(共17张PPT)
主题四 化学与社会、跨学科实践
第19讲 跨学科实践活动
(2022年版课标新增)
课标要求
真题集训
在跨学科实践活动中,能综合运用化学、技术、工程及跨学科知识。
1.【海洋资源的综合利用与制盐】广东省是海洋大省,海水淡化一直是重要研究课题,膜技术的引入使研究有了突破性进展。如图,对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水。下列有关说法正确的是( D )
A.在未加压的情况下,也可使淡水量增加
B.持续增大压强更有利于得到更多的淡水
C.a口排出液通过蒸发结晶得到精制食盐
D.加压后a口排出液中离子的种类不变
D
第1题图
2.【垃圾的分类与回收利用】(2022·山西)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,垃圾综合化分类及资源再生利用进入了新的阶段。下列对垃圾资源再利用的建议,正确的是( C )
A.废旧金属可直接利用
B.有机物可再上餐桌
C.可燃物可焚烧发电
D.惰性物可彻底抛弃
C
第2题图
3.【制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程】(2022·温州)“原子—分子”学说的建立经历了曲折的过程。
材料一:1803年,道尔顿在原子论中提出:元素由微小的不可分的原子组成;不同元素的原子以一定比例形成不可再分的原子——“复杂原子”。
材料二:1809年,盖—吕萨克认同道尔顿的原子论,并提出自己的假说:在同温同压下,相同体积的不同气体中含有相同数目的原子(包括“复杂原子”)。道尔顿反对盖—吕萨克的假说,他认为若该假说成立,解释化学反应时,有些反应会推导出“半个原子”,与原子论矛盾。
材料三:1811年,阿伏加德罗提出分子学说,解决了道尔顿和盖—吕萨克的矛盾。随后科学家们确立并逐步完善了“原子—分子”学说。
(1)1897年,汤姆生发现原子内有带负电的 电子 ,否定了“原子不可再分”的观点。
电子
(2)道尔顿原子论中“复杂原子”构成的物质,按现在物质的组成分类,属于纯净物中的 化合物 。
(3)依据道尔顿的原子论和盖—吕萨克的假说,下列反应能推导出“半个原子”的是 ABD 。(可多选)
A.1升氢气和1升氯气化合成2升氯化氢气体
B.2升氢气和1升氧气化合成2升水蒸气
C.木炭与1升氧气化合成1升二氧化碳
D.木炭与1升二氧化碳化合成2升一氧化碳
E.硫与1升氢气化合成1升硫化氢气体
化合物
ABD
4.【微型空气质量“检测站”的组装与使用】“绿水青山就是金山银山。”良好的空气是人类健康生活的重要条件。空气质量指数(AQI)是定量描述空气质量状况的数值,其范围是0~50、51~100、101~150、151~200、201~300和300以上,分别对应国家标准中的一级(优)、二级(良)、三级(轻度污染)、四级(中度污染)、五级(重度污染)和六级(严重污染)。某日,实践小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用微型空气质量监测仪测量本市的空气质量,记录的数据如下(1 mg=1 000 μg)。请回答下列问题:
污染物 PM2.5 PM10 一氧化碳 二氧化氮 X
含量(μg/m3) 20 60 0.7 20 8
AQI 55
(1)上述气体污染物X是造成酸雨的主要物质,它的化学符号为 SO2 ,该日空气污染物中含量最多的是 PM10 。
SO2
PM10
(2)该日该市的空气质量属于国家标准中的 二级(良) 。
(3)请提出一条改善空气质量的做法: 大力植树造林(或使用清洁能源等,合理即可) 。
二级(良)
大力植树造林(或使用清洁能源等,合
理即可)
5.【基于碳中和理念设计低碳行动方案】(2022·重庆)我国承诺:2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”,体现大国担当。丁仲礼院士认为“碳中和”是让人为排放的CO2,被人为努力和自然过程所吸收。
Ⅰ.碳排放
(1)查阅图1,动植物呼吸 能 (填“能”或“不能”)释放CO2。
能
Ⅱ.碳中和
(2)自然吸收:查阅图1,CO2的自然吸收途径有 ④⑥ (填图中序号)。
④⑥
(3)人为努力:工业上一种利用NaOH溶液实现“碳捕集”技术的流程如图2所示。
②流程中可循环利用的物质有CaO、 NaOH 。
Ca(OH)2+
NaOH
Ⅲ.碳利用
(4)我国科学家在实验室实现以CO2和H2为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n],若用44 g CO2人工合成淀粉(假设反应过程中无含碳物质的加入和损失),理论上制得淀粉的质量为 27 g。
27
6.【基于特定需求设计和制作简易供氧器】(改编)小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示。
(1)生氧药品的选择:小金查阅资料发现超氧化物(用MO2表示,其中M为+1价)可与人呼出气中的CO2、H2O反应生成O2,其反应的化学方程式为:
X的化学式为 MOH 。
(2)500 g超氧化钾(KO2)和500 g超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图乙所示。小金依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1 L/min,并结合生氧药品的生氧性能,选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是 生氧速度波动较小(或使用时间较长,或氧气浪费较少,合理即可) (写出1点)。
(3)影响自救呼吸器有效防护时间的因素有 ①④ (填序号)。
①生氧药品的质量 ②外界有毒有害气体浓度 ③外界氧气浓度 ④生氧药品的种类
MOH
生氧速度波动较小(或
使用时间较长,或氧气浪费较少,合理即可)
①④
7.【调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用】近年来,我国航空航天事业取得了举世瞩目的成就。阅读材料,回答下列问题。
材料一:2020年11月24日,我国用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。长征五号运载火箭用液氧和液氢代替有毒的液体四氧化二氮和液体偏二甲肼做推进剂。嫦娥五号探测器第一次在月球表面展示了以国产高性能芳纶纤维材料为主,采用“高效短流程嵌入式复合纺纱技术”制作的五星红旗。
材料二:2021年5月15日,中国“天问一号”探测器成功着陆火星,火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造,它应用的新型镁锂合金材料是由西安四方超轻材料有限公司自主研发。
(1)用液氧和液氢代替液体四氧化二氮和液体偏二甲肼做推进剂的优点是 无毒(或无污染) (写一条)。
无毒
(或无污染)
(2)嫦娥五号探测器在月球表面展示的五星红旗所用的芳纶纤维材料的类型是 合成材料 (填“合成材料”“复合材料”或“金属材料”)。
(3)镁锂合金硬度比其纯金属的硬度 大 (填“大”或“小”)。
合成材料
大
SO3
8.【水质检测及自制净水器】近年,部分学校安装了直饮机,让师生们喝上了干净、放心的饮用水。如图是直饮机的工作流程图。请回答:
(1)超滤膜可以让水分子通过,而大分子无法通过,该过程相当于净水中的 过滤 。
过滤
(2)活性炭滤芯具有 吸附 作用,吸附颜色、异味的同时,也吸附重金属离子,如钡离子 Ba2+ ,二价汞离子 Hg2+ (填写离子符号)。
(3)热交换器内,开水管冷水管紧密交替排列,开水管中开水的温度降低,冷水管中冷水的温度升高。温度升高的冷水输送至电
热开水器,加热成开水,这样交换的优点是
节能、效率高 。
(4)紫外灯照射可以杀菌消毒,这个过程是 化学 变化(填“物理”或“化学”)。
吸附
Ba2+
Hg2+
节能、效率高
化学