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四、项目化学习
【例1】　在学习了“呼吸系统”相关内容后，老师布置作业：制作“呼吸运动模型”来模拟图甲中呼气和吸气过程。大家一起讨论制定了如下表的项目成果评价量表。
模型制作类
“呼吸运动模型”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 结构完整，所选材料的外观与肺、气管高度相似 结构完整，所选材料的外观与肺、气管较为相似 结构不完整，有1处及以上缺失
指标二 能模拟横膈运动和
肋骨运动 能模拟横膈运动或
肋骨运动 不能模拟横膈运动和肋骨运动
(1)制作产品：小文同学利用玻璃管、透明气球、玻璃罩、橡皮膜、带孔橡胶塞等材料做了如图乙所示的模型。
图甲④过程中进入肺泡的气体是_____________。若要用图乙模型模拟图甲②过程，小文的正确操作是_________________。
(2)改进与评价产品：小文同学将玻璃罩换成大的矿泉水瓶，将直玻璃管替换为Y形玻璃管如图丙。依据评价量表，评价图丙所示模型的得分，并简要说明评分依据。________________________________________________________________________。
二氧化碳
橡皮膜上移
优秀；结构完整，所选材料的外观与肺、气管高度相似，能模拟横膈运动和肋骨运动
· 1．在学习了血液循环相关内容后，同学们在老师的指导下制作人体血液循环模型。某同学利用塑料管、小水泵(为“血液”循环提供动力，需外接电源)、水、单向阀、塑料瓶(2大2小，上下连接)、肺泡模型、组织细胞模型等制作了如图所示模型，“→”表示血流方向。
(1)该模型中水泵模拟的是_________(填器官名称)，演示该血液循环模型时，应该_________(填“同时”或“先后”)启动两个水泵。
心脏
同时
(2)该同学在上下相连的塑料瓶之间安装“单向阀”的目的是模拟___________，防止血液倒流，提高泵血效率。
(3)静脉点滴治疗扁桃体炎时，护士将针头刺入患者手背某血管中，通过本模型模拟该过程时，药液首先进入模型中的瓶_______(填序号)。
(4)根据所学知识，请你指出该模型待改进之处：_____________________________
_______________________________________________________________________________________。
房室瓣
②
在肺泡模型和组织细胞模型处
不能看出动、静脉血的转换，应换用不同颜色的塑料管，表示里面流动的为
动脉血或静脉血
【例2】　液位计是一种能测量并显示罐体内液面高度的仪器，在石油、污水处理等领域广泛应用。其形式多样，如磁翻板式、磁浮球式。
【磁翻板式】
当液位上升时翻板由白色转变为红色，反之翻板由红色转变为白色，翻板的红白交界处即为液位的实际高度(如图甲)。
工程物化类
【磁浮球式】
罐内液面上有一浮球，球内有磁体。当水位上升至a处时，干簧管A内簧片被磁化，吸合另一簧片；水位上升至b处时，干簧管A断开，B闭合。小实利用该原理建立如表所示评价指标，并设计了如图乙所示电路。其中，U1＝6 V，R0＝10 Ω，当通过电磁铁电流达到0.3 A时衔铁被吸引，接触下触点，否则衔铁弹开接触上触点。当流经电动机的电流方向为①到②时，电动机转动，罐体进水；反之罐体出水。
(1)根据磁浮子周围的磁翻板旋转情况，判断该磁浮子内磁体右端的磁极是____。
(2)干簧管内的簧片应具备的性质是________。
(3)根据液位计功能评价指标，对小实所设计的方案进行赋分并说明理由。
__________________________________________________________________________________________。
评价指标 3分 2分 1分
显示水位高低 大电流表示高水位，小电流表示低水位 大电流表示低水位，小电流表示高水位 不能用电流表区分高低水位
控制进出水 低水位进水且高水位出水 低水位进水或高水位出水 完全无法控制进出水
