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新人教版化学9年级上册培优精做课件授课教师：.班级：9年级（）班.时间：.跨学科实践活动2第三单元物质构成的奥秘人教版九年级化学上册跨学科实践活动2基于特定需求设计和制作简易供氧器练习题适用章节：跨学科实践活动2满分：50分答题时间：15分钟跨学科融合：化学、物理、工程设计、生活应用考查重点：供氧器原理、装置设计、实验操作、跨学科应用与装置优化一、选择题（每题4分，共20分）1.制作简易供氧器的核心化学反应是（）A.高锰酸钾加热分解B.过氧化氢催化分解C.氯酸钾加热分解D.水电解分解2.简易供氧器中常用二氧化锰的作用是（）A.增加氧气质量B.加快反应速率C.直接参与反应生成氧气D.降低氧气纯度3.简易供氧器设置洗气装置（清水瓶）的主要目的是（）A.干燥氧气B.湿润氧气、观察氧气输出速率C.制取氧气D.加快反应进行4.从装置设计角度，简易供氧器采用固液常温型装置的优势是（）A.需要加热、能耗高B.操作简便、安全、可随时制氧C.产生氧气纯度最高D.只适合工业使用5.下列关于简易供氧器的设计与使用，说法错误的是（）A.装置需保证气密性良好B.可通过气泡快慢调节供氧速率C.反应结束后二氧化锰无法重复使用D.适合家庭应急、绿植增氧等场景二、填空题（每空2分，共12分）6.简易供氧器的制氧原理文字表达式：________________________。7.简易供氧器主要利用________（填“固液常温型”或“固体加热型”）气体发生装置原理制作。8.装置中清水的作用是湿润氧气、________，便于直观判断供氧快慢。9.该实践活动融合物理________知识，利用气压差实现氧气稳定输出。三、实践探究题（每空3分，共18分）10.某小组开展制作简易供氧器的跨学科实践活动，完成下列探究：（1）装置组装：制作简易供氧器所需材料有塑料瓶、导管、分液漏斗、二氧化锰和________溶液。（2）气密性检查：组装装置后，需先________，再加入药品，防止装置漏气导致制氧失败。（3）速率调节：通过控制________的滴加速度，可精准调节氧气的产生速率。（4）原理分析：二氧化锰在反应前后质量和________不变，可循环重复使用。（5）装置优化：若供氧速率过快，可采取的改进措施是________。（6）应用拓展：简易供氧器可用于家庭小范围供氧、________等生活场景，实用性较强。四、参考答案与解析1. B解析：简易供氧器采用过氧化氢常温催化分解制氧，装置简单、安全便捷，适合手工制作。2. B解析：二氧化锰为催化剂，只能加快反应速率，不改变生成物质量，反应前后性质、质量不变。3. B解析：氧气通入清水可被湿润，同时通过水中气泡产生快慢，直观观察氧气输出速率。4. B解析：固液常温型装置无需加热，操作简单、安全可靠，适合自制简易供氧设备。5. C解析：催化剂可重复使用，反应结束后回收的二氧化锰仍可继续催化过氧化氢分解。6.过氧化氢二氧化锰水+氧气7.固液常温型8.观察氧气流速9.气压（流体压强）10.（1）过氧化氢；（2）检查装置气密性；（3）过氧化氢溶液；（4）化学性质；（5）减慢过氧化氢溶液滴加速度、减少二氧化锰用量（合理即可）；（6）鱼缸增氧、小型绿植养护（合理即可）核心总结：本次跨学科实践融合化学制氧原理与物理气压知识，核心掌握简易供氧器的制作原理、装置作用、操作要点与优化方法，理解化学知识在生活工具设计中的实际应用，培养动手实践与创新设计能力。
一、探究构成物质的微观粒子
“酒香不怕巷子深”“梅花香自苦寒来”，我们是怎么闻到酒香、花香的呢？
蔗糖放到水里为什么会消失？湿衣服为什么会晾干？
观察图片及文字发生的现象，说一说原因。
在物理和化学的学习中，我们都对微观粒子进行了一定的探索，对比两种不同的实验方式，比较一下物理和化学探究思路和方法的区别和联系。
区别：物理探究通过对物质的形态、颜色、位置等发生的变化进行验证，化学探究通过物质的种类改变作为线索进行探究，即物理和化学研究的线索来源不同。
联系：物理和化学的研究都用到了实验方法，都是通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事物。
奇思妙想
2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·卢利尔，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。这些实验为人类探索原子和分子内的电子世界提供了新工具,可测量电子移动或改变能量的过程。利用阿秒光脉冲,科学家有望“看清”各种化学反应的过程,从而理解反应的机理，在此基础上研究如何控制反应过程,进而获得新的产物。
阿秒光脉冲
2.模型在科学探究中的作用
二、认识模型在探索物质组成与结构中的作用
实验是科学探究的重要手段，实验方法的不断进步是化学发展的关键。模型能帮助建立认识宏观物质和微观粒子的桥梁。在我们的化学、物理和生物学等课程中都有多种模型能体现物质的组成与结构。
不同学科根据其学科的研究对象、研究领域的不同具有不同的的特点，能从多方面帮助我们建立更全面的认识。
各位同学，根据元素、分子、原子与物质的层次关系，绘制出四者的结构关系图。
奇思妙想
科学家认识原子结构的历程
