化學與社會?跨學科實踐跨學科活動勾連學科知識點微型空氣質量“檢測站”的組裝與使用生物學認識人類活動破壞或改善生態(tài)環(huán)境地理氣象觀測,空氣質量影響因素的探究,借助風向標、雨量計、風速測量儀等完成以地區(qū)、時間、溫度、降水量、風速、風向和濕度為基本信息的氣象監(jiān)測

基于特定需求設計和制作簡易供氧器物理分離出空氣中的氧氣涉及的物理原理(沸點不同),供氧器原理涉及的壓強變化、流體流速變化水質檢測及自制凈水器物理檢測水質的物理方法、凈化水的物理方法基于碳中和理念設計低碳行動方案生物從大氣圈、巖石圈、水圈等多個系統(tǒng)認識碳循環(huán),綠色植物可以通過光合作用將二氧化碳轉化為有機物,在維持生物圈中碳—氧平衡方面有重要作用地理認識人類活動對環(huán)境產(chǎn)生影響并造成氣候變化道德與法治了解關于節(jié)能減排的政策法規(guī),關注與溫室效應有關的新聞,理解在環(huán)境、經(jīng)濟等問題上各國的依存關系,理解碳中和的意義垃圾的分類與回收利用物理、生物學測量填埋瓶的重量,結合微生物作用進行能量分析等道德與法治了解垃圾分類處理的相關政策,理解垃圾分類與回收的意義探究土壤酸堿性對植物生長的影響地理認識我國土壤酸堿度分布情況生物認識土壤酸堿度對植物生長的關系海洋資源的綜合利用與制鹽地理海水資源的分布生物食鹽對人體健康的重要性制作模型并展示科學家探索物質組成與結構的歷程歷史科學家探索物質組成與結構的歷程(續(xù)表)跨學科活動勾連學科知識點調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用地理探究我國煤、天然氣等資源的分布情況生物學煤炭不完全燃燒產(chǎn)生一氧化碳對人體的危害道德與法治了解燃料的變遷原因與相關政策調(diào)查我國航天科技領域中新型材料、新型能源的應用物理新型材料的性質和特點(1)如圖中還缺少的一種目前計入空氣質量評價的主要污染物是

;其中造成酸雨的氣體是

。

二氧化氮、二氧化硫

活動1

微型空氣質量“檢測站”的組裝與使用1.如圖為三亞市某日空氣質量情況,請回答下列問題:

一氧化碳(或“CO”)

(2)據(jù)報道,2024年三亞市環(huán)境空氣質量優(yōu)良率為100%,其中全年空氣質量一級(優(yōu))共333天,屬二級(良)共32天。為保護三亞市空氣質量,我們可以做到的是

_

。

電動車(或“使用清潔能源”或“植樹造林”,合理即可)

減少使用汽車,多騎單車、活動2

基于特定需求設計和制作簡易供氧器2.(2022杭州)小金設計了一款在缺氧環(huán)境或出現(xiàn)高濃度有毒有害氣體環(huán)境下逃生時使用的自救呼吸器。其設計思路如圖甲所示,自救呼吸器的結構如圖乙所示(其中箭頭方向表示氣體流動方向)。(1)生氧藥品的選擇:小金查閱資料發(fā)現(xiàn)超氧化物(用MO2表示,其中M為+1價)可與人呼出氣中的CO2、H2O反應生成O2,其反應的化學方程式:4MO2+2H2O===4X+3O2↑、4MO2+2CO2===2M2CO3+3O2X的化學式為

。

MOH

500g超氧化鉀(KO2)和500g超氧化鈉(NaO2)的生氧性能如圖丙所示。小金依據(jù)人正常呼吸時需要生氧藥品的生氧速度不低于1L/min,并結合自救呼吸器的結構和生氧藥品的生氧性能,選取了KO2作為生氧藥品。選取KO2的優(yōu)點是____________________________________________________________。(寫出1點)

生氧速度波動較小(或“使用時間較長”或“氧氣浪費較少”,合理即可)