N极
磁性
3分。高水位时，电流大，电磁铁磁性强，吸引衔铁，衔铁接触下触点，罐体出
水，反之，进水
(4)为实现罐体内水位在ab范围内浮动，且最低水位在a处，最高水位在b处，R和R0大小应满足怎样的关系，并说明理由。
2．项目学习小组的同学实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价量表如下。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙所示电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙所示。
(1)图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是___________________
___________。
(2)将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？_________。
改变通过电动机电
流的方向
变慢
(3)对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价量表，判断该模型的“指标二”评价等级为_________。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
合格
【例3】　(2024，杭州模拟)厨余垃圾经过妥善处
理和加工，可转化为新的资源，也可作为肥料。
某兴趣小组开展了厨余垃圾堆肥项目式研究，研
究过程如下。
(一)堆肥制作：设计制作小型堆肥桶(如图)
①准备堆肥材料：厨余垃圾若干、EM菌一包(EM菌是由乳酸菌等多种微生物复合而成的一种微生物菌制剂)。
②进行堆肥：在滤网层上均匀地放入约5 cm厚的厨余垃圾，并均匀撒入约20 gEM菌；再均匀地放入约5 cm厚的厨余垃圾，并均匀撒入约20 gEM菌……重复这两个步骤，直至堆肥桶中装满厨余垃圾。盖上桶盖，将堆肥桶置于阴凉通风处。
③观察记录：每天定时记录桶内变化及出液情况。5天后堆肥桶内出现黏稠状的淡黄色液体，底部伴有白色沉淀物，散发出较强的酸味，堆肥桶内温度高达70 ℃。
项目化活动类
(二)液肥对植物生长的影响
请据题分析回答：
(1)堆肥过程中，堆肥桶盖上桶盖的目的是____________________________。
(2)堆肥桶内温度升高且堆肥桶内散发出较强的酸味，是因为______________________
______________________________。
(3)步骤2中的“？”所做处理是_____________________________。
(4)依据实验结果，分析甲组土豆植株高度和茎最粗处周长均大于乙组的原因。
_______________________________________________________________________。
甲 乙
1 将500 g土壤平均分配到两个花盆中，将质量相近、发芽情况相近的两个土豆分别埋入花盆中距离土壤表面以下3 cm处，花盆分别标记为甲和乙，均置于光照充足且通风处
2 将液肥原液以1∶100的比例稀释，每隔一天向盆内浇入适量稀释液肥 每隔一天浇入__？__
3 5天后测得土豆植株的高度约为14.2 cm，茎最粗处周长约为2.2 cm 5天后测得土豆植株的高度约为11.8 cm，茎最粗处周长约为1.6 cm
制造无氧环境，利于发酵
发酵过程中产生了大量
热，乳酸菌发酵产生了乳酸
等量的纯净水(或清水)
液肥中含有多种无机盐，无机盐对植物的生长发育起着重要的作用
3．麦芽糖是一种中国传统怀旧小食。下图所示为项目化学习小组的同学制作麦芽糖的流程：
【任务一】培养麦芽：小组同学设计如下实验：取6只培养皿，分别编号为A、B、C、D、E、F，再铺上脱脂棉，在上面各放100粒饱满、结构完整的小麦种子，然后将它们放在不同的条件下进行培养，数日后记录种子的萌发情况如表所示。
(1)分析表中内容可知小组进行实验的目的是_________________________________。
