2024年山西省九年级中考化学二轮专题复习 跨学科实践活动（共154张PPT）
文档属性
| 名称 | 2024年山西省九年级中考化学二轮专题复习 跨学科实践活动（共154张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 9.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-11 14:55:20 | ||
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文档简介
(共154张PPT)
跨学科实践活动
一、微型空气质量“检测站”的组装与使用
通过对微型空气质量“检测站”的了解和实地考察，加强对于空气质量检测与空气污染防治的认识，知道化学在解决环境问题中的重要作用，树立绿色发展观。
项目学习目标
项目导引：认识微型空气质量“检测站”
微型空气质量监测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，由气态污染物检测模块、颗粒物检测模块、气象参数传感器、“云平台”实时通信模块、供电模块等组成（如图）。
项目学习内容
【进行参观】金属电控箱表面刷漆的目的是 隔绝氧气和水，防止生锈 ；太阳能板可将 太阳 能转化为 电 能。
隔绝氧气和水，防止生锈
太阳
电
项目活动一：调查微型空气质量“检测站”
【任务1】寻找微型空气质量“检测站”
【走访调查】同学们进行实地走访，讨论微型空气质量“检测站”的集中布设地点，请写出其中一个。
居民小区（或污染排放的工业企业周围，或餐饮集中区等）。
居民小区（或污染排放的工业企业周围，或餐饮集中区等）。
【任务2】观察微型空气质量“检测站”
【查阅资料】TVOC全称为总挥发性有机化合物，是除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐外，任何参与大气中光化学反应的含碳化合物，可能存在一定毒性和刺激性，会影响皮肤和呼吸道黏膜，对人体产生损害。
同学们找到了一个微型空气质量“检测站”，进行观察。
【小组交流】
（1）除显示器显示的内容（如图）外，还需要监测的空气污染物有哪些？（写一个）
PM2.5（或SO2等）。
PM2.5（或SO2等）。
（2）生活中TVOC的来源可能有哪些？（写一个）
汽车尾气（或家庭中煤、天然气的使用，或装修时挥发出的有机物等）。
汽车尾气（或家庭中煤、天然气的使用，或装修时挥发出的有机物等）。
项目活动二：分析微型空气质量“检测站”
【观察实践】微型空气质量“检测站”选取监测站点的位置应科学合理，避免因为其他因素干扰导致数据偏差，从而不能准确地反映该地区空气质量变化情况。请从设备摆放位置、设备保护、设备周边自然情况等角度，对微型空气质量“检测站”的合理布设提出一条建议。
保证检测站周围空气流通，不能有阻碍空气流通的高大建筑物或者树木（或检测站周围无其他电磁干扰，等等，合理即可）。
保证检测站周围空气流通，不能有阻碍空气流通的高大建筑物或者树木（或检测站周围无其他电磁干扰，等等，合理即可）。
项目活动三：展望微型空气质量“检测站”
【交流探讨】网络大数据云平台可以提高数据管理效率，对关键内容进行抓取和数据整合，从而快速获得有价值信息，节省大量时间和精力。请分析微型空气质量“检测站”使用网络大数据云平台对于环境检测有什么积极的意义？
可以实时监控空气质量变化（或可以提高数据管理效率，等等，合理即可）。
可以实时监控空气质量变化（或可以提高数据管理效率，等等，合理即可）。
【成果展示】为了使我们的山更绿，水更清，空气更清新，同学们举办了保护空气的倡议活动，请你为大家提出两条保护空气的措施。
不燃放烟花爆竹，不露天烧烤（或绿色出行，多使用公共交通工具；或加强对污染工业企业的监测和监督；或大力发展绿色清洁能源；等等。合理即可）。
不燃放烟花爆竹，不露天烧烤（或绿色出行，多使用公共交通工具；或加强对污染工业企业的监测和监督；或大力发展绿色清洁能源；等等。合理即可）。
1. 微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，下列物质中属于其检测范围内的有害气体的是（ D ）
A. 二氧化碳 B. 氮气
C. PM2.5 D. 一氧化碳
D
项目素养专练
2. 某品牌微型空气质量检测仪可用来检测空气污染物，化学兴趣小组同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分，并绘制了相关图像。分析如图信息，所得结论正确的是 （ D ）
D
A. ①中初始能量来自电能
B. ①中显示屏上可显示出CO2的含量
C. ②中装置气密性不好会使得测量结果偏大
D. ③中Q点表示打开止水夹的最佳时刻
二、基于特定需求设计和制作简易供氧器
通过探究家用制氧器的真实制氧过程，了解制取氧气常见的化学反应原理和装置，初步学会运用工程技术的思想制作简易制氧器，体会化学学科知识在工程技术中的应用。
项目学习目标
项目导引：初识制氧器
氧气是生命活动的必需气体，也是工业生产不可缺少的重要原料。制氧器在生产生活中的应用非常广泛，如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧。市售制氧器有两种：一种为便携式制氧器，采用加压液化氧气或吸附剂吸附氧气储存，使用时匀速、稳定释放氧气；另一种为化学制氧器，使用时通过试剂发生化学反应产生氧气。
小明拿家用的“氧立得”化学制氧器与同学们进行了研究。
【分析讨论】从微观角度解释便携式制氧器加压液化储存氧气时的工作原理： 氧分子间的间隔发生了变化 。
氧分子间的间隔发生了变化
项目学习内容
项目活动一：探究制氧原理
【交流研讨】请写出一种制取氧气的原理： 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑（或2KClO32KCl＋3O2↑，或2H2O22H2O＋O2↑） （用化学方程式表示）。
2KMnO4 K2MnO4＋
MnO2＋O2↑（或2KClO3 2KCl＋3O2↑，或2H2O2 2H2O＋
O2↑）
项目活动二：探究化学制氧器的反应原理
【查阅资料】过碳酸钠为白色颗粒。过碳酸钠溶于水会分解生成碳酸钠和过氧化氢，是很好的固体氧释放剂。
【进行实验1】验证A剂的成分
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量A剂于试管中，加适量水充分溶解，向试管中加入少量MnO2，将带火星的木条伸入试管中 有气泡产生，带火星的木条复燃 溶液中含有过氧化氢
②取步骤①中上层清液，向溶液中加入 BaCl2溶液（合理即可） 产生白色沉淀 溶液中含有碳酸钠
有气泡产
生，带火星的
木条复燃
BaCl2溶液（合理即可）
【表达交流】综合上述实验结果，初步认为A剂的主要成分是过碳酸钠。
【进行实验2】探究B剂的作用
先将一包A剂放入一个洁净的烧杯中，加水至完全溶解，观察到无气泡产生；向溶液中放入一包B剂，立即有大量气泡产生。待反应结束后，将烧杯中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为3 g。小明认为B剂起催化作用。
【反思评价】
（1）同学们对小明的结论提出质疑，理由是 没有验证B剂的化学性质在反应前后是否发生改变 。
（2）通过对制氧剂成分及性质的探究，保存该制氧剂时应注意： 放在干燥阴凉处 。
没有验证B剂的化学
性质在反应前后是否发生改变
放在干燥阴凉处
项目活动三：认识化学制氧器的结构
【交流探讨】
（1）根据图示分析，制氧器的反应仓与实验室制取氧气哪种反应原理的发生装置类似？加入试剂时要考虑哪些因素（写一个）？
