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(共34张PPT)
跨学科实践活动(三)
探究土壤酸碱性对植物生长的影响
跨学科实践活动 7
1. 西瓜味道甘美，适宜生长在 pH=6~7 的土壤中，某校化学学习兴趣小组同学对自己所在地区的土壤是否适合种植西瓜进行了如下项目式活动。
跨学科实践活动 7
活动一：测定土壤的酸碱度
（1）取少量土壤样品，加水充分搅拌后过滤，过程操作如图所示，该操作中有一处错误，请改正：___________________________。
（2）最终某同学用 pH 计测得滤液的 pH=3.6，得出所取土壤显 ______（选填“酸”或“中”）性，______（选填“适合”或“不适合”）种植西瓜。
应用玻璃棒引流
酸
不适合
跨学科实践活动 7
活动二：分析土壤酸碱性原因
【调查取证】经调查，该土地之前施用了大量硫酸铵化肥。
【查找资料】铵盐能与碱溶液发生反应，产生刺激性气味的气体。
【作出猜想】土壤呈酸性的原因是含有大量的硫酸铵。
【实验验证】（3）该兴趣小组同学取活动一中的滤液于试管中，进行了如下实验：
跨学科实践活动 7
铵根
产生白色沉淀
跨学科实践活动 7
【实验结论】（4）土壤中含有硫酸铵。 步骤②的化学反应类型为 _______________________。
活动三：设计改良土壤酸碱性的方案
（5）兴趣小组的同学们通过讨论，认为要使改良后土壤的 pH 约为 7，可加入 ____________作为改良剂。
（6）经过本次项目式活动，同学们也有了自己的收获，但对土壤施用化肥的利与弊产生了争执，请你选择“利”或“弊”的一方并阐述自己的理由：________________________________________________________________。
复分解反应
熟石灰
利：有助于植物的生长，增加农作物产量（或弊：会带来环境问题）
跨学科实践活动 7
2. 兴趣小组以“土壤酸碱性形成原因以及对植物生长的影响”为主题开展了项目式研究。
【任务一】测定土壤的酸碱度及对作物的影响
（1）取我市 3 份不同地方土样，干燥后分别与水按 2∶5 的质量比混合，测得三个土样的 pH分别为 5.1、5.2、5.3，其中酸性最强的是 _____（选填“5.1”“5.2”或“5.3”）。
（2）模拟不同酸碱度土壤对植物生长的影响：项目小组分别在 5 个烧杯中倒入不同 pH 的溶液 50 mL，保持其他条件一致，放入 8 粒大小一样的绿豆，观察记录，数据如图。 由图 1可知，土壤 pH=_____ 时，绿豆生长状况最好。
5.1
8
跨学科实践活动 7
跨学科实践活动 7
【任务二】酸性土壤形成的原因及改良
（3）长期施用一些化肥会造成土壤酸化，以（NH4）2SO4 为例：（NH4）2SO4+4O2=2HNO3+2R+H2SO4，则 R 的化学式是 ____________。
（4）用适量的石灰石粉末（CaCO3）改良上述土壤的原理如图 2，说明石灰石中的 Ca2+把土壤颗粒上吸附的 _____（填离子符号）交换下来。
H2O
Al3+
制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
跨学科实践活动 8
1. 模拟水的分解和化合过程，构建分子模型。已知同温同压下，两种气体的体积之比等于其所含的分子个数之比。 兴趣小组利用不同的小球分别表示氢原子和氧原子，对电解水反应的微观过程提出了如下猜想（如图所示）：
同温同压下，1 体积氮气和 3 体积氢气在催化剂作用下化合生成 2 体积氨气（ ）。 请在图上面的框中用模型模拟该反应的微观过程。
跨学科实践活动 8
2. 任务一 探秘原子结构
（1）人类探索原子结构的奥秘，经历了漫长的过程。 如图是几位有代表性的科学家及他们提出的原子结构模型，模型建立的先后顺序是 _________（填选项字母）。
A. ①②③ B. ③②① C. ①③② D. ③①②
B
跨学科实践活动 8
任务二 化学兴趣小组的同学用“分”法和“合”法，通过水的分解与水的生成来探究水的组成
跨学科实践活动 8
Ⅰ. 通过“分”的方法探究水的组成
【提出疑问】水是由什么元素组成的？
【作出猜想】猜想一：水由一种元素组成；猜想二：水由不同元素组成。
【设计实验】电解水实验如图甲。
【实验现象】（2）通电后，两根电极上都出现气泡，一段时间后，正、负两极试管内收集的气体体积比约为 _______。
