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(共28张PPT)
跨学科实践活动(二)
水质检测及自制净水器
跨学科实践活动 4
1. 水是人类生命活动和生产活动必不可少的物质，化学实践小组的同学们设计下列实践活动进行学习。
（1）水质检测：地表水环境质量标准的基本项目包括水温、pH、溶解氧、氨氮、总磷等，若水质检测结果表明氮、磷超标，可能引发的后果是 ___________________。
水质富营养化
跨学科实践活动 4
（2）自制净水器：“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水，主要处理步骤与自来水的净化过程相似。“生命吸管”示意图如图所示（离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质）。 其中活性炭的作用是 ____________________。 制得的饮用水属于 _______（选填“纯净物”或“混合物”）。
吸附色素和异味
混合物
跨学科实践活动 4
跨学科实践活动 4
2. 化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对日常生活中司空见惯的自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目式学习。
活动一：参观自来水生产过程
【参观实践】（1）同学们在老师的带领下来到某市自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主要包括：取水→加絮凝剂→过滤→吸附→_____________→配水。
投药消毒
跨学科实践活动 4
活动二：测量自来水的硬度
【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准如下表所示。
跨学科实践活动 4
【进行测量】（2）同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为 311.2 mg/L，说明本地区的自来水属于 _______________。
活动三：检验自来水中所含离子
【进行猜想】同学们根据所学，猜想自来水中可能含有 Ca2+、SO24-。
【实验验证】（3）同学们设计并进行了以下实验。
硬水
跨学科实践活动 4
BaCl2 溶液［或 Ba（NO3）2 溶液］
跨学科实践活动 4
【质疑反思】（4）有同学认为步骤 2 不能证明自来水中含有SO42-，理由是 ____________________________________________________________，应调整实验方案，方法是_____________________________________________________
__________________________________________________________________。
【总结分析】（5）同学们写出了实验过程中发生反应的化学方程式：_____________________________________________（写一个）。
过量的 Na2CO3 与 BaCl2 ［或Ba（NO3）2］反应也产生白色沉淀
重新取少量自来水进行第 2 步实验（或继续向已生成的白色沉淀中加入过量稀盐酸或稀硝酸）
CaSO4 +BaCl2 BaSO4↓+CaCl2
跨学科实践活动 4
活动四：自制简易净水器
【成果展示】（6）同学在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。将自制的简易净水器在学校“科技节”上进行了展示，请你与他们一同完成对有关结构的说明，如图所示，横线处是 _____________________。
活性炭
跨学科实践活动 5
1. 海洋资源综合利用是非常有价值的研究课题。 海洋资源按其属性可分为海洋生物资源、海底矿产资源、海水资源、海洋能源与海洋空间资源。 回答下列问题。
（1）海水资源综合利用：Ⅰ. 工业上利用海水电解得到 Cl2、H2 和 NaOH 溶液，其工艺流程如图所示。 蒸发结晶池中通过日晒，使得海水中的 ___________ 减少，溶液浓度变大，形成浓缩食盐水。 电解饱和食盐水的化学方程式为 _______________________。
海洋资源的综合利用与制盐
水分
2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
通电
跨学科实践活动 5
Ⅱ. 电解海水制氢是获取氢气的一种重要途径，而实验室可用锌粒与 ___________ 制得。若要得到一瓶干燥的氢气，可以选择用 __________ 作干燥剂。
（2）海水晒盐：海水晒盐是一个蒸发结晶过程，采用这种结晶方法的原因是 __________________________。
稀硫酸
浓硫酸
氯化钠的溶解度受温度的影响变化较小
跨学科实践活动 5
（3）粗盐提纯：除去难溶性杂质后的食盐水中还含有 Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，为得到较纯的氯化钠，进行如下的实验操作：分别加入过量的 BaCl2 溶液、过量的 Na2CO3 溶液，过量的 ______ 溶液，过滤除去沉淀后再加入适量______，将溶液调至中性以除去 ___________________，如何证明过滤后的溶液中含有氢氧化钠：__________________________________________________