(2)影響自救呼吸器有效防護時間的因素有

(多選,填序號)。

①生氧藥品的質量②外界有毒有害氣體濃度③外界氧氣濃度

④生氧藥品的種類

①④

(1)超濾膜可以讓水分子通過,而大分子無法通過,如圖2,該過程相當于凈水中的

。

活動3

水質檢測及自制凈水器3.近年,學校均安裝了直飲機,讓師生們喝上了干凈、令人放心的飲用水。如圖1是直飲機的工作流程圖。請回答:

過濾

(2)活性炭濾芯具有

作用,吸附顏色、異味的同時,也吸附重金屬離子,如鋇離子

,二價汞離子

。(填寫離子符號)

(3)熱交換器內(nèi),開水管、冷水管緊密交替排列,開水管中開水的溫度降低,冷水管中冷水的溫度升高。溫度升高的冷水輸送至電熱開水器,加熱成開水,這樣交換的優(yōu)點是

。

(4)紫外燈管照射可以殺菌消毒,這個過程是

(填“物理”或“化學”)變化。

化學

節(jié)能、效率高

Hg2+

Ba2+

吸附

(5)取一杯直飲水,加入

,可以檢查水中鈣、鎂化合物的含量。攪拌后,發(fā)現(xiàn)泡沫很多,說明直飲水是

。

(6)直飲水在煮沸的過程中,水中的Ca(HCO3)2分解生成碳酸鈣、水和二氧化碳,寫出反應的化學方程式:

。

軟水

CaCO3↓+CO2↑+H2O

Ca(HCO3)2

肥皂水

活動4

基于碳中和理念設計低碳行動方案4.(2022金華)為了保護生態(tài)環(huán)境,針對全球氣候變化,中國政府向全球承諾,力爭于2060年前實現(xiàn)“碳中和”。“碳中和”是指在一定時間內(nèi),使二氧化碳的排放總量與吸收總量平衡,實現(xiàn)“零排放”。實現(xiàn)“碳中和”通常可采取如下措施:Ⅰ.碳減排:減少人類生產(chǎn)和生活中二氧化碳的排放量。(1)下列做法不能實現(xiàn)“碳減排”的是

(填字母)。

A.加高煙囪排放工業(yè)廢氣B.推進新能源汽車使用C.廢棄物分類投放并回收利用 D.養(yǎng)成節(jié)約用水用電習慣

A

Ⅱ.碳吸收:①利用植物進行光合作用,這是自然界消耗二氧化碳的最重要途徑;②利用“碳捕捉與封存技術”,即通過一定的方法,將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來進行儲存。在實際生產(chǎn)中,經(jīng)常用NaOH溶液來“捕捉”CO2的流程如圖所示(部分條件及物質未標出)。(2)用該技術進行“碳捕獲”有效利用了原材料,該過程中被循環(huán)利用的物質有

。

(3)分離器中發(fā)生的反應:①CaO+H2OCa(OH)2,②Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH。現(xiàn)有溶質質量分數(shù)為10.6%的Na2CO3溶液100千克,求完全反應后,理論上可生成CaCO3的質量(要求根據(jù)化學方程式計算)。

NaOH、CaO

Ⅲ.碳轉化:指二氧化碳的資源化利用。A.金屬可直接利用B.有機物可再上餐桌C.可燃物可焚燒發(fā)電D.惰性物可徹底拋棄活動5

垃圾的分類與回收利用5.(2022山西)隨著我國“資源節(jié)約型”與“環(huán)境友好型”社會的建設,垃圾綜合化分類及資源再生利用進入了新的階段。下列對垃圾資源再利用的建議,正確的一項是(

)C①將在該地多點選取的土壤混合,并研成粉末狀;②稱量一定質量的土壤粉末于燒杯中,加入適量水,攪拌;③將充分溶解后的混合液進行過濾,所用裝置如圖所示;④用pH試紙測定過濾后所得土壤溶液的pH。活動6

