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(共60张PPT)
主题四　化学与社会发展·跨学科实践
化学
专项突破6　物质的检验和鉴别
SPORT
1
考情分析
目录
考点解读
考情分析
知识梳理
课标要求 1.能列举生活中常见的能源和资源、金属材料和有机合成材料及其应用；能举例说明化学在保护环境、维护人体健康等方面的作用，具有安全用药的意识(应用) 2.能从物质的组成及变化视角，分析和讨论资源综合利用、材料选取与使用、生态环境保护等有关问题(应用) 3.在跨学科实践活动中，能综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，秉承可持续发展观，设计、评估解决实际问题的方案，制作项目作品，并进行改进和优化，体现创新意识(应用) 4.在跨学科实践活动中，具有恪守科学伦理和遵守法律法规的意识；能积极参与小组合作，勇于批判、质疑，自觉反思，能克服困难，敢于面对陌生的、不确定性的挑战；能积极参加与化学有关的社会热点问题的讨论并作出合理的价值判断；初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和健康的生活方式(应用)
广东省近五年考情 2023 2022 2021 2020 2019
高 频 考 点 化学学科育人价值 省卷第4题 省卷第6题 省卷第6题
化学与学科融合 省卷第16题 省卷第17题 (4) 省卷第25题
化学与技术融合 省卷第20题 省卷第20题 (4) 省卷第20题
化学与工程融合 省卷第18题(2) 省卷第19题
SPORT
2
知识梳理
目录
考点解读
考情分析
知识梳理
跨
学
科
实
践
二氧化硫
一氧化碳
二氧化氮
跨
学
科
实
践
小卵石、
石英砂和蓬松棉　
不能
二氧化碳
跨
学
科
实
践
跨
学
科
实
践
SPORT
3
考点解读
目录
考点解读
考情分析
知识梳理
实践活动1　微型空气质量“检测站”的组装与使用
1.(2023·江门模拟)某学校的跨学科综合实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入监测项目的是( )
A.二氧化碳 B.PM2.5 C.二氧化硫 D.二氧化氮
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
. . .
A
2.(2023·山西模拟)某校实践小组的同学们在老师的组织下，以空气质量“检测站”为载体，多角度地对空气污染物的监测、成分、处理等展开了项目式学习。
任务一：网络调查近期山西空气质量
【网络查询】通过山西省生态环境厅查得某日的山西空气质量如表所示。
地区 太原 大同 阳泉 晋城 运城 临汾
AQI指数 67 62 70 57 44 62
首要污染物 PM10 PM10 PM10 PM10 PM10 PM10
级别 II II II II I II
(1)【讨论交流】空气质量最优的是　 　地区，空气质量指数(AQI)越　 　，空气质量越优。各地的首要污染物几乎都是PM10，对人体可能造成　 　的危害。
任务二：微型空气“检测站”监测空气质量
(2)【调查研究】微型空气“检测站”可在　 　(写一点)等位置成网状铺设，可实现对环境空气污染物、风向、风速、温度、湿度、气压的监测。
运城　
小
呼吸道疾病
居民区(答案合理即可)
(3)【反思评价】某地每日定时在路面洒水，好处是　 　。
任务三：实验探究本地空气中二氧化硫是否存在
(4)【背景研究】山西能源结构以煤为主，燃煤可能会产生二氧化硫、　 　(写一种)等空气污染物。
【提出问题】本地空气是否含有SO2？
【调查资料】SO2能使红色的品红溶液褪色，品红溶液常用于检验SO2。
降尘(答案合
理即可)
二氧化氮(答案合理即可)
(5)【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
将收集的本地空气通入盛有少量品红溶液的试管中 红色褪去 　 　
本地空气含有SO2
任务四：成果分享
(6)同学们通过各种方式，认识到了空气质量检测的重要性，学会了微型空气质量“检测站”的使用。在本次项目式学习活动中，同学们提出了许多合理化的建议。为改善空气质量，作为中学生，你可以做的是　 　(写一点)。
植树造林(答案合理即可)
实践活动2　基于特定需求设计和制作简易供氧器
3.(2023·佛山模拟)“制氧机”在生产、生活中的应用非常广泛，如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧，使用时通过试剂发生反应产生氧气。某兴趣小组对便携式家用制氧机开展探究。