与过氧化氢溶液和二氧化锰反应制氧气的发生装置类似。加入试剂时需要考虑两种试剂的定量配比问题，保证产生氧气的速率适中（合理即可）。
与过氧化氢溶液和二氧化锰反应制氧气的发生装置类似。加入试剂时需要考虑两种试剂的定量配比问题，保证产生氧气的速率适中（合理即可）。
（2）反应仓产生的氧气会经过加湿过滤仓，与实验室制O2的哪种收集方法类似？加湿过滤仓除加湿功能之外，还可以起到什么作用？
与排水法收集氧气类似。还可以通过观察产生气泡的速率判断氧气产生的速度（合理即可）。
与排水法收集氧气类似。还可以通过观察产生气泡的速率判断氧气产生的速度（合理即可）。
项目活动四：设计并制作制氧器
【制作材料】A剂（过碳酸钠）、B剂（二氧化锰）、软塑料瓶、软管等。
【成果展示】请设计一款简易制氧器，在下方虚线框中画出，并标出关键结构的信息。
项目总结
制作简易制氧器需要考虑三方面的问题：一是从定性的角度利用化学反应获得氧气；二是从装置的角度考虑氧气的发生、净化、收集等问题；三是从实际应用的角度出发，对制氧剂进行定量设计。在设计和制作中，还需要分析不同制氧剂作为原料的优劣，不断优化装置。
1. （2022太原期中）制氧机在生产、生活中有重要应用。化学兴趣小组的同学们利用相关知识，对家用制氧机的工作原理、制氧方法以及自制设备等展开了项目化学习活动。
活动一：了解家用制氧机的工作原理
【查阅资料】目前市场上常见家用制氧机的工作原理有两种：分离空气法和化学试剂法。
项目素养专练
【讨论交流】
（1）分离空气法制取氧气时所发生的变化属于 物理变化 。
（2）化学试剂法制取氧气时可供选择的反应物较多，以下物质中，有可能用作制取氧气反应物的是 ad （多选，填序号）。
a. KClO3 b. NH4Cl
c.CH4 d. CaO2
物理变化
ad
活动二：分析家用制氧机的制氧方法
【回忆旧知】实验室中常用如图装置制取氧气。制取氧气时发生反应的化学方程式是 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ，试管口棉花的作用是 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 。
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
【分析判断】同学们讨论后认为，这种制氧方法不适用于家用制氧机，理由是 因为加热需要用火，不安全 ，在家庭中制取氧气时应该考虑的因素是 操作简便 （写一条），因此在已学习过的制取氧气的方法中，可用于家用制氧机的是 过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气 。
因为加热需要用火，不安全
操作简便
过氧化氢溶液与二氧化
锰混合制取氧气
活动三：制作简易的家用制氧机
【设计制作】制作简易的家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： 装置气密性 （写一条）。同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机（如图），其中A瓶的作用是 增大氧气湿度 。
装置气密性
增大氧
气湿度
【成果展示】在学校的科技节中，同学们将自制的简易家用制氧机进行了展示，获得了老师和同学们的一致好评。在项目化学习过程中，同学们也学会了从技术与工程、物理与数学等领域借鉴知识解决实际问题的思路与方法。
2. （2023烟台）某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。
用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
（1）反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是 2H2O22H2O＋O2↑ ，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 AB （多选，填序号）。
A. 可以通过气泡观察氧气生成的速率
B. 降低氧气温度
C. 加快氧气的生成
2H2O22H2O＋
O2↑
AB
（2）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法： 在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气 。
（3）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是 B （填装置序号，下同），收集装置是 C（或E） 。
在导管口放一根带火
星的木条，若木条复燃，证明为氧气
B
C（或E）
三、水质检测及自制净水器
学习并掌握净化水的相关知识与方法，设计简易净水器的制作方案，培养学生的自主学习能力和综合利用科学、技术、工程及数学等多学科知识解决实际问题的能力。
项目导引：进入夏季，多地易发生洪涝灾害，灾区自来水不能及时恢复供应，而作为生活用水的井水、河水又受到污染。如何能让灾区的居民们喝上干净卫生的饮用水？
项目学习目标
项目学习内容
项目活动一：水质检测及净化
1. 日常水质检测可通过看（是否有不溶性杂质和色素）、闻（是否有异味）、查（煮沸后是否有沉淀）等方法来判断水质是否符合标准。
2. 自来水生产流程：取水→沉降→过滤→吸附→杀菌消毒。
【分析讨论】
（1）沉降时一般会加入适量 明矾 作絮凝剂，其作用是 明矾溶于水生成的胶状物吸附杂质，使杂质沉降 。
（2）吸附时所用的物质是 活性炭 。流程中涉及化学变化的过程是 杀菌消毒 。
（3）煮沸后出现较多沉淀，说明水中含有较多的 可溶性钙、镁化合物 。
明矾
明矾溶
于水生成的胶状物吸附杂质，使杂质沉降
活性炭
杀菌消毒
可溶性钙、镁化
合物
项目活动二：自制简易净水器
【制作材料】塑料瓶、活性炭、石英砂、小卵石、纱布、蓬松棉等。
（1）请利用上述材料，在如图虚线框中画出你设计的自制净水器的简图，并标出各关键部分的名称。
（2）通过自制净水器得到澄清透明的水，还需要 杀菌消毒（或煮沸） 后才能饮用。
杀菌消毒（或煮沸）
项目活动三：了解直饮水机工作原理
【查阅资料】直饮水机的工作流程如图所示。
（1）超滤膜可以让水分子通过，而大分子无法通过，该过程相当于净水过程中的 过滤 。
（2）活性炭滤芯在吸附颜色、异味的同时，也吸附重金属离子，如铜离子 Cu2＋ （填离子符号，下同），二价汞离子 Hg2＋ 。
（3）热交换器内，冷热水管交替排列，开水管中开水温度降低，冷水管中冷水温度升高。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 节约能源 。
（4）小明同学取一杯直饮水，加入 肥皂水 ，搅拌后，发现泡沫很多，说明直饮水是 软水 。
过滤
Cu2＋
Hg2＋
节约能源
肥皂水
软水
项目总结
【成果展示】通过学习，同学们对饮用水安全有了进一步认识，同学们可以发挥创意，进一步改进自制净水器，增加更多的净化手段，达到更好的净化效果。
1. （2023广安改编）学习了水的净化后，某同学利用课外时间自制了简易净水器（如图所示），下列说法正确的是（ A ）
A. 该装置能除去水中的色素和异味
B. 硬水经过该装置后可转化成软水
C. 该装置利用了活性炭的还原性
D. 该净水过程发生的是化学变化
A
项目素养专练
2. （2023太原二模）水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对日常生活中司空见惯的自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目化学习。