探究土壤酸堿性對植物生長的影響6.《大荔縣志》中記載:“西瓜出沙苑,味甘美,甲于秦中”。西瓜適合在弱酸性土壤中生長,某?；瘜W課外小組的同學為考查某地土壤是否適合種植西瓜,對其土壤進行了實驗分析,具體實驗步驟如下:(1)指出圖中的一項錯誤:

。

(2)經(jīng)測定,該土壤溶液的pH為2,為了適合種植西瓜,可通過大量施入草木灰(主要成分K2CO3)來調(diào)節(jié)土壤酸堿度,由此推斷K2CO3屬于碳酸鹽的方法是_______________________________________________________________________________________________________________

(寫出步驟、現(xiàn)象、結論);此外人們也常向土壤中施加適量的熟石灰改良土壤酸性,改良過程中所發(fā)生反應的微觀實質是

。

氫離子和氫氧根離子反應生成水分子

沒有使用玻璃棒引流

取少量樣品于試管中,加水溶解后,加入適量的稀鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,則K2CO3屬于碳酸鹽(3)步驟④中先將pH試紙用蒸餾水潤濕,然后滴上土壤浸出液,這樣操作會使測得的土壤pH

(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(4)化肥對提高西瓜產(chǎn)量具有重要作用,下列屬于復合肥的是

(填字母)。

A.KNO3 B.CO(NH2)2 C.NH4NO3 D.Ca3(PO4)2

A

偏大

A.在未加壓的情況下,也可使淡水量增加B.持續(xù)增大壓強更有利于得到更多的淡水C.a口排出液通過蒸發(fā)結晶得到精制食鹽D.加壓后a口排出液中離子的種類不變活動7

海洋資源的綜合利用與制鹽7.某省是海洋大省,海水淡化一直是重要研究課題,膜技術的引入使研究有了突破性進展。如圖對醋酸纖維膜右側的海水加壓,水分子可透過膜進入左側淡水池,而海水中各種離子不能通過膜,從而得到淡水。下列有關說法正確的是(

)D8.閱讀下列科普短文,回答有關問題。氣候變化中的海洋海洋覆蓋了地球70%以上的面積,是世界上最大的生物棲息地,有超過25萬種生物生活在其中,為人類提供了食物、能源和交通,是人類應對氣候變化的忠實“朋友”。20世紀50年代以來,人類活動產(chǎn)生的溫室氣體導致地球系統(tǒng)熱量不斷增加。海洋吸收了絕大部分全球變暖的熱量,還“消化”了2~3倍人為排放的二氧化碳,減緩了氣候變化速度及影響。20世紀90年代以來,海洋變暖的速度增加了1倍。在過去的20年里,所有大洋盆地都觀測到了持續(xù)數(shù)天到數(shù)月的極端海洋高溫天氣,即“海洋高溫熱浪”,它可以延伸數(shù)千公里的范圍,深達數(shù)百米。熱浪頻發(fā),易引起更強烈的熱帶氣旋、厄爾尼諾現(xiàn)象等。2006~2015年,全球平均海平面每年上升約3.6

mm,是1901~1990年期間上升速度的25倍。海洋在溶解了二氧化碳后,酸性增強,會影響牡蠣、蛤蜊等貝類的外殼或骨骼的形成。(1)海洋為人類提供的食物有

(舉1例,下同),能源有

。

(2)海洋“消化二氧化碳”的過程中發(fā)生反應的化學方程式為

,海洋溶解了二氧化碳后,對海洋造成的影響是

_

。

(3)為保護海洋生態(tài)系統(tǒng),人類應采取的有效措施是

。

使用清潔能源(合理即可)

骨骼的形成

酸性增強,會影響牡蠣、蛤蜊等貝類的外殼或

CO2+H2O===H2CO3

潮汐能(合理即可)

海鮮(或“魚”,合理即可)

