第13讲 跨学科实践活动
一、基于特定需求设计和制作简易供氧器
1.某兴趣小组在跨学科实践课上制作了如图所示简易化学供氧器，下列说法不正确的是( )
A.该供氧器可以在夏天给鱼缸的鱼供氧
B.反应仓中的药品可以是氯酸钾和二氧化锰
C.氧气能从过滤仓中逸出说明氧气不易溶于水
D.可根据过滤仓中气泡的多少，来判断氧气产生的快慢
二、微型空气质量“检测站”的组装与使用
2.兴趣小组用自制的空气质量监测仪检测不同地方的空气质量，测得市区中心空气质量显示屏显示相关SO2、NO2、O3的数据如图所示。请回答下列问题。
(1)制作显示屏常用的材料有Al2O3、 B2O3、SiO2等，这三种物质均属于________(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)O3属于空气污染物，O3与O2化学性质不同的原因是__________，空气中 SO2、NO2过多会形成__________，危害农作物或建筑物。
(3)显示屏显示相关SO2、NO2、O3数据超标，若要改善当地的空气质量，需要采取的措施是__________；兴趣小组检测到公园里空气质量优良，公园内空气质量比市区中心质量更佳的原因是_________________。
三、水质检测及自制净水器
3.某学校化学兴趣小组的同学们就近对该地湖泊水质进行了如下探究之旅。
(1)在老师的带领下，同学们采集湖泊水源水样，在当地水质检测站进行检验，发现湖泊水电导率在125～250 μS/cm间，老师告诉同学们湖泊水能导电是由于其中含有钙、镁离子，其中钙离子的符号为_________；生活中可以通过__________的方法降低水的硬度。
(2)为保证饮用水质的健康，同学们运用“水的净化”知识设计了如图所示的自制净水器。
①请在图中横线处补充使用的实验材料。
②上述补充的实验材料可除去水中的色素和异味，这是利用了其__________的结构。
(3)探究之旅结束后，同学们纷纷对提高当地水质合格率提出了建议，请你写出一条：__________。
四、调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
4.在一次实践活动课中，同学们观看了长征二号F运载火箭托举神舟十六号载人飞船跃入苍穹的震撼画面。观看过后老师带领同学们学习航天科技领域中的知识。
(1)飞船发射时，为增加发射动力和发射过程的有效性，选用偏二甲肼(C2H8N2，有毒)和四氧化二氮(N2O4，有毒)组成双元动力推进剂，二者反应可生成对环境无污染的CO2、H2O和__________，推进剂在使用时应注意的一点是__________。
(2)为保护宇航员的生命安全，“环控生保系统”向舱内输送可供呼吸的气体是__________。
(3)舱外宇航服用铝、橡胶、聚酯材料等制作而成，其中的铝属于__________材料。舱外宇航服的最外层使用了玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维，足以抵御像枪弹一般的微陨石的袭击，它具有的特性是_____。
(4)返回舱返回时的动力来自液氢和液氧。它们提供动力时，发生反应的化学方程式为__________。在即将着陆前，要迅速释放剩余的燃料，这样做的目的是__________。
五、制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
5.19世纪以前，人们一直认为原子是不可分的。近两百多年来，科学家通过实验与推理逐步揭开原子结构的奥秘。
史料一：1808年，道尔顿提出原子论，认为物质都是由原子直接构成的，原子是一个实心球体。
史料二：1897年，汤姆生通过实验发现了带负电的电子，并推测原子中还有带正电的粒子。
史料三：1911年，卢瑟福用一束质量比电子大很多的带正电的高速运动的α粒子轰击金箔，结果如图所示。
(1)史料二中，汤姆生推测原子中还有带正电的粒子的依据是______________________。
(2)史料三中，1个α粒子由2个中子和2个质子构成，则α粒子带__________(填“正”或“负”)电。大多α粒子穿过金箔后方向不变，说明__________(填字母)。
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子核的体积很大 C.原子内部绝大部分空间是“空的”
(3)如图分别代表三个史料中科学家对原子结构的认知模型，请完成连线。
六、调查家用燃料的变迁与合理使用
6.化学小组同学们通过走访调研了解到当地家用燃料的发展经历了如图所示阶段。
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n，纤维素中碳、氧元素的质量比为__________。
(2)用蜂窝作作燃料，将煤制成蜂窝煤的目的是__________。使用蜂窝煤时，一般用废报纸、小木柴等引燃蜂窝煤，点燃废报纸、小木柴的目的是__________。
(3)现如今用天然气作燃料，天然气的主要成分是__________。
(4)未来燃料“？”处是氢气，用氢气作燃料更加环保，氢气燃烧的化学方程式为___________________。
七、海洋资源的综合利用与制盐
7.下表为小红、小明对“海洋资源的利用”做出的一份调查报告。
调查报告
人员：小红、小明 时间：X年X月X日
项目：海洋资源的利用 方式：检索资料
调查结果 (1)生物资源及能源：海洋为人类提供的食物有__________(举一例，后同)，能源有__________。
(2)化学资源 ①海水晒盐：从海水中提取获得食盐氯化钠，通常采用的原理是__________。 ②海水制碱：发生的一个化学方程式为NaCl＋X＋NH3＋CO2 === NaHCO3＋NH4Cl，X的化学式为__________。 ③海水制镁：工业上一般用电解熔融状态的氯化镁制金属镁，写出该反应的化学方程式_________。
【交流反思】开发利用海水资源时应注意的问题是________________。
八、基于碳中和理念设计低碳行动方案
8.我国提出努力争取在2060年前实现碳中和，充分体现了解决气候问题大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动，请回答下列问题。