活动一：参观自来水生产过程
【参观实践】同学们在老师的带领下来到太原市自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主要包括：取水→加絮凝剂→过滤→吸附→ 投药消毒 →配水。
投药消毒
活动二：测量自来水的硬度
【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准为：
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以CaCO3浓度计/（mg·L－1） 0 ～ 75 75 ～ 150 150 ～ 300 300 ～ 450 450 ～ 700
【进行测量】同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2 mg/L，说明本地区的自来水属于 硬水 。同学们又向此自来水中加入少量肥皂水，搅拌后观察到 泡沫少，浮渣多 ，也得出了相同结论。
硬水
泡沫少，浮渣多
活动三：检验自来水中所含离子
【进行猜想】同学们根据所学，猜想自来水中可能含有Ca2＋、。
【实验验证】同学们设计并进行了以下实验。
实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论
步骤1 取少量自来水于试管中，向其中滴加过量Na2CO3溶液 产生白色沉淀 自来水中含有Ca2＋
步骤2 向上述试管中滴加 BaCl2溶液 产生白色沉淀 自来水中含有
BaCl2
溶液
【质疑反思】有同学认为步骤2不能证明自来水中含有，理由是 过量的Na2CO3与BaCl2反应也产生白色沉淀 ，应调整实验方案，方法是 重新取少量自来水进行第2步实验 。
【总结分析】同学们写出了实验过程中发生反应的化学方程式： CaSO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋CaCl2 （写一个）。
过量的Na2CO3与BaCl2反应也产生白色沉淀
重新取少量自来水进行第2步实验
CaSO4＋BaCl2 ＝ BaSO4↓＋CaCl2
活动四：自制简易净水器
【交流探讨】同学们认为，虽然自来水的水质在出厂时已检验合格，但在管道运输过程中仍不可避免地受到了污染，所以在家中使用自来水时，最好安装净水器。于是他们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。
【成果展示】同学们将自制的简易净水器在学校“科技节”上进行了展示，请你与他们一同完成如图中对有关结构的说明。
活性炭
四、基于碳中和理念设计低碳行动方案
探究二氧化碳的性质与转化，促进学生发展元素观、变化观等化学观念，进一步构建“可持续发展”“系统与模型”等跨学科大概念。在真实情境中，参与解决社会性科学议题——“二氧化碳过量排放导致全球变暖”，强化社会责任、国家认同和国际理解。
项目学习目标
项目导引：碳中和的提出
面对气候变化等全球性危机和挑战，中国秉持人类命运共同体理念，提出了新主张。2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣示：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
项目学习内容
项目活动一：减少碳排放
【任务1】了解碳排放途径
碳在自然界循环示意图
【交流研讨】根据图中信息，归纳两个产生二氧化碳的途径，并写出对应的化学方程式。
产生二氧化碳的途径：化石燃料的燃烧、动植物的呼吸；C＋OCO（或CH ＋2OCO＋2HO）、CHO＋6O6CO＋6HO。
产生二氧化碳的途径：化石燃料的燃烧、动植物的呼吸；C＋O2CO2（或CH4＋2O2CO2＋2H2O）、C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。
【任务2】减少碳排放的措施
碳中和思路框架
【小组交流】请结合如图任选一个行业，分析我们可采取的减少碳排放的具体措施有哪些。（写一条）
能源行业可减少化石能源的使用（或大力发展太阳能、风能等清洁能源，合理即可）。
能源行业可减少化石能源的使用（或大力发展太阳能、风能等清洁能源，合理即可）。
项目活动二：增加碳吸收
【任务1】碳吸收原理
【交流研讨】根据学过的知识，归纳二氧化碳可以转化为哪些物质，写出转化的化学方程式。（写两个）
CO＋HO＝HCO、2NaOH＋CO＝NaCO＋HO［或Ca(OH)＋CO＝ CaCO↓＋O等］。
CO2＋H2O ＝ H2CO3、2NaOH＋CO2 ＝ Na2CO3＋H2O［或Ca(OH)2＋CO2 ＝ CaCO3↓＋H2O等］。
【任务2】碳吸收措施
（1）从上述反应出发，并结合活动一中“碳在自然界循环示意图”，总结吸收二氧化碳的措施。（写一个）
利用海水吸收二氧化碳（或利用碱溶液吸收二氧化碳，或利用植物的光合作用吸收二氧化碳，等等，合理即可）。
利用海水吸收二氧化碳（或利用碱溶液吸收二氧化碳，或利用植物的光合作用吸收二氧化碳，等等，合理即可）。
（2）结合资料卡片，你能得出什么结论？（任写一条）
资料1：海洋吸收大气中过量二氧化碳，会导致海水酸性增加，使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。海水酸化越严重，拥有坚硬骨骼且能够形成珊瑚礁的珊瑚就越少，预计到2050年，全球大部分地区的珊瑚礁将受到破坏。
资料2：氢氧化钙、氢氧化钠的溶解度数据如下表所示：
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 氢氧化钙 0.19 0.17 0.14 0.12 0.09 0.08
氢氧化钠 31 91 111 129 313 336
资料3：氢氧化钙是常用的建筑材料，也用作杀菌剂和化工原料等，价位一般在420～700元/吨。氢氧化钠常用于造纸、肥皂、合成洗涤剂的生产、纺织印染工业等，价位一般在3 000～5 000元/吨。
海水虽然能吸收二氧化碳，但会造成海水酸化、珊瑚死亡等环境问题（或氢氧化钠溶液吸收二氧化碳可行性不大，成本过高无法大规模推广，等等，合理即可）。
海水虽然能吸收二氧化碳，但会造成海水酸化、珊瑚死亡等环境问题（或氢氧化钠溶液吸收二氧化碳可行性不大，成本过高无法大规模推广，等等，合理即可）。
【总结反思】在实际生产生活中，利用化学反应吸收二氧化碳的大规模推广使用需要考虑成本、环境影响、能耗等因素。
项目活动三：碳中和——我们在行动
【成果展示】国家出台一系列措施，已初具成效，我们在日常生活中又该如何助力碳中和的实现？
随手关灯（或不用一次性餐具，或采用绿色公共交通方式出行等）。
随手关灯（或不用一次性餐具，或采用绿色公共交通方式出行等）。
1. （2023百校一）“碳捕捉与封存技术”是实现“碳中和”的一种重要途径，其原理是将工业生产中产生的CO2分离出来并进行储存。在实际生产中，用NaOH溶液捕捉并封存CO2的流程如图所示。（反应条件及部分物质未列出）
项目素养专练
分析生产过程，回答下列问题：
（1）捕捉室内为促进溶液对二氧化碳的吸收，可采取的措施是 将氢氧化钠溶液喷成雾状（合理即可） 。
（2）反应分离器中发生反应的化学方程式为 Ca(OH)2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH（合理即可） （写一个），反应后从混合物中分离出碳酸钙的操作是 过滤 。
（3）封存CO2时发生的变化属于 物理变化 。
（4）上述流程中可循环利用的物质是 氢氧化钠溶液和生石灰 。
将
氢氧化钠溶液喷成雾状（合理即可）
Ca(OH)2＋Na2CO3
＝ CaCO3↓＋2NaOH（合理即可）
过滤
