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(共49张PPT)
题型二　跨学科实践活动
活动(1):微型空气质量“检测站”的组装与使用
1.空气质量指数(简称AQI)是定量描述空气质量状况的指数,其范围是0～50、51～100、101～150、151～200、201～300和大于300,分别对应国家空气质量级别中的一级(优)、二级(良)、三级(轻度污染)、四级(中度污染)、五级(重度污染)和六级(严重污染)。某日实践小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用微型空气质量监测仪测量本市的空气质量,并记录数据如下表所示(1 mg=1 000 μg),下列说法错误的是( )
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.该日本市空气污染物中含量最少的是臭氧
C.其空气质量属于国家空气质量级别的一级
D.可通过使用清洁能源代替煤和石油改善空气质量
活动(2):基于特定需求设计和制作简易供氧器
2.“便携式制氧器”的工作原理如图,药品之一为过碳酸钠固体(化学式为2Na2CO3·3H2O2),它具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质。下列关于“便携式制氧器”的说法不正确的是( )
B
活动(3):水质检测及自制净水器
3.简易净水器如图所示,下列说法错误的是( )
A.沸石可除去水中颗粒较大的难溶性杂质
B.活性炭可以吸附异味
C.用肥皂水检验净化后的水是否是硬水
D.经过简易净水器得到的水是纯净物
D
活动(4):基于碳中和理念设计低碳行动方案
4.减少碳排放,实现“碳中和”已成为全球共识。
(1)科学家预测,到2050年,不同途径对全球“碳中和”都有一定的贡献。它们的贡献率如图甲所示。由图可知,到2050年,对全球“碳中和”贡献率最大的途径是　 　。
碳替代
甲
(2)膜吸收法吸收CO2可实现碳封存。研究人员通过实验比较了氨基乙酸钾、一乙醇胺、二乙醇胺三种不同的膜吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图乙所示。据图可得出的结论是在实验研究的烟气流速范围内,　 .
.
　。
三种吸收剂对烟气中二氧化碳的脱除率随烟气流速增大而降低;当烟气流速相同时,氨基乙酸钾对二氧化碳的脱除率最大,二乙醇胺对二氧化碳的脱除率最小
乙
(3)燃烧前捕集技术是将燃料转化成清洁气体能源,把二氧化碳在燃烧前就分离出来。一种以天然气(主要成分是CH4)为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程如图丙所示。
丙
小于
(4)下列做法中,有利于实现“碳中和”的是　 　(填字母)。
a.减少车辆接送,步行上学
b.正反两面书写,节约用纸
c.勤洗手勤换衣,讲究卫生
d.垃圾分类投放,回收利用
abd
活动(5):垃圾的分类与回收利用
5.小李同学根据调查制作的生活垃圾分类处理与综合利用的部分流程如图所示。
(1)该流程图中,对　 　的处理是错误的,“废铜烂铁”属于
　 　(填流程图中的大类)。
(2)流程图中的“生化厌氧产沼”是指厨余垃圾经过厌氧微生物的无氧呼吸(发酵)产生CH4和二氧化碳气体,设厨余垃圾中有机物的化学式为(CH2O)n,请写出这一反应的化学方程式:　 　。
有害垃圾
可回收物
(3)垃圾是一种“放错地方的资源”,下列图标中为物品回收标志的是
　 　(填字母)。
B
6.《云南省加快推进城市生活垃圾分类工作实施方案》实施以来,取得了阶段性的进展。某化学兴趣小组的同学结合所学知识对生活中的废旧电池展开了系列探究活动。
[信息检索] 干电池的填充物中含有炭黑、二氧化锰、氯化锌、氯化铵等物质;废电池中含有汞、镉、铅、锌等金属。人若汞中毒,会损坏中枢神经系统。废电池在填埋处理一个月内,其金属外壳会被腐蚀穿孔,废电池中的有害物质就会进入土壤、水体,对环境造成污染。
任务一:废旧电池应投入如图甲图标名称为　 　的垃圾箱内。
任务二:探究干电池填充物中是否含有炭黑与二氧化锰。
[进行实验]
有害垃圾
实验操作 实验现象 实验
结论
实验1:取一节废旧干电池,剥开外皮,取其中黑色填充物,加足量水充分溶解、过滤 黑色填充物未溶于水 黑色物质中含有炭黑和二氧化锰
实验2:取实验1中的少许滤渣在氧气中充分灼烧,将产生的气体通入澄清石灰水中 黑色物质部分消失,澄清石灰水变浑浊 黑色物质中含有炭黑和二氧化锰
实验3:将实验2反应后剩余的固体加入盛有　 　的试管中,将带火星的木条伸入试管 迅速产生大量气泡,木条复燃 过氧化氢溶液
[实验反思]
(1)实验1所得滤液中一定含有的一种阳离子是　 　(写离子符号)。
(2)利用如图乙所示装置进行实验2,应先通一段时间氧气,再加热,目的是　 　,试管中澄清石灰水变浑浊的原因是　 　(用化学方程式表示)。
排尽装置中的空气,避免空气中的二氧化碳对实验产生干扰
任务三:废旧电池的回收利用
[变废为宝] 回收后的锌皮可以用来　 　。
[交流反思] 垃圾是放错地方的资源,垃圾分类处理的意义有
　 　,我省在垃圾分类管理的具体实施阶段仍有一些困难,请你提出一条合理化建议:　 .