【实验验证】分别将燃着的木条放在注射器针筒处。
【实验结论】（3）根据验证实验的现象分析可知：水由 ________________ 组成，电解水反应的化学方程式是 ___________________________。
1:2
氢、氧两种元素
2H2O 2H2↑+O2↑
通电
跨学科实践活动 8
Ⅱ. 通过“合”的方法验证水的组成。
（4）如图乙所示，化学兴趣小组学生将氢气点燃前要先验纯，从图中可以分析得出，氢气的化学性质有 ______________（写一条）。
（5）如图丙，点燃氢气后观察到的现象是 __________________________，通过实验现象验证了水的组成。
【建构模型 总结提升】
建构合理的思维模型，既能促进深度学习又能提高思维品质。 图 3 为探索纯净物组成成分的思路和方法：
具有可燃性
气体燃烧，发出淡蓝色火焰
跨学科实践活动 8
跨学科实践活动 8
分析纯净物组成成分的理论依据是化学反应前后元素种类不变。
【类比运用 解决问题】 利用上述思路和方法，回答下列问题。
（6）铜在潮湿的空气中会生锈，是因为铜与二氧化碳、氧气和水发生了化合反应，由此推断铜锈中含有 _______________（填元素符号）。
（7）某物质隔绝空气加热，分解生成了二氧化碳、一氧化碳和水，则该物质中含有 _______________（填元素符号）。
Cu、C、H、O
C、H、O
调查家用燃料的变迁与合理使用
跨学科实践活动 9
1. 家用燃料的变迁，是人类进步的标志。 某化学小组展开如下项目式探究。
【任务 1】认识我国家用燃料的变迁
【学习交流】我国居民家用燃料的使用经历了如图所示的发展历程：
跨学科实践活动 9
（1）液化石油气是石油综合利用的产品，石油分馏属于 _____（选填“物理”或“化学”）变化。
【任务 2】理解燃料变化的意义
【查阅资料】充分燃烧 1 kg 煤或天然气释放的热量和产生 SO2 的质量如图 2 所示。
物理
跨学科实践活动 9
（2）SO2 排放到空气中溶于雨水可能会形成 _____。
（3）请结合生活常识和如图信息，总结家庭燃料升级成天然气之后的优点有 _____________________________________________________________________________________________________________（写出一点即可）。
单位质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热值高（或产生的 SO2 少，污染小，
合理即可）
酸雨
跨学科实践活动 9
2. 某小组同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”的研究报告。 为此，同学们进行了以下三个主题的研究。
主题一：研究燃烧条件
跨学科实践活动 9
（1）同学们依据题图 1 进行实验（夹持仪器略去）。 实验过程：①通入 N2，点燃酒精灯，一段时间后，a、b 中均无明显现象；②熄灭酒精灯，立即改通 O2，a 中无明显现象，b 中红磷燃烧。 实验过程②中，对比 a、b 中的实验现象，可知可燃物燃烧的条件之一是 ______________。实验过程中，能说明可燃物燃烧需要氧气的现象是 __________________________________________。
主题二：研究家用燃料的变迁
（2）同学们查阅资料，了解到家用燃料的更新历程如图 2 所示。
温度达到着火点
实验①中 b处红磷不燃烧，实验②中 b 处红磷燃烧
跨学科实践活动 9
①在家庭中使用煤（含碳量 95%左右）取暖时，由于通风不畅，会发生 CO 中毒，请用化学方程式解释生成 CO 的原因：_____________________________。
②调查中还发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。 根据研究所得，他们给出调节建议，将燃气灶的进风口 __________（选填“调大”或“调小”）。
调大
2C+O2 2CO
点燃
跨学科实践活动 9
主题三：研究新能源
（3）同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁高效的能源。 氢气被认为是理想的能源，当前，我国氢能按图 3 规划发展。
跨学科实践活动 9