物理变化
氢氧化钠溶液和生石灰
2. （2023太原一模）近年来，温室气体过量排放导致的气候异常，已经成为人类社会最大的生态难题。二氧化碳的捕集、利用与封存技术（简称为CCUS技术）是应对全球气候变化的关键技术之一。请运用所学化学知识就相关问题表达观点，完成第（1）～（4）题。
（1）二氧化碳是空气的一种成分，其体积约占空气总体积的 0 .03％ 。日常生活、生产中排放的过量二氧化碳主要来自 化石燃料的燃烧 。空气中过量二氧化碳导致的气候异常现象是 热浪（合理即可） （写一种）。
（2）捕集二氧化碳的方法主要有：吸收法、吸附法、膜分离法及低温分离法。用吸收法从燃烧产生的烟气中捕集二氧化碳时，可以使用 NaOH 溶液。用膜分离法捕集二氧化碳（如图Ⅰ）的过程所发生的变化属于 物理变化 。
0.03 ％
化石燃料的燃烧
热浪（合理即可）
NaOH
物理变化
（3）将捕集的二氧化碳液化后进行运输，液化二氧化碳时发生变化的微观实质是 二氧化碳分子间隔减小 。二氧化碳的封存方式包括地质封存与海洋封存，用海洋封存二氧化碳时，一部分二氧化碳被海水吸收，有关反应的化学方程式为 CO2＋H2O＝H2CO3 。
（4）二氧化碳的转化利用是近年来科学家研究的热点。用光催化水氧化法转化二氧化碳的反应为CO2 ＋ 2H2O CH4 ＋ 2X，其中X的化学式为 O2 。除此以外，以二氧化碳和其他物质为原料，还可以生产 CaCO3 （写一种）。
二氧化碳分子间隔减小
CO2＋H2O ＝ H2CO3
O2
CaCO3
3. （2023适应性）中国力争于2060年前实现“碳中和”，这体现了中国对解决气候问题的大国担当。化学兴趣小组的同学们对“碳中和”的含义、现状、途径等展开了项目化学习活动。
任务一：了解“碳中和”的含义
【查阅资料】“碳中和”是节能减排术语，是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过其他形式进行抵消，达到相对“零排放”。
【小组讨论】同学们讨论后认为，“碳中和”的“碳”是指 二氧化碳 。
二氧
化碳
任务二：分析“碳中和”的现状
【调查研究】同学们来到图书馆查找资料，收集到近50年来全球CO2总量变化的数据及成因。通过分析数据，同学们发现，自然界中CO2含量逐渐增多的原因是 化石燃料的燃烧（合理即可） （写一条）。同时也发现近年来世界各国针对“碳中和”已陆续采取了一些措施。
化石燃料的燃烧（合理即可）
任务三：探索“碳中和”途径
【咨询专家】同学们在老师的帮助下向环境研究专家咨询了“碳中和”途径，专家介绍：“碳中和”途径包括减少碳排放和促进碳吸收，碳吸收的方式又分为生态固碳和技术固碳。
【设计实验】同学们结合生物学知识设计了如图实验以验证生态固碳。
【观察分析】同学们观察实验两周后发现，甲装置中的植物比乙装置中的长势更好，说明植物生长时需要吸收 CO2 。乙装置中植物长势不好的原因是 CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O （用化学方程式解释）。
CO2
CO2＋2NaOH ＝ Na2CO3＋H2O
【交流评价】同学们交流后认为，植物的光合作用即为生态固碳的一种，而用NaOH溶液实现碳吸收则属于技术固碳。
【提出问题】乙装置烧杯内的NaOH溶液吸收CO2后，溶液中的溶质是什么？
【进行实验】
实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论
① 取乙装置烧杯内的少量溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液 溶液变红 溶液中的溶质有NaOH
② 另取乙装置烧杯内的少量溶液于试管中，向其中滴加 CaCl2 溶液（合理即可 产生白色沉淀 溶液中的溶质有Na2CO3
CaCl2溶液（合理即可）
【反思质疑】有同学认为此实验过程不能证明溶液中含有NaOH，应将实验方案进行调整，方法是 取乙装置烧杯内的少量溶液于试管中，向其中滴加足量CaCl2溶液，振荡、静置，之后滴加酚酞溶液（合理即可） 。
【实验验证】同学们用调整后的方案进行实验，证明了溶液中的溶质是Na2CO3和NaOH。
取乙装置烧杯内的少量溶液于试
管中，向其中滴加足量CaCl2溶液，振荡、静置，之后滴加酚酞溶液
（合理即可）
任务四：制作“碳中和”宣传栏
【成果展示】同学们制作了“‘碳中和’关系你我他”的宣传栏，请你与他们一同完成制作。
“碳中和”关系你我他
“碳中和”途径 生活中的具体措施
减少CO2的排放 少开私家车（合理即可）
促进CO2的吸收 多植树造林（合理即可）
少开私家车（合理即可）
多植树造林（合理即可）
五、垃圾的分类与回收利用
垃圾分类是新时代最具热点的社会问题之一，在化学教学中开展垃圾分类的相关教育，能使学生深刻理解化学、技术、社会和环境之间的关系，明确环境保护和资源合理开发的重要性，从而形成可持续发展观念。
项目学习目标
项目导引
回收2000斤的纸，可以挽救17棵20年树龄的大树；回收一个易拉罐，可以节省3小时的电视电力；一颗1号电池烂在泥土里，会使1平方米的土壤永远失去利用价值……我们生活中产生的大量垃圾正在严重侵蚀我们的生存环境，垃圾分类是实现垃圾减量化、资源化、无害化，避免“垃圾围城”的有效途径。
项目学习内容
项目活动一：了解垃圾的分类
【走访调查】同学们找到了生活中常见的一些垃圾，并将它们进行分类。
①废旧书本、②矿泉水瓶、③打碎的水银温度计、④废旧电池、⑤过期的面包、⑥易拉罐、⑦残枝落叶、⑧用过的餐巾纸
可回收垃圾： ①②⑥ （填序号，下同）；厨余垃圾： ⑤ ；有害垃圾： ③④ ；其他垃圾：⑦⑧。
①②⑥
⑤
③④
项目活动二：垃圾的回收利用
【任务1】垃圾减量化
【分析讨论】垃圾减量化一方面是垃圾直接减量，生活中你可以做的是 减少使用一次性筷子（合理即可） （写一点）；另一方面是间接减量，即垃圾分类处理。
减少使用一次性筷子（合理即可）
【任务2】垃圾资源化
【问题交流】
（1）大多数易拉罐由镁铝合金制成，属于 金属 材料。废弃的易拉罐经过破碎、脱漆、打包、熔炼之后可再利用，这样做的好处是 节约金属资源 。
（2）回收的餐厨垃圾通过厌氧发酵处理，可以转化为沼气和有机肥原料。沼气属于 可再生能源 （填“可再生能源”或“不可再生能源”），其主要成分充分燃烧的化学方程式是 CH4＋2O2CO2＋2H2O 。
金属
节约金属资源
可再生能源
CH4＋2O2CO2
＋2H2O
【任务3】垃圾无害化处理
【参观实践】垃圾焚烧发电，是将垃圾焚烧产生的 热 能转化为电能。焚烧过程会产生氮氧化物、硫化氢、二氧化硫、二 英等有害物质，请写出其中一种物质的化学式： SO2（合理即可） 。这些有害物质经烟气净化系统净化后再排放到大气中。
热
SO2（合理即可）
项目总结
【成果展示】垃圾分类回收再利用有三个方面的意义：减少占地面积，提高土地利用率； 减少废弃物污染，保护生态环境；变废为宝，有效利用资源。做好垃圾分类，让我们一起为地球多添一抹绿色！
1. （原创）垃圾分类处理，有利于推动城乡建设，维护生态安全，实现环境与发展双赢。下列做法符合垃圾处理原则的是（ A ）
A. 减少使用一次性餐具
B. 过期的药品填埋处理
C. 易拉罐回收直接使用
D. 工业上废渣露天堆放
A
项目素养专练
2. （2022鄂尔多斯改编）“垃圾是放错位置的资源。”废弃物的回收再利用是实现可持续发展战略的重要举措。
（1）田间灌溉用的聚氯乙烯塑料软管破损后，回收加热重塑即可重复使用。由此可推断此类塑料属于 热塑性 （填“热塑性”或“热固性”）塑料。
（2）用过的作业本、快递包装纸盒、饮料瓶、剩菜中，不能投入如图标识垃圾箱的是 剩菜 。
热塑性
剩菜