活動8

制作模型并展示科學家探索物質組成與結構的歷程9.(2022溫州)“原子—分子”學說的建立經(jīng)歷了曲折的過程。材料一:1803年,道爾頓在原子論中提出:元素由微小的不可分的原子組成;不同元素的原子以簡單數(shù)目比例形成不可再分的原子——“復雜原子”。材料二:1809年,蓋·呂薩克認同道爾頓的原子論,并提出自己的假說:在同溫同壓下,相同體積的不同氣體中含有相同數(shù)目的原子(包括“復雜原子”)。道爾頓反對蓋·呂薩克的假說,他認為若該假說成立,解釋化學反應時,有些反應會推導出“半個原子”,與原子論矛盾。材料三:1811年,阿伏加德羅提出分子學說,解決了道爾頓和蓋·呂薩克的矛盾。隨后科學家們確立并逐步完善了“原子—分子”學說。(1)1897年,湯姆生發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)有帶負電的

,否定了“原子不可再分”的觀點。

(2)道爾頓原子論中“復雜原子”構成的物質,按現(xiàn)在物質的組成分類,屬于純凈物中的

。

化合物

電子

(3)依據(jù)道爾頓的原子論和蓋·呂薩克的假說,下列反應能推導出“半個原子”的是

(多選,填字母)。

A.1升氫氣和1升氯氣化合成2升氯化氫氣體

B.2升氫氣和1升氧氣化合成2升水蒸氣C.木炭與1升氧氣化合成1升二氧化碳

D.木炭與1升二氧化碳化合成2升一氧化碳E.硫與1升氫氣化合成1升硫化氫氣體

ABD

A.在氫氧燃料電池發(fā)生的反應與電解水相同B.參加反應的兩種分子的質量比為2∶1C.氫氧燃料電池是一種環(huán)保型的燃料電池D.該電池的燃料氫氣來源廣泛,價格低廉,易于儲存10.燃料電池汽車是指以可燃物與助燃劑為原料,在電池裝置中反應產(chǎn)生直流電,依靠電機驅動的汽車。如圖是某氫氧燃料電池器的工作原理示意圖,下列有關說法正確的是(

)活動9

調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用

C探究步驟實驗現(xiàn)象相關結論用坩堝鉗夾持一小段干燥的秸稈,點燃后伸入盛有氧氣的集氣瓶中秸稈劇烈燃燒,火焰熄滅后觀察到瓶壁__________________產(chǎn)物中有H2O再向集氣瓶中滴入少量________________觀察到有白色沉淀物產(chǎn)物中有CO2

有無色液滴

澄清石灰水11.某郊區(qū)的農(nóng)民將農(nóng)作物秸稈粉碎后放在密閉的沼氣池內(nèi)發(fā)酵制沼氣,發(fā)酵后的殘余物可作肥料,沼氣是一種清潔燃料,其主要成分是甲烷(CH4)。化學小組的同學圍繞“秸稈主要由哪些元素組成”這一問題展開了以下探究活動。【猜想與假設】秸稈中一定含有碳元素、氫元素和氧元素。

【結論與解釋】依據(jù)化學反應前后元素的種類不變,同學們得出秸稈中含有C、H、O三種元素的結論。【反思與評價】你認為同學們得出的結論是否正確并說明理由:_____________________________________________________________________________________________。

不正確,燃燒時氧氣可以提供氧元素,不能證明秸稈中含氧元素

【拓展與應用】農(nóng)村傳統(tǒng)的處理秸稈方式是直接燒掉,試從環(huán)境、原料利用等方面說明將農(nóng)作物秸稈制成沼氣的重要意義是

。寫出甲烷在足量氧氣中燃燒的反應化學方程式:

。

CH4+2O2CO2+2H2O

節(jié)約資源,減緩環(huán)境污染

活動10

調(diào)查我國航天科技領域中新型材料、新型能源的應用12.中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富三人在“天宮空間站”完成了為期6個月的太空生活與研究?！疤鞂m空間站”采用了眾多先進科技,如“形狀記憶合金”鈦鎳的天線,以稀有氣體“氙”作為動力的推進器,分別以環(huán)氧樹脂和碳纖維為基體材料與增強材料的防熱夾層?！疤熘鬯奶枴必涍\飛船攜帶三十多種蔬菜、水果與空間站對接,給三位航天員提供豐富的營養(yǎng)物質。下列有關說法不正確的是(

)A.“天宮空間站”