Ⅰ.定性探究反应原理
(1)该制氧机中有一包过碳酸钠粉末和一包二氧化锰，向盛有过碳酸钠的烧杯中加入水，观察到产生气泡非常缓慢，向其中放入二氧化锰，立即有大量气泡产生。检验该气体是氧气的方法是　 　。
条伸入烧杯内，若木条复燃，说明该气体是氧气　
将带火星的木
(2)过氧化氢溶液与二氧化锰在常温下也可以快速制氧，写出反应的化学方程式：　 　。　
(3)从便于携带的角度分析，上述两组药剂中　 　更适合用作制氧机中的制氧剂。
2H2O2 2H2O+O2↑
过碳酸钠和二氧化锰
Ⅱ.定量探究实际制氧效率
【资料】理论上生成150 mL氧气，分别需要6%的过氧化氢溶液7.6 mL，过碳酸钠1.4 g。
(4)该小组同学取上述两种药品分别加入0.2 g二氧化锰进行对比实验，比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图1所示(20 min后几乎不产生氧气)。请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是　 　。
图1
20 min内，生成氧气的量比过氧化氢的多
Ⅲ.探究反应的装置
(5)化学制氧机内缸如图2所示。为保证制氧的效果稳定，制氧机反应仓的加水量在夏季比冬季的高，原因是　 　。
图2
反应速率快，多加水，可减缓生成氧气的速率
夏季温度高，
(6)实验室根据上述化学制氧机原理示意图组装制取氧气的装置，除A~D仪器外，还需补充的仪器是　 　。
水槽
(7)该小组同学利用饮料瓶、吸管、输液管等日常用品设计并制作了简易制氧机，如图3所示。他们想给鱼缸中的鱼供氧，能达到目的的是　　(选填“甲”或“乙”)。该装置与化学制氧机相比，优点是　 　；缺点是　 　。
图3
甲
制作材料易得，造价低
不方便携带
【拓展】
(8)关于制氧机的研究，除获得氧气的反应原理，分析不同制氧剂的优劣、发生、净化、收集装置等问题外，同学们还能继续探究的问题有　 　。
实际应用时两种试剂用量配比(或装置的不断优化或如何获得更平稳的气流等)
实践活动3　水质检测及自制净水器
4.(2023·中山模拟)某兴趣小组在完成“水质检测及自制净水器”跨学科实践活动后收获颇多。下列说法正确的是( )
A.用明矾可以吸附水中的色素和异味
B.将pH试纸直接放入水中来检测酸碱性
C.农药使用不当可能会对水体产生污染
D.废旧电池随意丢弃也不会造成水体污染
C
5.(2023·四川)溶解氧一般指溶解于水中的氧气。用实验装置测定河水、喷泉水及自来水的溶解氧数据如图所示。下列分析正确的是( )
A.a为自来水，b为喷泉水
B.空气中氧气含量不影响溶解氧的含量
C.自然界里河水中溶解氧的含量不发生改变
D.管材选择可能会影响自来水输送中溶解氧的含量
D
实践活动4　基于碳中和理念设计低碳行动方案
6.(2023·广州模拟节选)下列说法正确的是　 　(选填字母)。
A.“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳
B.大气中CO2过多会导致温室效应，也会形成酸雨
C.植树造林是利用植物的光合作用吸收CO2，光合作用属于物理变化
D.推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料，可以减少CO2的排放
AD
7.(2023·吉林)某化学兴趣小组以“助力碳中和”为主题，设计并开展了如下项目式探究活动。
项目一：探究厨房中的温室效应
【查阅资料】Ⅰ：CO2、CH4等气体能产生温室效应；
Ⅱ：相同条件下，阳光照射时，温室气体含量越高，环境升温越快；
Ⅲ：点燃天然气后，周围空气中的CO2含量会升高。
【进行实验】
(1)小组同学利用厨房用品中的纯碱和　 　反应制CO2，并用塑料瓶A收集；再用相同的塑料瓶B，收集一瓶使用天然气前厨房中的空气样品，按图1连接装置(气密性良好)。
食醋
(2)标记塑料管内红墨水停留的位置，将装置移至室外，置于阳光下照射一段时间后，观察到红墨水处于标记位置的　 　(选填“左”或“右”)侧。小组同学得出结论：CO2能增强温室效应，并可用该装置验证。
(3)他们将装置拿回厨房，点燃天然气一段时间后，用排尽CO2的塑料瓶A收集炉灶周围的空气。冷却至室温后连接装置，重复(2)实验，观察到相同的现象。
右
【分析讨论】
(4)部分同学认为一定是天然气燃烧产生的CO2增强了厨房中的温室效应。有同学认为该说法不严谨，理由是　 。
【得出结论】使用天然气会增强厨房中的温室效应。