（3）回收的铝制易拉罐经粉碎、分离、熔炼成铝锭，进一步加工成铝制品得以再利用。铝和铁都是生产生活中应用广泛的金属，铝比铁活泼，但事实上铝制品耐用而铁制品却容易锈蚀，其原因是 铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，而铁锈疏松多孔，会加速铁的锈蚀 。
铝
的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层
致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，而铁锈疏松多孔，
会加速铁的锈蚀
3. 化学是推动人类社会可持续发展的重要力量，在应对环境污染等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。某化学兴趣小组的同学们利用寒假时间，通过查阅资料、采访专家、实验测定等形式，对固体废弃物治理的相关知识展开了项目化学习。
任务一：认识固体废弃物及其分类
【查阅资料】
①固体废弃物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态物质。
②按固体废弃物的来源，可以将其分为工业固体废弃物、农业固体废弃物、生活固体废弃物。
【分析交流】
生活固体废弃物有 果核（合理即可） （写一种）。
果核（合理即可）
任务二：明确固体废弃物处理原则
【查阅资料】同学们在网络上查询到固体废弃物的处理原则是“三化原则”，即资源化、减量化、无害化。
【讨论交流】利用固体废弃物焚烧发电属于资源化处理，该过程中能量的转化方式是化学能→内能→ 电能 。
电能
任务三：了解山西工业固体废弃物处理方法
【采访专家】同学们聆听了专家对山西工业固体废弃物的种类和处理方法的介绍。山西工业固体废弃物主要有煤矸石、尾矿、粉煤灰、高炉渣、锅炉煤渣等，可采取充填塌陷区、发电、制砖等多种方式进行处理。
【实验准备】煤矸石经预处理后主要含SiO2（61％，已知SiO2不溶于水，也不溶于酸）、Al2O3 （30％）和少量的Fe2O3、FeO及钙、镁的化合物等，可利用其制取Al(OH)3，需要在煤矸石中加入过量稀盐酸进行“酸浸”，“酸浸”时发生反应的化学方程式是 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O（合理即可） （写一个）。
同学们对“酸浸”后的液体中稀盐酸是否过量进行了验证。
Al2O3＋6HCl ＝ 2AlCl3＋3H2O（合理即可）
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
取少量“酸浸”后的液体于试管中，滴加 硝酸银 溶液 产生白色沉淀 酸浸后的液体中含Cl－
【反思质疑】小亮根据上述实验得出稀盐酸是过量的。小华同学认为小亮的说法不正确，他的理由是 溶液中含有的氯化铝、氯化铁、氯化亚铁等也能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀 。
硝酸银
产生白色沉淀
溶液中含有的氯化铝、氯化
铁、氯化亚铁等也能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀
【实验改进】为验证稀盐酸是过量的，同学们思考后改进了实验方案，其方案是 取少量“酸浸”后的液体于试管中，加入少量锌粉，观察到有气泡产生（合理即可） 。
【成果分享】通过此次学习，同学们认识到了化学在解决环境问题中的重要作用。同学们设计了处理固体废弃物的宣传标语： 变废为宝，绿色发展（合理即可） ，张贴在社区宣传栏。
取少量“酸浸”后的液体于试管中，加入少量锌
粉，观察到有气泡产生（合理即可）
变废
为宝，绿色发展（合理即可）
六、探究土壤酸碱性对植物生长的影响
通过调查土壤酸碱性、了解植物正常生长环境及如何改良土壤的项目化学习，知道在运用科学技术解决社会问题的同时，还应该考虑其对生态环境的影响。通过实践活动，初步形成应用元素观、变化观等化学观念和科学探究方法解决问题的思路。
项目学习目标
项目导引
小明同学家里承包了一块土地，准备种植特色农产品小红薯。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植小红薯，特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。
项目活动一：测定土壤的酸碱性
【实验方案】
（1）取少量土壤样品，加蒸馏水充分搅拌，静置澄清后过滤。
（2）用玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上，等试纸显色后与 标准比色卡 对比，读出pH，进一步确定土壤酸碱性。
标准
比色卡
项目学习内容
【实验记录】同学们分别进行了四次实验测定土壤滤液的酸碱度，实验数据记录如下：
待测液 滤液1 滤液2 滤液3 滤液4
测得的pH 5 6 6 5
【实验结论】该地土壤呈 酸 性。
酸
项目活动二：寻找改良土壤的方法
【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛，施用了大量化肥——硫酸铵，同学们推测土壤的酸碱性出现问题的原因是土壤中含有大量的硫酸铵。
【设计实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤①：取“项目活动一”中的滤液于试管中，滴加稀硝酸和 氯化钡（或硝酸钡）溶液 有 白色沉淀生成 土壤中含有硫酸根离子
步骤②：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨 有刺激性气味的气体产生 土壤中含有 （或铵根离子）
氯化钡（或硝酸钡）
白色沉淀
（或
铵根离子）
【实验结论】土壤中含有硫酸铵，猜想成立，写出步骤②发生反应的化学方程式： (NH4)2SO4＋Ca(OH)2＝CaSO4＋2NH3↑＋2H2O 。
(NH4)2SO4＋Ca(OH)2 ＝ CaSO4＋2NH3↑＋2H2O
【查阅资料】小红薯最适宜种植的土壤pH为6.5～7.5，人们改良土壤酸碱性的方法如下表所示：
类别 所用物质 改良原理
改良酸性土壤 熟石灰［Ca(OH)2］ 氢氧化钙能与土壤中的酸性物质反应
草木灰（主要成分为K2CO3） 碳酸钾与土壤中的酸性物质反应
改良碱性土壤 硫酸亚铁（FeSO4） 硫酸亚铁能与土壤中的碱性物质反应
氢氧化钙能与土壤中的酸
性物质反应
【得出结论】兴趣小组的同学们通过分析确定用草木灰改良该土壤。
【成果展示】经过本次项目式探究，同学们有了很大的收获。他们绘制了关于化肥使用的专题小报，请你为小报书写一条内容： 施用化肥是有利的，有助于植物的生长，增加农作物的产量，但是需要合理使用，化肥的过量施用会造成土壤酸化等（合理即可） 。
施用化
肥是有利的，有助于植物的生长，增加农作物的产量，但是需要合理
使用，化肥的过量施用会造成土壤酸化等（合理即可）
1. （原创）某小组同学对土壤普查工作产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，选取本地土壤样品，对土壤中有机质含量及酸碱度、土壤中常见离子成分、盐碱地成因及治理措施、灌排设施情况、植物生长情况开启了土壤普查探究的项目化学习之旅。
【查阅资料】①有机质含量多的土壤发黑，颜色较深。②有机肥在土壤中可以分解生成酸性物质。
项目素养专练
任务一：探究土壤中有机质含量及酸碱度
【实验分析】取土壤样品，观察到颜色较浅，说明土壤中有机质含量 较低 。将土壤样品与蒸馏水以1∶5的质量比混合，用玻璃棒搅拌，静置， 在白瓷板（或玻璃片）上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取上层清液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较 ，读出pH＝8。