　(合理即可)。
在实验室中制取氢气
保护环境,节约资源
积极参与垃圾分类的公益活动,宣传垃圾分类的科学知识和垃圾分类的意义
活动(6):探究土壤酸碱性对植物生长的影响
7.[科学探究] 某兴趣小组的同学发现,某农田小麦长势不好,当地农民正在施肥。为探究小麦长势不好的原因、所施加化肥的成分、用
途,同学们开启了项目学习之旅。
[查阅资料] 小麦适宜在pH范围是6.5～7.0的土壤中生长。植物生长需要多种营养元素,包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等大量元素和其他微量元素。
任务一:探究小麦长势不好的原因
[提出猜想] 农田里的土壤可能酸性或碱性较强。
[进行实验]
实验步骤 测量结果 实验结论
步骤1:取农田里三份不同位置的土样,干燥后分别与蒸馏水按一定质量比在三个烧杯中混合,充分搅拌后静置 试样1:pH=4 试样2:pH=4 试样3:pH=4 　 　,不适合小麦生长
步骤2:用玻璃棒分别蘸取三个烧杯中的上层清液滴加到pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照读数 土壤酸性较强
任务二:探究所施化肥的成分
农作物生长需求量较大的元素是　 　。
氮、磷、钾
[进行实验]
氢氧化钙(合理即可)
产生白色沉淀
[交流研讨] 步骤1中发生反应的化学方程式为　 .
　。
[反思评价] 某同学对步骤2结论的可靠性提出疑问,理由是　 .
　。
小组改进实验方案后,得出所施加的化肥的成分为(NH4)2SO4。
任务三:探究化肥的作用
[信息检索] 几种化肥对土壤酸碱性的影响:能使土壤呈酸性的肥料有硫酸铵、过磷酸钙;能使土壤呈碱性的肥料有氨水、碳酸铵、钙镁磷肥;能使土壤呈中性的肥料有碳酸氢铵、硫酸钾。
钡离子与碳酸根离子反应也会生成白色沉淀(合理即可)
[交流研讨] 小组同学经过讨论,建议向该麦田施加碳酸铵。向农田中施加碳酸铵的作用为　 　。
[总结提升] 任务完成后,小组同学提出使用化肥应该注意:　 .
　。
改良酸性土壤
铵态氮肥不能与碱性物质混用
8.土壤酸碱度会影响农作物的生长,某化学兴趣小组利用所学化学知识对当地土壤的酸碱度展开系列探究。
[查阅资料] ①土壤pH与酸碱度的分级:pH<5.0,显强酸性;pH为5.0～6.5,显酸性;pH为6.5～7.5,显中性;pH为7.5～ 8.5,显碱性;pH>8.5,显强碱性。
②硫酸铵应在阴凉干燥处贮存。
活动一:测定土壤的酸碱性
先取少量土壤样品,加水充分搅拌;静置后过滤,用精密pH试纸分三次测定土壤滤液的酸碱度,并记录数据,测得三组滤液的pH分别为5.6、5.9、5.8。则该地土壤呈　 　性。
酸
活动二:探究成因
[作出猜想] 同学们经过分析,推测土壤的酸碱度出现问题的原因是土壤中含有大量硫酸铵。
[设计实验] 为了验证猜想成立,兴趣小组设计如下实验。
步骤一:取活动一中滤液适量于试管中,滴加足量BaCl2溶液和稀硝酸,当观察到　 　时,说明土壤中含有硫酸根离子。
步骤二:另取适量土壤样品,加熟石灰混合研磨,当　 .