①利用 C+H2O CO+H2 制得的氢气属于 ____（选填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”）。
②蓝氢的制得使用了碳捕捉技术，通常用纳米 CaO 吸附碳源，吸附原理与活性炭相似，是因为其结构 ____________。
③通过“可再生能源”分解水可获得绿氢，该能源可能是 ____________________（写一种）。
灰氢
疏松多孔
太阳能（合理即可）
高温
调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
跨学科实践活动 10
1. 2024 年 4 月 25 日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。请分析信息，解答相关问题。
（1）质轻、高强、耐极端环境是航天材料应具有的重要性能。 作为航天器主要材料的碳纤维复合材料可以制成各种杆件、构架、夹层板壳等等，体现了其很好的 __________ 性。
（2）石墨烯材料在航天领域具有广泛的应用,如航天服、空间站水处理、航天蓄电设备航天热控材料等。 而石墨烯是从石墨中分离出来的，石墨在生活中常用作 ____________，原因是 ______________________。
延展
电极（合理即可）
石墨具有良好的导电性（与上一空对应）
跨学科实践活动 10
（3）新一代运载火箭的发动机主要采用液氢液氧和煤油作为燃料，在目前的技术下，95%的氢能源都来自化石能源，低碳转型十分紧迫。请写出一种生活中的低碳做法：_________________________。
（4）空间站的能量来源于太阳，发电担当为柔性太阳能电池翼，储能担当为锂离子蓄电池。太阳能的优点是 ___________________________，太阳能电池翼的充电和放电的过程是 ________ 和电能的转化。
纸张双面使用（合理即可）
可再生，能量大（合理即可）
太阳
跨学科实践活动 10
2. 截至 2024 年 3 月 14 日，在轨执行任务的“神舟十七号”乘组航天员飞行时长将达到 140 天。某兴趣小组同学对我国航天科技领域取得的成就感到骄傲和自豪，并对相关问题进行了项目式探究。
任务一：了解我国航天科技领域中新型材料和能源
【查阅资料】（1）宇航员舱外航天服使用了一种聚氨酯橡胶的新型材料，该材料属于 ___________（选填“金属”或“合成”）材料。
任务二：学习舱外航天服处理二氧化碳的反应原理
【咨询老师】氢氧化锂和氢氧化钠化学性质相似。
合成
跨学科实践活动 10
【小组交流】（2）为了保障航天员有适宜的呼吸环境，必须处理产生的 CO2，目前飞船上常采用氢氧化锂（LiOH）作为吸收剂来吸收CO2，
该反应的化学方程式为 _________________________________________。
任务三：了解火箭燃料
（3）燃料溯源：被列为四大发明之一的黑火药为火箭燃料的发展奠定了基础。 黑火药发生爆炸时发生反应 ：2KNO3+3C +S=K2S +N2+3CO2，上述反应中的物质，其中可用作复合肥的是 _____（填化学式）。
CO2+2LiOH=Li2CO3+H2O
KNO3
跨学科实践活动 10
（4）燃料发展历程：1956 年中国成功发射了第一颗人造卫星。 当时，燃料主要是液体燃料，如液氧和煤油。 上世纪 70 年代，我国开始研制和使用液氢燃料。 液氢是一种高效的燃料，具有很高的比冲，能够提供更大的推力和速度。 液氢燃烧的化学方程式是 _____________________________________。新一代运载火箭使用复合推进剂，其具有质量轻、存储方便、推力大等优点。
（5）燃料的发展趋势：请结合所学知识谈谈火箭燃料的发展趋势 __________________________________________（答一点即可）。
绿色环保（或燃烧效率高或可重复使用等）
2H2+O2 2H2O
点燃
跨学科实践活动 10
（6）为了让更多的同学了解中国航天故事，兴趣小组开展征文宣传活动， 请你也设计一条体现中国航天精神的宣传语：___________________________________________。
中国航天人，航天为人类（合理即可）

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