项目二：探究使用不同物质吸收CO2的可行性
成分是甲烷，也能增强了厨房中的温室效应
天然气的主要
【进行实验】同学们分别使用等体积的H2O、Ca(OH)2饱和溶液和溶质质量分数为40%的NaOH溶液，利用图2装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示。
(5)CO2与NaOH溶液反应的化学方程式为　
　。
(6)结合图3数据分析，实验使用的三种物质中，对CO2吸收效果最好的是　 　。
【分析讨论】
(7)有同学提出，反应中的能量变化也会导致压强变化。于是，小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图4所示。由数据可知，CO2与NaOH溶液的反应是　 　(选填“吸热反应”或“放热反应”)。
CO2+2NaOH
Na2CO3+H2O
==
NaOH溶液
放热反应
(8)结合图4数据综合分析，图3中NaOH溶液对应曲线在100~300 s内压强变化的原因是　 　。
【得出结论】吸收CO2时，要多角度考虑其方案的可行性。
项目三：研讨低碳行动方案
【分析讨论】
(9)小组同学认为如果CO2过量排放，难以回收。我们可以通过低碳生活的方式减少CO2的排放，请举出一种具体做法：　 　。
CO2与NaOH溶液反应，二氧化碳逐渐减少，
装置内压强减小
塑料袋(答案合理即可)
拒绝使用
实践活动5　垃圾的分类与回收利用
8.(2023·山西)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设，城市垃圾的处理成为了一项重要工程。某校实践小组的同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣对垃圾的分类、处理、焚烧产物及宣传活动等展开了项目式学习。
任务一：调查垃圾分类的价值
【咨询交流】同学们参观了一个垃圾分类处理厂，获悉城市生活垃圾可分为　 　、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。垃圾的综合化分类具体可得到金属、塑料和　 　等可再利用的资源。
可回收物　
废纸(答案合理即可)
任务二：学习垃圾分类处理的方法
【参观学习】小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如下：分类收集→运输→垃圾处理厂简分→分类处理→最终处置。
【小组交流】垃圾筛分时，可根据　 　区分铜和铝。
任务三：探究垃圾焚烧产生的气体成分
【提出问题】垃圾焚烧产生的气体中是否含有SO2、CO、CO2？
【调查资料】①SO2能使红色的品红溶液褪色，常用于检验SO2；
颜色
②紫红色酸性高锰酸钾溶液可与SO2反应而褪色，常用于除去SO2；
③SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】设计实验方案，探究垃圾焚烧产生的气体成分。
实验步骤 实验现象 实验结论
①将除尘后的气体通入盛有少量品红溶液的试管中 红色褪去 　 　
②将除尘后的气体先通过图1装置后，再通入盛有澄清石灰水的试管中 澄清石灰水 变浑浊 含有CO2
含有SO2
【反思评价】
(1)步骤②中，气体从　 　端通入图1装置。
(2)步骤②中，澄清石灰水变浑浊的化学方程式为　 　。
(3)如图2所示，小组同学通过一定手段，测得焚烧垃圾时间段内CO体积分数出现异常的原因是　 　。
图2
b
CO2+Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O
氧气不足(答案合理即可)　
实践活动6　探究土壤酸碱性对植物生长的影响
9.(2023·山东)科学种田能有效提高作物产量，助力乡村振兴。草莓适宜生长在弱酸性的土壤中，某地区为种植草莓，对土壤进行检测，“圆梦”活动小组积极参与其中。请回答下列问题。
取少量土壤样品，加入足量水，搅拌，过滤，测得滤液pH=8.2，说明土壤呈碱性，由此判断该土壤不适合种植草莓。
【探究一】土壤中的碱性物质是什么？
结合已有知识，小组同学猜测碱性物质可能是碳酸钠或氢氧化钠中的一种或两种。
【实验探究】
(1)
实验操作 实验现象 实验结论
取少量土壤浸出液于试管中，向其中加入　 　 产生白色沉淀 土壤中的碱性
物质是碳酸钠
过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液 　 　
过量氯化钙溶液
无明显现象
【探究二】如何改变土壤的碱性？
查阅资料：向土壤中施加硫粉，硫粉在微生物和水的共同作用下最终生成硫酸。
