是 ___________________。
可回收垃圾
顏色
燃燒不充分
跨學科實踐活動 6
跨學科實踐活動 6
活動二：設計制作堆肥桶
（4）興趣小組的同學就廚余垃圾的堆肥方法與肥料的使用，開展了廚余垃圾堆肥項目研究，從而改良土壤提高土壤的肥力。 同學們設計的小型堆肥桶
如圖 3 所示，給堆肥桶加蓋的作用：一是提供 _______（選填“有氧”或“無氧”）環境，有利于微生物發酵；二是防止異味飄出。
無氧
跨學科實踐活動 6
2. 垃圾分類是社會文明水平的一個重要體現，應該對垃圾分類回收。 請根據如圖完成綜合處理生活垃圾的有關問題。
跨學科實踐活動 6
資料 1：垃圾焚燒產生煙氣中有 SO2、HCl 等有害氣體，SO2 與 CO2 的化學性質相似。
資料 2：硫酸亞鐵容易與空氣中的 O2 發生反應變質。
（1）其他垃圾的處理
①發電廠焚燒垃圾時，將 __________ 能轉變為電能。
②吸收步驟中， 石灰漿吸收 HCl 發生反應的化學方程式是 _________________________。
化學
2HCl+Ca（OH）2 CaCl2+2H2O
跨學科實踐活動 6
（2）廢舊電池的回收
某些廢舊電池中含有危害人類健康的鎘、汞等元素，回收廢舊電池中的鎘有以下方法：
方法一 將廢舊電池進行處理制得硫酸鎘溶液，向其中加入足量的鋅粉，得到固體鎘。
方法二 將廢舊電池破碎成細顆粒后焙燒，鎘轉化為氧化鎘（CdO）；將含氧化鎘的細顆粒和炭粉混合，隔絕空氣加熱至 1 200 ℃得鎘蒸氣和一氧化碳。
①由方法一推測，鎘的金屬活動性比鋅 __________（選填“強”或“弱”）。
弱
跨學科實踐活動 6
②氧化鎘和炭粉反應的化學方程式是 ________________________，基本反應類型為 ____________。
（3）生銹鐵制品的回收
在生銹鐵制品回收利用過程中，要將硫酸亞鐵溶液在氮氣環境中結晶得到硫酸亞鐵晶體。 其中氮氣的作用是 _________________。
（4）請基于化學視角說明垃圾分類回收處理的一點重要意義：_______________________。
CdO+C Cd↑+CO↑
隔絕空氣
1 200℃
置換反應
作保護氣，隔絕空氣
減少資源的浪費（合理即可）

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