《跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)4基于特定需求設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器》目錄認(rèn)識(shí)供氧器的需求與應(yīng)用場(chǎng)景探究供氧器的制氧原理與材料選擇理解供氧裝置結(jié)構(gòu)與工作流程定量計(jì)算制氧劑用量與供氧效果關(guān)系設(shè)計(jì)與優(yōu)化簡(jiǎn)易供氧器方案成果展示與跨學(xué)科實(shí)踐反思01020304050601認(rèn)識(shí)需求供氧器的應(yīng)用場(chǎng)景供氧需求■老年人與呼吸疾病患者：因肺功能減弱，需持續(xù)低流量吸氧以緩解缺氧癥狀■高原地區(qū)人群：高海拔導(dǎo)致氧氣稀薄，易引發(fā)頭痛、乏力，需臨時(shí)補(bǔ)氧■醫(yī)療急救場(chǎng)景：危急時(shí)刻保障呼吸通暢，維持生命體征穩(wěn)定功能要求城市家庭使用●便攜性要求適中：主要在室內(nèi)使用，裝置可稍大●供氧時(shí)間長(zhǎng)：需支持長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)供氧●操作安全簡(jiǎn)單：適合老年人獨(dú)立操作，防誤觸設(shè)計(jì)戶外探險(xiǎn)使用●高度便攜輕巧：需隨身攜帶，體積小、重量輕●快速啟動(dòng)供氧：應(yīng)對(duì)突發(fā)高原反應(yīng)●環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：耐低溫、防震、密封性好12特點(diǎn)總結(jié)供氧器特點(diǎn)城市家庭供氧時(shí)間長(zhǎng)操作安全噪音低戶外探險(xiǎn)便攜輕巧快速供氧環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)醫(yī)療急救供氧精準(zhǔn)穩(wěn)定性高應(yīng)急響應(yīng)快02制氧原理探秘從化學(xué)反應(yīng)看材料選擇實(shí)驗(yàn)室制氧原理

過(guò)碳酸鈉反應(yīng)機(jī)制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程應(yīng)用與安全優(yōu)勢(shì)●便攜穩(wěn)定?固體形態(tài)易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸●反應(yīng)可控?產(chǎn)氧速率適中，適合家庭保健使用●副產(chǎn)物無(wú)害?生成物為水和碳酸鈉，環(huán)境友好

03結(jié)構(gòu)探秘揭開(kāi)供氧器的面紗部件識(shí)別■氣瓶：儲(chǔ)存制氧反應(yīng)物，密封防漏■減壓閥：控制氧氣輸出壓力，確保安全穩(wěn)定■導(dǎo)管與面罩：實(shí)現(xiàn)氧氣從裝置到人體的傳輸路徑氣流解析

04定量計(jì)算揭秘供氧背后的數(shù)字規(guī)律化學(xué)方程式計(jì)算■質(zhì)量守恒定律：化學(xué)反應(yīng)前后，物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變?！鲇?jì)算步驟：①寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式→②標(biāo)出相關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量比→③列比例式求解未知量★關(guān)鍵：各物質(zhì)間的質(zhì)量比=相對(duì)分子質(zhì)量×系數(shù)試劑配比影響分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析●數(shù)據(jù)來(lái)源：某便攜式供氧器說(shuō)明書(shū)●A劑（過(guò)碳酸鈉）：每袋100g●B劑（二氧化錳）：每袋3g●觀察趨勢(shì)：→增加A劑用量→平均供氧量提升→B劑作為催化劑，主要影響反應(yīng)速率規(guī)律總結(jié)■保健吸氧（1袋A+1袋B）：供氧量≥320mL/min，持續(xù)15分鐘以上■一般缺氧（2袋A+1袋B）：供氧量≥500mL/min，持續(xù)25分鐘★結(jié)論：A劑量決定總產(chǎn)氧量，B劑量控制分解速度1205設(shè)計(jì)與優(yōu)化動(dòng)手制作簡(jiǎn)易供氧器制氧原理

設(shè)計(jì)草圖部件功能說(shuō)明●反應(yīng)倉(cāng)：盛裝A劑與水，啟動(dòng)主反應(yīng)●催化劑室：放置B劑，控制產(chǎn)氧速率●導(dǎo)氣管：連接各模塊，引導(dǎo)氧氣流動(dòng)●出氧口：接面罩或鼻吸管，實(shí)現(xiàn)供氧草圖繪制要點(diǎn)①按照從下到上的順序布局反應(yīng)單元②標(biāo)注關(guān)鍵接口與密封部位③使用箭頭標(biāo)明氧氣流向④留出加料口和排氣閥位置12用量指南試劑精確用量●A劑（過(guò)碳酸鈉）：每袋100g，按需選用1-3袋●B劑（二氧化錳）：每袋3g，與A劑配套使用●水量控制：200mL清水激活反應(yīng)操作步驟①將A劑倒入反應(yīng)倉(cāng)②加入指定量清水③放入B劑并密封裝置④打開(kāi)導(dǎo)氣閥開(kāi)始吸氧注意事項(xiàng)★避免試劑直接接觸皮膚★使用后及時(shí)通風(fēng)★兒童須在成人監(jiān)護(hù)下操作★遠(yuǎn)離明火存放06成果展示實(shí)踐與反思設(shè)計(jì)圖解

問(wèn)題與優(yōu)化常見(jiàn)問(wèn)題●氧氣泄漏?接口密封性不足●產(chǎn)氧速率不穩(wěn)定?催化劑分布不均●裝置體積過(guò)大?結(jié)構(gòu)布局不合理●操作復(fù)雜?缺乏清晰標(biāo)識(shí)和說(shuō)明改進(jìn)策略●使用橡膠密封圈加強(qiáng)連接處●將B劑封裝在可滲透膜中均勻釋放●優(yōu)化反應(yīng)倉(cāng)形狀，減小整體體積●增加標(biāo)簽指示，編寫(xiě)簡(jiǎn)明操作指南★提升實(shí)用性、安全性與用戶體驗(yàn)12STEAM收獲學(xué)科融合體現(xiàn)■科學(xué)（S）：應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理與定量計(jì)算■技術(shù)（T）：選用合適材料與制氧機(jī)制■工程（E）：設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、測(cè)