实验装置 A B C D E F
温度/℃ 10 15 20 25 30 35
发芽数量/粒 48 74 82 94 86 75
探究温度对小麦种子萌发率的影响
【任务二】发酵：混合麦芽与糯米。通过查阅资料发现，小麦在发芽时会产生α－淀粉酶，它能分解淀粉。将长出“二叶包心”的麦芽洗净切碎，再将糯米蒸熟后降温至60 ℃，按照麦芽与糯米质量为1∶5的比例搅拌均匀后放入电饭煲保温发酵6 h左右，将发酵后的糯米过滤取汁。
(2)发酵所用的麦芽需要长到有“二叶包心”的程度，可能的原因是_______________
______________________。
(3)在混合过程中，先将蒸好的糯米冷却后才与碎麦芽充分搅拌混合，原因是________________________________________________________________________________________________。
此时麦芽中的
α－淀粉酶数量最多
α－淀粉酶在一定的温度范围内活性最高，过高的温度可能会使酶失活，从而影
响其分解淀粉的能力
1．在学习了“电路”和“反射弧”相关内容后，项目化学习小组同学在老师的指导下制作“膝跳反射模型”，以模拟膝跳反射的过程。同学们利用LED灯组、开关、导线、效应器模型、神经中枢模型等制作了如图所示的模型。该模型中，一个个LED灯和导线串联，LED灯由开关S1、S2控制。闭合开关S1、S2敲击腿部肌肉，灯组依次闪烁，模拟神经冲动在反射弧结构中的传导过程。
(1)当开关全部闭合，敲击腿部肌肉时，电路处于______(填“通路”“断路”或“短路”)状态，此时LED灯组闪烁的顺序为_____________________(填图中数字和箭头)。
(2)在对模型的评价环节，有同学提出该模型可以做进一步改进，比如增
加一个大脑模型，请问你是否赞同这个改进，并简要说明理由。
____________________________________________________________。
(3)ChatGPT是人工智能技术驱动的自然语言处理工具，它能够通过理解
和学习人类的语言来进行对话。理解和学习人类语言时，ChatGPT相当
于反射弧结构中的_______(填序号)。
通路
①→③→②→④
不赞同；膝跳反射属于非条件反射，不需要大脑参与调节
③
2．学校开展细胞模型制作活动，同学们在老师的带领下分小组进行项目规划，开启了项目学习的探究实践之旅。请你运用所学知识回答下列问题。
(1)第一组同学选用洋葱鳞片叶制作临时装片，在盖盖玻片时，他们用镊子夹起盖玻片，使其一边先接触载玻片上的液滴，然后缓缓放
下(如图甲)，这样做的目的是________________。
(2)第二组同学制作了口腔上皮细胞临时装片，
在显微镜下看到图像如图乙，若想让物像移动
到视野中央，应向_________方移动装片。
(3)同学们在老师的指导下制作了细胞模型，同时针对该模型的科学性设计了如下评价量规。第三组同学利用彩色橡皮泥等材料制作了植物细胞模型，如图丙。
避免产生气泡
左下
①根据评价量规中“指标a”，该组同学的作品被评定“良好”，为使
该模型“指标a”达到“优秀”水平，请你对该模型提出合理的改进建
议。___________________________。
②制作细胞膜时，有两种材料可供选择，一种是透明塑料薄膜，另
一种是网眼很小的细纱网。你选择的材料是___________________，
其理由是________________________________________________________________。
植物细胞模型评价量规(节选)
评价指标 优秀 良好 待改进
指标a 结构完整，无缺失，且能选择与其功能相匹配的材料 结构不完整，有1～2处缺失，且选择的材料与其功能匹配度一般 结构不完整，缺失3处及以上，且选择的材料与其功能不匹配
指标b 模型的设计与材料的选择，能展示细胞中2个结构的功能 模型的设计与材料的选择，至少能展示细胞中1个结构的功能 模型的设计与材料的选择，未能展示细胞结构的功能
增加细胞壁这个结构
网眼很小的细纱网