较低
在白瓷板（或玻璃片）上放一小片pH试纸，用玻璃
棒蘸取上层清液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比
较
任务二：探究土壤中常见离子成分
【提出问题】土壤中除了含有Na＋、K＋等，是否还有、和Cl－？
【进行实验】为探究土壤中所含离子，设计如下方案，并进行实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量任务一的土壤浸出液于试管中，滴加足量稀盐酸 产生气泡 有
②向步骤①试管中，滴加几滴氯化钡溶液 产生白色沉淀 有
③继续向该试管中滴加 AgNO3溶液 产生白色沉淀 有Cl－
产生气泡
AgNO3溶液
【反思评价】
（1）步骤②中发生反应的化学反应方程式是 BaCl2＋Na2SO4 ＝BaSO4↓＋2NaCl（合理即可） （写一个）。
（2）晓晋同学对步骤③的结论提出了质疑，质疑的理由是 步骤①中加入盐酸，引入了氯离子（或步骤②中加入了氯化钡，引入了氯离子） 。
在老师帮助下，通过定量测定，发现土壤中碳酸盐、硫酸盐、氯化物的含量较高，该土壤样品属于轻度盐碱地土壤。
BaCl2＋Na2SO4 ＝
BaSO4↓＋2NaCl（合理即可）
步骤①
中加入盐酸，引入了氯离子（或步骤②中加入了氯化钡，引入了氯
离子）
任务三：探究盐碱地成因及治理措施
【调查分析】
成因 治理措施
自然条件：干旱气候条件降雨少，水分蒸发量是降雨量的4倍，导致盐分聚集于土壤表层，使土壤盐渍化 灌溉，把可溶性盐冲洗到土壤下层
人为因素：过度使用氯化物等盐、碱性物质含量高的化肥 施用有机肥
施用有机肥
【检查进度】该小组还没有进行的探究项目是 灌排设施（或植物生长情况） （写一项）。
灌排设施（或植物
生长情况）
七、海洋资源的综合利用与制盐
通过对海洋资源综合利用的学习，认识化学在解决与资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题中的作用，体会资源的综合利用、新能源的开发、材料的科学利用与新材料的研发，是推动人类社会可持续发展的重要力量。
项目学习目标
项目导引
21世纪是海洋开发与利用的世纪。我国规划确立了“蓝色经济”发展战略，海洋化学资源的综合利用将是重点发展的领域之一。
项目学习内容
项目活动一：认识海洋资源的综合利用
【任务1】了解海水淡化技术
【查阅资料】海水淡化是综合利用海洋资源的重要产业。反渗透膜海水淡化技术工作原理如图所示，采用该技术淡化海水，可分别获得浓盐水和淡水。
【小组交流】（1）海水通过反渗透膜变成淡水，含盐量 降低 （填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）淡化后的海水可以用于 生活用水（或工业用水，或灌溉，等等） 。
降低
生活用水（或
工业用水，或灌溉，等等）
【任务2】认识海洋资源
浩瀚的海洋蕴藏着十分丰富的海洋资源。世界水产品中，有85%左右的鱼类产自海洋。化学资源中，氯、钠、镁钾、钙等占海水溶解物质总量的99.8%以上。动力资源有潮汐能、波浪能等，我国近海风电资源约7亿千瓦，位列全球第三。
【表达交流】（1）海洋中的鱼类为人类提供的营养素主要是 蛋白质 。
（2）化学资源中的“氯”“钠”“镁”“钾”“钙”等是指 元素 （填“原子”或“元素”）。
（3）海洋动力资源发电与火力发电相比，其优点是 减少环境污染（或资源可再生） 。
蛋白
质
元
素
减少环境污染
（或资源可再生）
项目活动二：了解海水制盐
【参观实践】
（1）收盐过程中，为什么有大量晶体析出时就开始收集？
因为海水中还含有其他盐类，如果将海水蒸干，其他盐类会和氯化钠一起析出。
因为海水中还含有其他盐类，如果将海水蒸干，其他盐类会和氯化钠一起析出。
（2）收盐之后，为什么要用饱和氯化钠溶液对其进行洗涤？
饱和氯化钠溶液可以溶解其他物质，但不会继续溶解氯化钠，可将其他物质溶解除去。
饱和氯化钠溶液可以溶解其他物质，但不会继续溶解氯化钠，可将其他物质溶解除去。
项目总结
【成果展示】海洋是人类生存与发展的资源宝库和最后空间，探索海洋、开发海洋、利用海洋、保护海洋也必将成为全球发展的新热点，我国应该抓住这一契机，促进海洋经济健康、持续发展。
1. （2023百校一）
有蔚蓝，才有未来！
海洋是人类赖以生存的宝库，它不仅为人类提供了食物原料，而且蕴藏着丰富的矿物资源，如石油、天然气、锰结核（由几乎纯净的氧化锰和氧化铁组成）等。海上的风能、波浪能等可使我们摆脱对化石能源的依赖。海洋每年产生的氧气约占我们呼吸所需氧气总量的1/2。海洋还能通过蒸发、海洋环流等调节地区和全球气候。
然而，自工业革命以来，海水的pH下降了0.1，严重影响着海洋生物的生存和繁衍，尤其是对有壳类生物的影响。
海洋对人类至关重要，为了海洋可持续发展，全人类要积极开展保护海洋的合作。有蔚蓝，才有未来！
项目素养专练
阅读文本，回答问题：
（1）海上可提供哪种新能源？（写一种）
波浪能（合理即可）
（2）从物质分类的角度判断锰结核的物质类别，并写出工业上用锰结核冶炼金属的化学方程式。（写一个）
混合物 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2（合理即可）
（3）工业革命以来，海水的酸性有何变化？影响有壳类生物生存的微观粒子是什么？
酸性变强 氢离子
（4）为实现海洋可持续发展，你有何建议？
合理开发海洋资源（合理即可）。
波浪能（合理即可）
混合物 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2（合理即可）
酸性变强 氢离子
合理开发海洋资源（合理即可）。
2. （原创）在一次旅行研学活动中，某校化学兴趣小组的同学在老师带领下对某地海洋资源种类、资源开发、环境污染与保护等，展开一系列项目化学习探究。
任务一：调查当地海洋资源种类
【参观调查】同学们参观了当地的海洋博物馆，了解当地海洋中有丰富的海水资源、生物资源、化学资源、矿产资源和能源资源等。
【小组交流】海底矿产资源有 石油（或可燃冰，或煤，或硫，或砂矿，或锰结核，等等，合理即可） （答一种）。
石油（或可燃冰，或煤，或硫，或
砂矿，或锰结核，等等，合理即可）
任务二：认识当地海水资源开发
【交流讨论】反渗透膜淡化海水技术已成为当地有效缓解水资源匮乏的技术之一，其过程如图所示，原理相当于实验操作中的 过滤 。
过滤
任务三：探究当地海洋化学资源开发
【咨询专家】当地海水制碱的主要过程是：先用盐田法蒸发海水制得食盐，再向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳，得到碳酸氢钠固体，然后加热碳酸氢钠制得纯碱碳酸钠。
【提出问题】制得的纯碱中是否含有氯化钠？
【进行实验】同学们取少量纯碱样品，设计方案，并进行如下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
取少量样品于试管，加足量水充分溶解后，再滴加足量稀硝酸和几滴 硝酸银 溶液 产生白色沉淀 样品中含有氯化钠
硝
酸银溶液
产生白色
沉淀
【反思评价】
（1）不能用稀盐酸代替稀硝酸的原因是 稀盐酸会引入氯离子，对氯化钠的检验造成干扰 。
（2）证明样品中含有氯化钠的化学方程式是 NaCl＋AgNO3＝AgCl↓＋NaNO3 。
稀盐酸会引入氯离子，对
氯化钠的检验造成干扰
NaCl＋AgNO3 ＝
AgCl↓＋NaNO3
任务四：调研当地海洋环境污染与保护