___________________________________________________________（填操作及现象）。
NaOH
稀盐酸
氢氧化钠、碳酸钠
取样，向溶液中加入适量氯化钙溶液，再向溶液中滴加酚酞，若溶液变红，则证明溶液中含 NaOH（合理即可）
跨学科实践活动 5
2. 我国海岸线长达 3.2 万千米，海洋专属经济区幅员辽阔，海洋资源丰富，开发前景十分远大。 金属镁广泛应用于生活、生产和国防工业，从海水中提取镁的过程如图 1 所示：
跨学科实践活动 5
（1）过程①中加入石灰乳时会采用喷淋的方式，目的是 ____________________________。
（2）过程②中发生的反应为 ___________________________（写化学方程式），反应的基本类型是 _________。
（3）过程③电解熔融氯化镁的过程中的能量转化形式为电能转化为 ___________ 能。小明在“海洋资源的综合利用与制盐”的实践活动中制得的盐中除 NaCl 外，还含有 MgCl2、MgSO4，它们的溶解度曲线如图 2。
增大反应物的接触面积，吸收更充分
Mg（OH）2+2HCl MgCl2+2H2O
复分解反应
化学
跨学科实践活动 5
跨学科实践活动 5
（4）40 ℃时， 把 60 g MgCl2 加入 100 g 水中，得到的溶液质量是 _________ g。 将 70 ℃时3 种物质的饱和溶液降温到 0 ℃，所得溶液的质量分数由大到小是 ___________________。
（5）从含有 NaCl、MgSO4 的溶液中提取 NaCl，选择一种合适的试剂 ____________（填化学式）来除去 MgSO4。 也可采用蒸发结晶的方式先获得晶体， 再用 NaCl 的 _________（选填“饱和”或“不饱和”）溶液来洗涤晶体得到较纯净的 NaCl。
157.5
MgCl2＞NaCl＞MgSO4
Ba（OH）2
饱和
跨学科实践活动 5
（6）若将海水完全蒸干反而不利于制盐，原因是 __________________________________________________________________________________________________________________。
若将海水完全蒸干，硫酸镁等杂质会留在所得氯化钠固体中，导致得到的盐不纯，增加了分离它们的难度和成本
垃圾的分类与回收利用
跨学科实践活动 6
1. 垃圾分类具有经济和环境双重价值。 在一次实践活动中，同学们开启了对垃圾的分类与回收利用的探究之旅。
活动一：参观垃圾分类处理厂
同学们在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如图 1 所示。
跨学科实践活动 6
（1）在参观时获悉城市生活垃圾可分为 _______________、有害垃圾、厨余垃圾和不可回收垃圾。
（2）小组交流后确定垃圾筛分时，可根据 ____________ 区分铜和铝。
（3）小组同学通过图甲装置测得焚烧垃圾产生的气体中 CO 体积分数变化如图乙所示，t1～t2 时间段内 CO 体积分数出现异常的原因是 ___________________。
可回收垃圾
颜色
燃烧不充分
跨学科实践活动 6
跨学科实践活动 6
活动二：设计制作堆肥桶
（4）兴趣小组的同学就厨余垃圾的堆肥方法与肥料的使用，开展了厨余垃圾堆肥项目研究，从而改良土壤提高土壤的肥力。 同学们设计的小型堆肥桶
如图 3 所示，给堆肥桶加盖的作用：一是提供 _______（选填“有氧”或“无氧”）环境，有利于微生物发酵；二是防止异味飘出。
无氧
跨学科实践活动 6
2. 垃圾分类是社会文明水平的一个重要体现，应该对垃圾分类回收。 请根据如图完成综合处理生活垃圾的有关问题。
跨学科实践活动 6
资料 1：垃圾焚烧产生烟气中有 SO2、HCl 等有害气体，SO2 与 CO2 的化学性质相似。
资料 2：硫酸亚铁容易与空气中的 O2 发生反应变质。
（1）其他垃圾的处理
①发电厂焚烧垃圾时，将 __________ 能转变为电能。
②吸收步骤中， 石灰浆吸收 HCl 发生反应的化学方程式是 _________________________。
化学
2HCl+Ca（OH）2 CaCl2+2H2O
跨学科实践活动 6
（2）废旧电池的回收
某些废旧电池中含有危害人类健康的镉、汞等元素，回收废旧电池中的镉有以下方法：
方法一 将废旧电池进行处理制得硫酸镉溶液，向其中加入足量的锌粉，得到固体镉。
方法二 将废旧电池破碎成细颗粒后焙烧，镉转化为氧化镉（CdO）；将含氧化镉的细颗粒和炭粉混合，隔绝空气加热至 1 200 ℃得镉蒸气和一氧化碳。
①由方法一推测，镉的金属活动性比锌 __________（选填“强”或“弱”）。
弱
跨学科实践活动 6
②氧化镉和炭粉反应的化学方程式是 ________________________，基本反应类型为 ____________。
（3）生锈铁制品的回收
在生锈铁制品回收利用过程中，要将硫酸亚铁溶液在氮气环境中结晶得到硫酸亚铁晶体。 其中氮气的作用是 _________________。
（4）请基于化学视角说明垃圾分类回收处理的一点重要意义：_______________________。
CdO+C Cd↑+CO↑
隔绝空气
1 200℃
置换反应
作保护气，隔绝空气
减少资源的浪费（合理即可）

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