(2)小组同学按照用量要求向试验田中加入硫粉，3个月后，再次测得土壤pH=6.3，确认可以种植草莓。土壤碱性改变的原因是　 　(用化学方程式表示)。
【交流反思】
Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+CO2↑
==
(3)针对该地区土壤，除改变其碱性外，还可以选种适合生长的作物。以下作物中，适合在该地区种植的是　 　。
(4)生长过程中为增加作物产量，还要合理施肥。小组同学认为原碱性土壤中不适合施用铵态氮肥，原因是　 　。

作物 小麦 大豆 海水稻
适宜生长的pH范围 6.0~7.0 6.5~7.5 8.0~9.2
海水稻　
铵态氮肥与碱性物质反
应产生氨气，会降低肥效
实践活动7　海洋资源的综合利用与制盐
10.(2023·山西模拟)我国是世界上最早开发和利用海洋的国家之一，开发海洋资源已有四千年历史。我国海岸线漫长，管辖海域广阔，海洋资源丰富。近年来，随着科技的发展，我国对海洋资源的利用正在逐步向产业化方向推进。请根据信息，回答下列问题。
(1)据《竹书纪年》记载，我国人民在夏朝时就已经能够做舟织网，从海洋中获取食物了(图1)。海洋为人类提供的食物资源是　 　(写一种)，这种食物为人体提供的营养物质主要是　 　。
(2)考古发现，我国从商朝就开始在沿海地区制盐(图2)。海盐的主要成分是　 　(写化学式)，用海水制盐的原理是　 　。将制得的粗盐经“溶解→　 　→……”等一系列过程最终得到精盐。
鱼(答案合理即可)
蛋白质(答案合理即可)　
NaCl
蒸发结晶
过滤
(3)2023年3月1日，我国渤海再获亿吨级大发现——渤中26-6油田，进一步夯实了我国海上油气资源储量基础(图3)。石油的物质类别属于　 　，利用石油可获得的产品是　 　(写一种)。开采海底石油时需要解决的问题是　 　。
(4)近年来，我国海洋可再生能源开发利用技术取得了快速发展，海洋可再生能源装机规模已步入世界前列。海洋可再生能源有风能、　 　(写一种)等，利用海洋可再生能源代替传统化石能源可解决的环境问题是　 　(写一种)。
混合物　
汽油(答案合理即可)
防治水体污染(答案合理即可)
酸雨(答案合理即可)
11.(2023·福建模拟)海洋资源丰富，要合理利用海洋资源。
Ⅰ.海水淡化
(1)膜分离法淡化海水如图1所示。从原理上看，该方法与化学实验操作中的　 　类似。
图1
过滤
Ⅱ.海水制盐
海水经晒制后可得粗盐，粗盐中含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性的杂质，制成精盐的过程如图2所示。
图2
(2)与Na2CO3溶液反应生成的沉淀是BaCO3和　 　。
(3)滤液中加入盐酸的目的是除去Na2CO3和　 　。
(4)盐卤中含有的NaBr与Cl2发生置换反应，该反应的化学方程式是　 　。
Ⅲ.海水制氢
(5)2022年度中国科学十大进展的“海水直接电解制氢技术”，能节约成本和资源，保护环境和生态，该反应的化学方程式为　 　。
CaCO3
NaOH
2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2
==
2H2O 2H2↑+O2↑
实践活动8　制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
12.(2023·茂名模拟)最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成这一结论的是( )
A.英国科学家道尔顿 B.法国化学家拉瓦锡
C.俄国化学家门捷列夫 D.瑞典化学家舍勒
13.(2023·山西模拟)科学发展，薪火相传。在前人研究的基础上，发现元素周期律并编制出第一张元素周期表的科学家是( )
A.拉瓦锡　 B.舍勒　　 C.门捷列夫　 D.道尔顿
B
C
14.(2023·重庆模拟)为了揭示原子结构的奥秘，人类经历了漫长的探索。
材料一：1803年，道尔顿在原子论中提出：物质由微小的不可再分的原子构成。
材料二：1897年，汤姆生发现原子内有带负电的微粒，否定了“原子不可再分”。
材料三：1911年，卢瑟福进行了著名的α粒子(α粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转角度超过90°，有的几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
材料四：1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，发现一个α粒子留在了一个氮原子中，使氮原子变成了氧原子，同时有微粒从氮原子中被打出。