　(填实验现象)时,说明土壤中含有铵根离子。
有白色沉淀产生
有刺激性气味的气体产生
[反思评价] 有同学提出上述步骤一实验设计不能证明土壤中的阴离子是硫酸根离子,请你对上述实验进行简单改进,证明土壤中的阴离子是硫酸根离子:　 　。
[继续探究] 根据查阅资料推测,硫酸铵受热可能会分解生成氨气,降低肥效。于是兴趣小组同学进行如图实验验证。实验过程中观察到固体逐渐减少,用酚酞溶液浸湿的滤纸　 　,小气球胀大。　 　(填“能”或“不能”)只根据小气球胀大说明“硫酸铵受热易分解”,理由是　 　。
将BaCl2溶液换为Ba(NO3)2溶液
变红
不能
装置内气体受热膨胀,压强增大,也能观察到小气球胀大
[反思拓展]
(1)为保证铵态氮肥的肥效,使用时应注意:　 .
　(写一条)。
(2)硫酸铵中的氮元素被植物吸收后,剩余的硫酸使得土壤酸化,可用熟石灰进行改良,反应的化学方程式为　 　。
不能与碱性物质混合施用(或不能高温暴晒)
活动(7):海洋资源的综合利用与制盐
9.海洋中蕴含着宝贵的资源,如图是海洋资源的综合利用流程图。据图回答问题(已知粗盐中的杂质有泥沙、氯化镁、氯化钙,流程中部分操作及试剂已省略)。
(1)试剂X为　 　(填名称)溶液,滤渣中除了泥沙还有　 .
　,加入盐酸的作用是　 　。
(2)操作1中玻璃棒的作用是　 　,操作2的名称为　 　。
碳酸钠
氢氧化镁、碳酸钙
除去过量的氢氧化钠、碳酸钠
引流
蒸发结晶
(3)得到的氯化钠可以用氨碱法制得纯碱,此过程中先向饱和食盐水中加入氨气以促进二氧化碳的吸收,写出该步反应的化学方程式:
　 　。
(4)实际生产中,步骤1常选用　 　(填化学式)作为沉淀剂,该反应属于　 　(填基本反应类型)。
(5)写出步骤2的化学方程式:　 　。
Ca(OH)2
复分解反应
10.21世纪是海洋开发与利用的世纪。烟台的“十二五”规划确立了“蓝色经济”发展战略,海洋资源的综合利用将是重点发展领域之一。
(1)海水淡化:蒸馏法淡化海水是利用各成分的　　　　不同分离出
淡水。
答案:(1)沸点
(2)制盐:①制粗盐。从卤水中提取粗盐用的结晶方法是　 　　。
②粗盐纯化。粗盐中含有泥沙、硫酸镁、氯化钙等杂质。将粗盐溶于水,然后通过以下操作即可得到纯净的氯化钠:a.过滤;b.加过量的Ba(OH)2溶液;c.加适量的盐酸;d.加过量的Na2CO3溶液;e.蒸发。正确
的操作顺序是　　　　　　(填字母)。
答案:(2)①蒸发结晶　②bdace
(3)制碱:氨碱法制纯碱的流程图如图。
图中(　　)的内容:
①　　　　;②　　　　;③　　　　。
答案:(3)①NH3　②CO2　③加热
(4)制镁:工业上一般用电解熔融状态的氯化镁制金属镁,写出电解熔融氯化镁的化学方程式:　 。
(5)实验室为了测定某食盐样品的纯度(假设该样品中只含有碳酸钠杂质),称取样品34.4 g加入100 g水,加入稀盐酸70 g刚好完全反应,最后得到溶液200 g。请计算:
①生成二氧化碳的质量为　　　　。
(5)①4.4 g
②最后所得溶液中溶质的质量分数。(要求有计算过程)
活动(8):制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
11.科学家对分子、原子的认识历程
科学理论的建立与发展是一代代科学家不懈努力的结果。
(1)19世纪初,最早提出分子学说的科学家是　 　,其中有观点说:“单质分子由相同种类原子组成,化合物分子由不同种类原子组成”,请从元素角度谈谈你对该观点的认识:　 .
　。
阿伏加德罗
单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物
(2)汤姆森、卢瑟福等科学家都是根据实验证据进行推理,再用原子模型来表征原子的内部结构。
①1897年,汤姆森在实验中发现所有原子都能释放出一种带负电的粒子,这种粒子就是　 　。
②1911年著名物理学家卢瑟福等人用一束质量远大于电子的高速运动的α粒子轰击金箔,发现“大多数α粒子能穿过金箔,一小部分发生偏转,极少数被反弹回来”。根据实验现象中α粒子“大多数”与“极少数”的对比分析,你能得出关于金原子结构的结论是　 .