【实地调查】该城市近海曾发生大面积赤潮，给海水养殖造成重大损失。赤潮的发生主要源于藻类的疯狂生长。
【分析研讨】
（1）造成藻类疯狂生长的营养元素有 N（或P） （答一种）。
（2）写出一点防止海洋环境污染的合理化建议： 生活污水处理后再排放（或农业上合理使用化肥，或禁止使用含磷洗衣粉，等等，合理即可） 。
N（或P）
生活污水处理后
再排放（或农业上合理使用化肥，或禁止使用含磷洗衣粉，等等，
合理即可）
【成果分享】通过旅行研学活动，同学们认识到丰富的海洋资源具有极大的发展前景，合理开发海洋资源和保护海洋环境，可为我国的可持续发展提供重要的物质基础。
八、制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
通过科学史实体会科学家探索物质组成与结构的智慧，学习运用类比、推理、模型等思维方法认识原子的结构，了解科学家严谨求实的科学态度，增进对科学本质的理解。
项目学习目标
项目导引
原子究竟是什么？科学家是怎样认识原子的？科学家建立了怎样的结构模型？让我们一起来探寻这一科学研究过程，帮助大家正确认识原子，树立正确的原子观，从中体会科学研究的真谛。
项目学习内容
项目活动一：认识物质组成
【进行实验】取一小块金属钠放在燃烧匙中，加热后伸入盛满氯气（Cl2）的集气瓶内，观察到金属钠燃烧，发出黄色火焰，产生白烟，并放出热量。
（1）用推理的方法推断白烟的成分。
小英根据已有的知识，推断产生的白烟是氯化钠固体，她推理的依据是 化学反应前后，元素的种类不变，反应前有钠元素、氯元素（合理即可） 。
化学反应前后，元素的种类不变，反应前有钠元素、氯元素（合
理即可）
（2）用实验的方法检验白烟的成分。
推理是否正确，需要通过实验验证，要验证实验中产生的白烟成分为氯化钠，需要进行以下实验，请将下表补充完整。
实验方案 实验现象 实验结论及反应的化学方程式
向反应后的集气瓶中加水，振荡，滴加稀硝酸和 硝酸银溶液 产生白色沉淀 白烟的成分是氯化钠，反应的方程式为 AgNO3 ＋NaCl＝NaNO3＋ AgCl↓
硝酸银溶液
产生白色
沉淀
AgNO3＋NaCl ＝
NaNO3＋AgCl↓
根据实验结论，请写出钠在氯气中燃烧的方程式： 2Na＋Cl22NaCl 。判断钠在氯气中燃烧生成的氯化钠与海水晒盐制得的氯化钠化学性质是否相同，为什么？ 相同，两种方法制得的氯化钠的组成和结构均相同 。
2Na＋
Cl22NaCl
相同，两种方法制得的氯化
钠的组成和结构均相同
项目活动二：认识原子构成
【任务1】了解原子发现史
19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，一百多年来，科学家通过实验与推理不断纠正错误认识，逐步揭开原子的构成。
（1）1897年， 汤姆生 通过实验发现了带负电的电子，他推测原子中还有带正电的物质，他推测的依据是 原子不显电性（或原子呈电中性） 。
汤姆生
原子不显电性（或原子呈
电中性）
（2）1911年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子散射实验（图1），实验现象如图2所示。（已知：α粒子带正电）
由实验现象可以推理得出的结论是 ABD （多选，填字母序号）。
A. 原子核带正电
B. 原子核很小，但集中了原子的大部分质量
C. 原子核由质子和中子构成
D. 原子内部有很大的空间
（3）符合卢瑟福实验结论的原子结构模型是 C （填字母序号）。
ABD
C
【任务2】情境剧本：我心中的原子结构
学习了原子结构的相关知识后，小英幻想自己变成了能进入原子中的微粒，写了如下短文：
进入钠原子，我发现：a.钠原子是由原子核和核外电子构成的；b.和原子相比，原子核的体积竟然那么小；c.电子在核外不同的区域高速运动，能量越高的电子离核越远；d.我数了数，质子和电子的数目居然是一样的；e.我试着去搬动它们，发现质子、中子、电子的质量都差不多；f.金属钠在空气中燃烧时，钠原子的原子核没有发生变化。
小英对原子结构的认识有些是错误的，文中有错误的一句是 e （填字母），正确的说法是 质子和中子质量差不多，都比电子大得多 。
e
质子和中子质量差不多，都比
电子大得多
项目总结
【成果展示】前期原子模型大都根据零星实验事实而提出，带有很大的猜测成分，而卢瑟福有核原子模型的提出基于可靠的实验，并且经过了实验的进一步验证，虽然卢瑟福有核原子模型与经典电磁理论存在尖锐矛盾，但卢瑟福仍然勇敢地提出了自己的观点，因为实验是理论的基石。这启示我们科学需要创新，创新不仅需要勇气，还需要坚实的实验和敏锐的洞察力作为基础。
1. 氕、氘、氚是氢的三种同位素原子，它们的原子结构模型如图所示，相关信息如下表。试回答：
项目素养专练
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
（1）原子结构模型中的“ ”表示的粒子是 中子 。
（2）超重水有一定的放射性，一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成，其化学式可表示为T2O，T2O中T的化合价为 ＋。
（3）重水是由氘和氧组成的化合物，化学式可表示为D2O，重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02％，则100吨海水中所含氘的质量是 0.004 吨。
中子
＋1
0.004
2. 原子结构的探究经历了漫长的过程。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。如图是卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验现象，请结合现象分析原子内部结构。
（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 不会 （填“会”或“不会”）发生大角度偏转。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构”中“很小的结构”指的是 原子核 。
不会
原子核
（2）从原子结构模型建立的过程中，我们发现 ABC （多选，填序号）。
A. 模型在科学研究中起着很重要的作用
B. 科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
C. 人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
D. 卢瑟福的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
ABC
九、调查家用燃料的变迁与合理使用
调查家用燃料的历史变迁，了解化石燃料在家庭当中的合理使用，知道资源开发、能源利用和材料使用可能会对环境产生的影响，树立环保意识。主动践行节约资源、环境友好的生活方式，树立人与自然和谐共生的科学自然观和绿色发展观。
项目学习目标
项目导引
人类自从会用火之后，燃料就成为生活的必需品之一，与食物一样须臾不可或缺。化学兴趣小组通过对小区内居民的走访调查，了解不同时代的家用燃料，分析家庭燃料迭代升级之后给生活、环境带来的变化。
项目学习内容
项目活动一：认识化石燃料
新中国成立以来，家庭燃料主要经历了以下几个阶段：20世纪50—60年代多数家庭以柴草为燃料，60—80年代以燃煤为主；21世纪初液化石油气和管道煤气成为家庭的主要燃料，发展至今几乎家家户户都通入了天然气。
【分析讨论】（1）煤中主要含有 C（或碳） 元素，属于 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）天然气的物质类别属于 混合物 ，天然气充分燃烧的化学方程式为 CH4＋2O2CO2＋2H2O 。