【活动一】调查碳循环
(1)基于碳循环视角，实现碳中和可以从两方面进行，①减少碳排放；②__________。
(2)调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响，下列措施不可行的是__________(选填字母序号)。
A.严禁使用化石燃料
B.改进技术，提高能效
C.捕集能源使用过程中生成的二氧化碳，进行封存处理
【活动二】探究碳捕捉
根据二氧化碳的性质，可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果，小组同学设计如图1所示实验，装置a端连接气压传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图2所示。
(3)图1中，甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液，X的值为_______；分析图2可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是__________(选填装置序号)，该装置中发生反应的化学方程式为__________。
(4)碳封存技术也是实现碳中和的重要途径之一。某实验基地通过一定技术将二氧化碳压缩存入地下，实现二氧化碳的封存。从微观角度分析，这一技术能够实现的原因是_________________________。
【活动三】聚力助低碳
(5)实现碳中和需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施，如调整能源结构，开发使用新能源等。青少年也应积极助力低碳，你的做法是__________(写一条即可)。
九、探究土壤酸碱性对植物生长的影响
9.实践课上，兴趣小组同学得知植物生长情况与土壤酸碱性有关，于是他们采集了某农田的土壤样品，展开如下探究。
活动一：探究土壤的酸碱性
同学们将收集到的土壤样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中充分混合，静置后得到上层澄清的土壤浸出液。用pH试纸测定浸出液的pH，具体操作是__________，读出pH为6。
活动二：调查土壤酸碱度对植物的影响
常见蔬菜最适宜的土壤pH范围如下，则该土壤中适宜种植的蔬菜是________。
植物 萝卜 甘蓝 茄子 黄瓜
适合的pH范围 7～7.5 5.5～6.7 6.8～7.3 5.5～7.6
活动三：分析土壤酸碱度变化的原因
【查阅资料】酸雨沉降、过多施用硫酸铵等肥料均会使土壤酸性增强；干旱地区降水量少，土壤中的物质与水作用会使土壤碱性增强。
【教师提示】本地近几年实行了“煤改气”政策后，已经大大减少了煤燃烧所产生的空气污染物_______(填一种)的排放，因此不太可能产生酸雨，土壤酸碱度的变化应该与施用硫酸铵肥料有关。
【进行实验】同学们根据猜想，设计并进行了以下实验进行验证。
步骤 操作 现象 结论
① 取少量土壤样品，加入少量熟石灰，混合，研磨 __________ 土壤中含有(NH4)2SO4
② 取少量土壤浸出液于试管中，向其中滴加足量稀硝酸，再滴加__________ 产生白色沉淀
【分析解释】步骤②中发生的反应是__________(用化学方程式表示)。
【反思交流】为改良酸性土壤，可施入适量__________，还可以在施肥时使用碱性肥料进行调节，如氨水、草木灰等。
十、垃圾的分类与回收利用
10.随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设，城市垃圾处理成了一项重要工程。某校实践小组的同学在老师的带领下，调查现阶段生活垃圾的处理方式，并做出如图总结。
(1)该流程图中，对__________的处理是错误的，“废旧易拉罐”属于__________(填“厨房垃圾”“其他垃圾”“可回收物”或“有害垃圾”)。
(2)厨余垃圾“生化厌氧产沼”是指厨房垃圾经过微生物的无氧呼吸(发酵)产生CH4和CO2，设垃圾中有机物的化学式为(CH2O)n，该反应的化学方程式为___________________________。
(3)其他垃圾焚烧发电是将化学能转化为__________能。
(4)积极倡导垃圾分类的好处是__________。
第13讲
1.B
2.(1)氧化物 (2)分子构成不同 酸雨 (3)植树造林(或使用新能源汽车等，合理即可) 植物会吸收部分有害气体(合理即可)
3.(1)Ca2＋ 煮沸 (2)①活性炭 ②疏松多孔 (3)加强水质监测(合理即可)
4.(1)N2(或氮气) 防止反应物泄漏(合理即可) (2)O2(或氧气) (3)金属 强度高(或耐撞击等，合理即可) (4)2H2＋O2 2H2O 减轻重量(合理即可)
5.(1)原子不显电性，原子中发现了带负电的电子，则推测原子中还有带正电的粒子 (2)正 C
(3)
6.(1)9∶10 (2)增大与空气的接触面积，使煤充分燃烧 提供热量，使温度达到煤的着火点 (3)甲烷(或CH4) (4)2H2＋O2 2H2O
7.(1)海鲜(或鱼等合理即可) 潮汐能(或风能等合理即可) (2)①蒸发结晶 ②H2O ③MgCl2 Mg＋Cl2↑ 【交流反思】适度开发(合理即可)
8.(1)增大碳的吸收与转化 (2)A (3)30 丙 CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O (4)分子间有间隔 (5)节约用纸、植树造林(合理即可)
9.活动一：用玻璃棒蘸取浸出液滴到pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡对照 活动二：甘蓝、黄瓜
活动三：【教师提示】二氧化硫(或二氧化氮) 【进行实验】有刺激性气味气体产生 硝酸钡溶液(合理即可) 【分析解释】Ba(NO3)2＋(NH4)2SO4=== BaSO4↓＋2NH4NO3 【反思交流】熟石灰[(或Ca(OH)2)]
10.(1)有害垃圾 可回收物 (2)2(CH2O)nn CH4↑＋n CO2↑ (3)电 (4)节约资源(合理即可)