网眼很小的细纱网可以更好地展示出细胞膜控制物质进出细胞的功能
3．同学们发现马路上许多骑电瓶车的市民缺乏安全意识，骑车不戴安全头盔。为此，某校项目化学习小组设计了与车身相连的具有自动提示功能的安全头盔原理图，骑电瓶车不戴头盔时电铃响起发出警报，
项目化学习小组设计过程如下。请回答下列问题。
(1)图1所示为甲组项目化学习小组设计的安全头盔原理图。
乙组同学认为甲组同学的设计不合理，请说明理由。
__________________________________________________。
注：S1为电瓶车总开关，插入电瓶车钥匙，启动电瓶车后
S1闭合；S2为头盔内部开关，戴上头盔后S2由断开变为闭合。
【方案改进】
(2)为此乙组同学对甲组同学的方案进行了改进，认为只要
在图2的_______(填“a”“b”或“c”)点处串联一个电阻即可。
当两个开关都闭合时，电源被短路，会烧坏电源
b
(3)乙组同学按上述方法，成功地改进后，丙组同学认为乙组同学的改进不够节能，因为____________________________________________；于是丙组同学设计了下图所示的两套关于安全头盔原理图的方案，从长远使用的角度看，判断哪套方案更为合理，并说明理由。______________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________。
方案一
注：①S1位于电瓶车坐垫下方，坐上电瓶车后，开关S1闭合；②S2为头盔内部开关，默认闭合，戴上头盔后S2由闭合变为断开；③独立电源为干电池组 方案二
注：①S1为电瓶车总开关，插入电瓶车钥匙，启动电瓶车后S1闭合；②S2为头盔内部开关，默认闭合，戴上头盔后S2由闭合变为断开
电铃短路后，电阻始终接入电路消耗电能
方案二更为合理；因为干电池提供电能有限，长时间使用后会不能提供充足的电能使得电铃工作，方案二中只要电动车工作就可以使得插入电瓶车钥匙后，没戴头盔时电铃报警
【讨论拓展】
(4)上述各项方案中均有导线与电瓶车车身相连，这根导线可能会影响行车安全，且这根导线也容易被弄断，老师提示可以在电瓶车上安装遥感电路，既能提醒是否携带安全头盔，又能提醒是否佩戴安全头盔，于是同学们又进行了新一轮的探索……
4．学习了酸雨及酸的性质后，同学们知道了煤(含有C、H、O、S等元素)燃烧产生的二氧化硫是形成酸雨的主要原因之一。同学们在老师指导下制作了“酸雨形成及危害的模型”来研究酸雨形成的原因及危害，并设计了评价量表。图1是小育制作的模型。
(1)实验中，小育认为紫色石蕊试液不能用酚酞试液替代，理由是：_____________
_________________________。
酸性溶液不
能使无色酚酞试液变色
(2)根据评价量表，该模型的“指标一”可被评为“优秀”。据此推测图1中“______”处的溶液可能是__________________(写出一种)。
(3)该模型的“指标二”被评为“合格”的原因是煤燃烧还能产生_____________气体，也能使浸有紫色石蕊试液的棉花变红。
评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 密封性好，能除去大部分污染气体 密封性好，能除去小部分污染气体 密封性不好，不能除去污染气体
指标二 能通过实验现象说明煤燃烧产生的气体是SO2 有实验现象，但不能说明煤燃烧产生SO2 没有明显实验现象
指标三 能通过多个实验现象显示酸雨的危害 能通过一个实验现象显示酸雨的危害 不能通过实验现象显示酸雨的危害
☆
氢氧化钠溶液
二氧化碳
(4)该模型的“指标三”被评为“待改进”，于是小育设计了图2、图3两种模型。这两种改进模型中，图______的模型能被评为“合格”。
3
5．(2024，温州二模)某学习小组自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50 g，筒内装入100 g的细砂，底面积为20 cm2，可浸入水中的最大深度为20 cm，秤盘的质量为10 g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。(g取10 N/kg)