　。
电子
原子的质量主要集中在原子核上,原子核外有相对较大的空间
12.如图是碲的原子结构示意图及元素周期表的一部分。
(1)碲元素处于元素周期表中第　 　周期,在化学反应中易　 　(填“得到”或“失去”)电子,它与图乙中　 　(填元素名称)的化学性质相似。
(2)科学家发现一种由四个中子构成的粒子——“四中子”,它也被称为“零号元素”。该粒子中的电子数为　 　,相对原子质量约为
　 　。
五
得到
氧元素
0
4
(3)原子结构的探究经历了漫长的过程。1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子袭击金箔实验。如图是卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验现象,请结合现象分析原子内部结构。
①若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就　 　 .
(填“会”或“不会”)发生大角度偏转。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”指的是　 　。
不会
原子核
②科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构为以下中的　 　(填字母)。
③从原子结构模型建立的过程中,我们发现　 　(填字母)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的
境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
C
ABD
活动(9):调查家用燃料的变迁与合理使用
13.家用燃料变迁过程的示意图如下:
(1)秸秆在隔绝空气的条件下受热分解生成H2、CH4和CO等气体,则秸秆中一定含有的元素有　 　;煤炭燃烧时排放出NO2、　 　等气体,在空气中会形成酸雨。
(2)由液化石油气(主要成分为C3H8)改为压缩天然气(主要成分为CH4)时,燃气报警器应安装在灶具的　 　(填“上方”或“下方”)。
C、H、O
SO2
上方
(3)为实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”的目标,你认为能源综合利用的趋势是　 　。
向低碳、环保、高效的能源转变
14.开展“调查家用燃料的使用”跨学科综合实践活动,能增进节能、环保与安全意识。
Ⅰ.燃气公司采访得到信息:根据居民年用气量价格分为三档,各档气量价格实行超额累进阶梯加价。第一档年用气量为 192 m3(含)以内的部分,价格为3.9元/立方米;第二档年用气量为192～342 m3以内的部分,价格为 4.68元/立方米;第三档为年用气量超出342 m3以上的部分,价格为5.85元/立方米。
Ⅱ.入户调查得到下表数据:
调查户数 (50户) 使用天然 气户数 使用液化 气户数 使用煤炭
户数
40 10 0
每户月燃料 均支出 30元 120元 0元
请回答下列问题:
(1)天然气主要成分为甲烷(CH4),天然气完全燃烧的化学方程式为
　 　。
(2)某户居民2021年用气量为202 m3,则该用户该年需交纳的天然气费用为　 　元。
(3)将天然气价格分为三档的目的是　 　。
(4)50户居民都没有使用煤炭(主要成分为碳)作为家用燃料的原因是
　 　。
795.6
节约能源
煤炭燃烧会污染环境(合理即可)
活动(10):调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
15.2022年11月30日 7时 33分,翘盼已久的神舟十四号航天员乘组顺利打开“家门”,热情欢迎远道而来的亲人入驻“天宫”。随后,“胜利会师”的两个航天员乘组,一起在中国人自己的“太空家园”留下了一张足以载入史册的太空合影。试回答下列问题:
(1)飞船制造中使用了镁铝合金和钛合金,一般来说合金与组成它的纯金属相比,硬度增大、熔点　 　(填“升高”或“降低”)。
(2)火箭发动机动力源自液氢—液氧,氢气是公认的最清洁的燃料。请写出液氢和液氧反应的化学方程式:　 　。
降低
(3)航天工程中需要大量的金属材料。西汉《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,说明在汉代我国就掌握了湿法炼铜的方法。湿法炼铜是铁与硫酸铜溶液、硝酸铜溶液等的反应,请写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式:　 　,该反应属于
　 　(填基本反应类型)反应。
置换
H2O
16.2022年6月5日,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功,彰显中国航天的力量。
(1)运载火箭使用的燃料有液氢、煤油等。目前,氢气还不能在生活和生产中大规模使用的原因是　 　(填字母)。
A.产物无污染 B.贮存困难
C.燃烧热值高 D.制取成本高
BD
N2O4
(3)正在建设中的天宫空间站,使用了大量的铝合金。
①铝制品具有很好的抗腐蚀性能,原因是　 　(用化学方程式表示)。
②将一定质量的铝片加入Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。则滤渣中一定含有的金属是　 　;滤液中一定含有的溶质是　 　。
铜
硝酸镁、硝酸铝
拼 搏 奋 斗 励 志 笃 行
谢谢观赏！

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