不同科学家对原子结构作出的不同猜想与建立的原子结构模型
原子结构模型
1913年波尔
分层结构模型
1808年道尔顿
实心球模型
1897年汤姆孙
葡萄干布丁模型
1911年卢瑟福
核式结构模型
1926年薛定谔
电子云模型
3.以水为例探究物质组成与结构
水的组成发现历程
1. [2024·青岛] 科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识，不正确的是 (　　)
A. 道尔顿认为原子是不可再分的实心球,是构成物质的最小粒子
B. 汤姆孙等人在原子中发现了电子，推翻了道尔顿实心球模型
C. 卢瑟福等人通过粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型
D. 卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型，不会被替代
D
【点拨】道尔顿是探索原子结构较早的科学家，受当时科学水平的局限性，道尔顿认为原子是“不可再分的实心球体”，是构成物质的最小粒子，A 正确；汤姆孙等人在原子中发现了电子，提出汤姆孙葡萄干布丁模型，推翻了道尔顿实心球模型。B 正确；卢瑟福通过α 粒子散射实验，得出卢瑟福核式模型，修正了汤姆孙关于原子结构的汤姆孙葡萄干布丁模型，C 正确；卢瑟福核式模型也不是最完善的原子结构模型，人类对原子结构的认识永无止境，D 不正确。
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2. 人们对分子、原子的认识经历了曲折的过程。
材料一：1808 年，道尔顿在《化学哲学新体系》一书中论述了原子论的观点：物质由看不见的原子构成，原子是不可分割的。
材料二：1811 年，阿伏加德罗提出分子学说，他认为构成气体的粒子不是原子，而是分子。随后科学家们确立并逐步完善了“原子分子学说”。
材料三：1897 年，汤姆孙在研究阴极射线时，发现所有原子都含有带负电荷的电子,否定了“原子不可分割”的观点。
材料四：1911 年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α 粒子轰击金箔实验(如图1 所示)，卢瑟福推测：除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，
否则大角度的散射是不可能的。
(1)物质是由原子构成的，是由_________首先提出来的， _________首次提出了原子是可分的观点。
(2)如图2 是道尔顿当时采用的元素符号，根据这些符号，下列水分子的模型最接近的是_______(填字母)。
道尔顿
汤姆孙
B
(3)①卢瑟福推测“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这个“很小的结构”是指_________。
②由卢瑟福“α 粒子轰击金箔”的实验，可推出的原子结构模型为___________(填字母)。
原子核
C
原子种类是否发生改变
(4)1919 年，卢瑟福用加速的高能α 粒子(由2个质子和2 个中子构成)轰击氮原子，α 粒子留在氮原子中，使氮原子转化为氧原子，并释放出一个质子，实现了人类历史上第一次人工核反应。该变化不属于化学变化。你认为核变化和化学变化的根本不同点是____________________。
【点拨】(1)由短文可知，道尔顿最先提出物质是由原子构成的，汤姆孙否定了“原子不可分割”的观点，即提出原子是可分的观点。(2)1 个水分子中含有2 个氢原子和1 个氧原子。(3)①原子是由原子核和核外电子构成的，其中电子的质量很小，可忽略不计，则原子的质量主要集中在原子核上，则“很小的结构”是指原子核；②由卢瑟福“α 粒子轰击金箔”的实验，可推出原子内部大部分是空的，只有中间有一个很小的原子核，故选C。(4)由题干可知，核变化中，原子种类发生改变，但化学变化过程中，原子种类不变，则核变化和化学变化的根本不同点是原子种类是否发生改变。
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早期观念
在很长一段时间内，人们曾认为水是组成世间万物的一种元素，不可再分。这种观念在科学界占据主导地位，限制了人们对水本质的认识
1781年后
卡文迪许
1781年，卡文迪许改进了实验方案，用纯净的氧气代替空气进行实验，发现“可燃空气”在纯氧中可以安静燃烧，发出蓝色火焰，并且1体积氧气和2体积“可燃空气”恰好完全反应，生成物只有水，没有别的物质。
1782
拉瓦锡
1782年，拉瓦锡将水蒸气通过1 000多摄氏度高温的金属铁管，获得了“可燃空气”和一种黑色固体（后确认为四氧化三铁）。他由此认为水不是一种元素，而是由“可燃空气”和氧结合形成的化合物。
1800年后
英国科学家尼克尔森和卡里斯特尔使用“伏打电池”在常温下进行了水的电解实验，并获得了成功。他们进一步证明了拉瓦锡的结论，即水是由氢和氧两种元素组成的
1781
普利斯特里
普利斯特里将氢气通入一个含有空气的封闭球形玻璃瓶中点燃，发现瓶壁上有露珠生成。他多次向朋友展示这一实验，但未能给出合理的解释。
水的组成发现历程

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