(1)汤姆生实验中，带负电的微粒是　 　。
(2)卢瑟福实验中使用的金箔是由　 　(选填“分子”“原子”或“离子”)构成的。通过卢瑟福实验，可推出的原子结构模型为　 　(选填图1字母)。
电子　
原子
C
(3)当α粒子轰击金箔时，图2的运动轨迹不可能是　 　(选填图2字母)。
(4)一个α粒子的质量和一个下列原子质量最接近的是　 　(选填字母)。
A.氢 B.氦 C.锂 D.氧
BC
B
实践活动9　调查家用燃料的变迁与合理使用
15.(2023·阳江模拟)能源的综合利用、研发与社会可持续发展密切相关。目前应用最广泛的能源是煤、石油、天然气等化石燃料。如图所示是家用燃料的更新历程。
(1)煤被誉为“工业的粮食”，它属于　 　(选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)天然气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为　 　。
(3)下列有关家用燃料更新的理由错误的是　 　(选填字母)。
A.减少煤燃烧过程中产生的污染物
B.气体燃料燃烧得更充分
C.天然气是可再生的能源
混合物
CH4+2O2 CO2+2H2O
C
(4)填写下表并回答问题。
通过该数据分析可知，相同条件下，使用天然气更环保的原因是：天然气中碳元素含量更低，燃烧时生成的二氧化碳更少。
燃料 主要成分 主要成分的含碳量
液化石油气 丙烷(C3H8)、 丁烷(C4H10) 丙烷(C3H8)中碳的质量分数为81.8%；
丁烷(C4H10)中碳的质量分数为82.8%
天然气 甲烷(CH4) 甲烷(CH4)碳的质量分数为　 　
75%
(5)目前，化石燃料正面临着日益枯竭的危机，人们正在利用和开发其他能源，如氢能、太阳能、风能等。风能的优点有　 　(写一点)。
实践活动10　调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
16.(2023·四川改编)根据图文，回答下列问题。
分布广泛或可以再生或无污染等)
蕴量巨大(或
(1)图1：潜航时，必须调节舱内氧气、水蒸气和　 　的含量。制造“蛟龙号”外壳的合金应选择　 　(选填字母)。
a.黄铜　　　　　　　b.不锈钢　　　　　　　c.钛合金
(2)图2：高铁制造用到铝合金、玻璃钢、碳纤维等，属于复合材料的是　 　　。座椅内填充了“聚氨酯高回弹发泡”新材料，具有防火阻燃、吸音性好、　 　(写一条)等特点。
(3)图3：大运会场馆地下车库通过一氧化碳传感器反馈值来确定送排风系统的开启与关闭。车库内一氧化碳主要来源于　 　，危害是　 　。
二氧化碳
c
玻璃钢、碳纤维
弹性好(答案合理即可)
汽车尾气
造成中毒
17.(2023·山西)科技缔造生活，创新筑梦未来。我国飞速发展的科学技术在让青少年深感骄傲和自豪的同时，对培养创新意识、科学精神和家国情怀都具有深远的意义。如图所示是我国科技领域中引起世界关注的三个典型实例图。请分析图文信息，回答下列问题。
(1)图1：十年砺剑跨越发展，大国重器挺进深蓝。航母作为大型军舰，航行过程需要较强动力，提供这些动力的资源为常规燃油和核能。当使用燃油工作时，能量转化是　 　。当使用核能工作时，对其安全问题提出的要求是　 　。
(2)图2：我国铁路电气化率达到74.9%，与燃油相比，其优点是　 　。和谐号列车车体内用到了许多环保材料，其中的塑料属于　 　材料。乘坐高铁时，限制携带的物品中包括火柴和打火机，其原因是　 　。
化学能转化为机械能，化学能转
化为动能　
防止核泄漏(答案合理即可)
无污染(答案合理即可)
有机高分子合成
防止发生火灾(答案合理即可)
(3)图3：我国空间站的问天舱中，通过无土栽培种植了螺旋生长的水稻，其栽培过程用到的营养液中，需要量较大的一种营养元素为　 　(用符号表示)。值得赞誉的是，空间站的太阳能电池翼应用了我国自主研发的、全球第一的砷化镓太阳能技术。砷化镓中，砷和镓的原子结构示意图依次为 、 ，其中x=　 　，二者相比，原子结构不同之处为　 　。
N(或P或K)　
3
核电荷数不同(或最
外层电子数不同)
(4)在航母、高铁和空间站建设中，钛和钛合金以其优良的性能得到普遍应用。钛是用铝粉与二氧化钛(TiO2)在高温条件下发生置换反应制得的，同时生成氧化铝，该反应的化学方程式为　 。
4Al+3TiO2 3Ti+2Al2O3

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