(1)小筒内装入细沙的作用是_________________________。
(2)小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少？_________。
让浮体竖直漂浮在水中
8 cm
(3)下表是“浮力秤”模型评价量表，请选择任意一个指标进行评价，并说明理由。
“浮力秤”模型评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度
指标二 最大量程超过500 g 最大量程在300～500 g 最大量程小于300 g
选指标一：指标一为优秀。当放上质量为m的物体时，有G秤总＋G物＝F浮＝ρ水gV排。即m总g＋m物g＝ρ水gSh，则m物＝ρ水Sh－m总，故物体的质量与浸入的深度成正比，所以浮力秤的刻度均匀。
6．(2024，杭州西湖区一模)为了确保鱼正常的生命活动，通常在鱼池内使用增氧泵(如图甲)。其中图乙为气室和橡皮碗的局部放大图。弹性金属片左端固定一固体A，当A被电磁铁吸引时，橡皮碗被压缩，气室内的空气被压入水中；当A被电磁铁排斥时，橡皮碗恢复原状，空气被吸进气室。a和b是与气室相连的导管。增氧泵工作时能不断地将空气压入水中，从而增加水体的溶解氧。
(1)为使增氧泵正常工作，固体
A应选用_________(填“磁体”或
“铁块”)。
(2)当弹性金属片向下压缩橡皮
碗时，K1、K2的开闭情况为
______________________。
磁体
K1关闭，K2打开
(3)增氧泵工作时，为使氧气充分溶解在水中，以下措施可行的是_____(填序号)。
(4)养鱼时，冬季与夏季，哪个季节更需要增氧泵？判断并说明理由。
_____________________________________。
BC
夏季；气温高，氧气的溶解度降低
7．某项目化学习小组开展“自制热水器”活动，大家一起讨论制定了如下的项目成果评价量表。
【设计产品】如图甲所示为小明设计“电热水器”的原理模型，工作电路分为注水系统和加热系统。如图乙所示为“电热水器”模型，力敏电阻R1、R2位于水箱底部，热敏电阻R3和电热丝R4位于水箱内部。
项目成果评价量表(节选)
指标 优秀 良好 待改进
指标一 既能调节水温，又能调节水位 能调节水位和水温中的一项 不能调节水位和水温
指标二 水位上升到一定高度时能自动加热(防干烧) 注水同时开始加热 需要手动控制加热
两个力敏电阻R1、R2的阻值随水位h变化如下表所示：
h/cm 0 5 10 15 20 25 30 35 40
R1/Ω 3 7 11 15 20 26 33 42 50
R2/Ω 15 24 34 47 60 73 89 103 120
【工作原理】当开关S1和S2都闭合后：
电磁铁1将衔铁a上吸与触点A结合，注水系统开始工作，水位开始上升；电磁铁2将衔铁b上吸与触点B分开，加热系统停止工作。
当电磁铁2中的电流小于或等于0.04 A，衔铁b下落，加热系统开始工作，此时水位继续上升。
当电磁铁1中的电流小于或等于0.2 A时，衔铁a下落，注水系统停止工作，水位保持不变。此时，电热丝继续加热。
当电磁铁2中的电流大于或等于0.05 A时，衔铁b上吸，加热系统停止工作。
(1)在图甲的控制电路中，当开关S1闭合时，电磁铁1和电磁铁2的连接方式是________
(填“串联”或“并联”)。
(2)调试产品：电源电压U1为4 V，请计算该热水器能保持的水温范围(弹簧和线圈电阻均忽略不计)。
并联
(3)评价产品：根据“指标一”，该电热水器评为“待改进”，请提出一种改进方法使“指标一”达到“良好”或“优秀”(可采用文字或画图的方式进行说明)。
答：在控制电路左侧电路中串联接入滑动变阻器；分析电路可知只要改变力敏电阻R1接入电路的阻值，即可调节水温和水位，所以可在控制电路左侧电路中串联接入滑动变阻器，在通过电路电流不变的情况下，改变滑动变阻器接入电路的阻值，即可改变力敏电阻R1接入电路的阻值，实现调节水温和水位。

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