C（或碳）
不可
再生
混合物
CH4＋2O2CO2＋2H2O
项目活动二：探究如何合理使用燃料
【任务1】认识如何使燃烧更加充分
【走访调查】
（1）同学们经过走访调查，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤（如图）后燃烧会更加充分，请你从燃烧的角度解释这一现象。
把煤制成蜂窝煤增加了与空气的接触面积，使燃烧更充分。
把煤制成蜂窝煤增加了与空气的接触面积，使燃烧更充分。
（2）在家庭中使用煤炉时，由于烟囱通风不畅，会发生一氧化碳中毒，请你用化学方程式解释。
2C＋O22CO（或C＋CO22CO）。
（3）有人说在煤炉旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒，该说法是否正确？说明理由。
不正确，因为一氧化碳难溶于水。
2C＋O22CO（或C＋CO22CO）。
不正确，因为一氧化碳难溶于水。
【任务2】了解家用燃料变化的意义
【查阅资料】充分燃烧1 kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。
【交流探讨】请结合生活常识和如图信息，总结家庭燃料从煤升级成天然气之后有哪些优点？
相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体SO少（合 理即可）。
相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体SO2少（合理即可）。
项目总结
【成果分析】家用燃料的变迁也是体现一个社会进步的重要指标，燃料的变迁方便了人们的生活、改善了人居环境。我国科学家正在利用和开发其他新能源，在一定程度上可减少对环境的污染。
1. （原创）人类发展史也是利用燃料的历史，家庭燃料使用的变迁，改变了人们的生活，提高了生活质量。家庭使用燃料分类如图所示，下列分析正确的一项是（ B ）
A. 家庭最先使用的是天然气 B. 蜂窝煤比煤球燃烧更充分
C. 煤油是煤分解得到的产品 D. 家庭燃料未来方向是煤气
B
项目素养专练
2. 家用燃料的变迁与合理施用
随着时代发展，家庭中使用的燃料也在悄然发生变化。燃料的变革经历了从木柴、油、化石燃料等传统燃料逐渐改变为更加环保的新能源。
柴火灶是我国劳动人民智慧的结晶，其内部结构如图1所示。夹瓷盏（如图2）是省油灯，用棉线做灯芯，上层盏盛油，下层盏内盛水。目前人们使用的燃料大多来自化石燃料。煤是复杂的混合物，石油古称“洧水”，有石油的地方，一般都有天然气存在。新能源的开发和利用可以解决化石能源面临的危机问题，并在一定程度上减少对环境的污染。
同时，在使用各种燃料的过程中，要注重合理使用、节约资源，最大限度地减少对环境的影响，实现可持续发展。
阅读文本，回答问题：
（1）图1中通风口的作用是 提供氧气 。
（2）油燃烧时的能量转化形式是 化学能转化为热能 ，下层盏内水的作用是 吸收热量，减少油的挥发 。
（3）煤综合利用的产品有 焦炭（或煤焦油，或煤气） （写一种）。写出化石燃料中比较清洁的燃料燃烧的化学方程式： CH4＋2O2CO2＋2H2O 。
（4）目前山西省开发和利用的新能源有 太阳能（或风能） （写一种）。
提供氧气
化学能转化为热能
吸收热量，减少油的挥发
焦炭（或煤焦油，或煤气）
CH4
＋2O2CO2＋2H2O
太阳能（或风能）
十、调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
通过我国神舟系列飞船，了解我国航天前沿科技，认识航天飞船、航天服中使用的新技术、新材料。了解有机高分子材料等在社会、生活中的应用，体会有效使用科学技术以及合作、协同创新解决问题的重要性。
项目学习目标
项目导引
2023年7月20日21时40分，经过约8小时的出舱活动，“神舟十六号”航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，在空间站机械臂支持下，圆满完成全部既定任务，出舱活动取得圆满成功。“神舟十六号”上使用的各种新材料、新工艺、新技术，是实现人类航空航天理想，使先进的设计思想变成现实的重要保证。
项目学习内容
项目活动一：了解新材料在航天科技中的应用
【查阅资料】舱外航天服包括航天服本体和测控通信系统。
如图所示是“神舟十六号”宇航员出舱时所穿的舱外航天服材料。
【交流探讨】
（1）舒适层是由特殊防静电处理的棉布制成的，舱外航天服内为什么要防止静电？
保证航天服内各种设备仪器正常工作（合理即可）。
（2）隔热层采用喷涂铝膜的聚酯薄膜制成，铝膜和聚酯薄膜分别属于什么材料？
铝膜属于金属材料，聚酯薄膜属于合成材料。
（3）外防护层是由特殊纺织面料制成的，可以防止微陨石的撞击，这层特殊的纺织面料具有哪些特性？
强度大、耐撞击、韧性好（合理即可）。
保证航天服内各种设备仪器正常工作（合理即可）。
铝膜属于金属材料，聚酯薄膜属于合成材料。
强度大、耐撞击、韧性好（合理即可）。
项目活动二：了解新型能源在航天科技中的应用
【查阅资料】“神舟十六号”飞船发射选用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）组成双元动力推进剂，返回舱返回时的动力来自液氢和液氧。
【小组交流】
（1）偏二甲肼和四氧化二氮反应后除生成氮气外，还有另外两种没有污染的氧化物，请推测另外两种生成物可能是什么。
CO2、H2O
（2）返回舱中的氢氧发动机具有二次启动的能力，写出液氢和液氧发生反应的化学方程式。氢气被认为是最理想的清洁燃料，理由是什么？
2H2＋O22H2O。氢气燃烧的产物是水，对环境无污染。
CO2、H2O
2H2＋O22H2O。氢气燃烧的产物是水，对环境无污染。
项目总结
【成果总结】同学们通过这次项目性探究，认识到我国不断发展的新材料、新工艺、新技术的使用不仅使生产力获得解放，还极大地推动了人类社会的进步。
1. （2023太原期末）2022年11月3日，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成，向着建成空间站的目标迈出了关键一步。请分析图文信息，解答相关问题。
火箭燃料 太空空调 太空能源 太空清洁
项目素养专练
（1）火箭燃料。发射梦天实验舱的“长征五号B遥四”运载火箭采用低温液氢液氧环保型推进剂作为动力来源。液氢由 氢分子 构成，氢气与氧气反应的化学方程式为 2H2＋O22H2O ，液氢液氧推进剂被称为“环保型推进剂”的原因是 氢气与氧气反应的生成物是水，无污染 。
氢分子
2H2＋O22H2O
氢气与氧气反应的
生成物是水，无污染
（2）太空空调。为满足航天器在轨运行时的设备温度控制要求，使用了许多新科技，如：石墨烯导热索技术。石墨烯是一种由碳原子堆积成单层结构的新材料，其化学式为 C ，将石墨烯应用于设备的温度控制，是利用其具有 导热 性。石墨烯与石墨的化学性质相同，其微观原因是 都由碳原子构成 。
C
导热
都由碳原子构成
（3）太空能源。中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼，可将 太阳能 转化成电能。电池翼材料的生产过程中涉及化学反应：As2O3＋3C2As＋3X↑，其中X的化学式是 CO 。太空的强辐射严重威胁电池翼的使用寿命，为保护电池翼，延长其使用寿命，你的建议是 在电池翼表面涂一层保护层 。
太阳能
CO
在电池翼表面涂一层保护层
（4）太空清洁。太空垃圾包括航天器碎片、被遗弃的火箭等，对其他在轨运行的航天器构成威胁。太空垃圾无法燃烧的原因是 太空中没有氧气 。科学家们正在研究向太空发射航天器，用大网捕捉垃圾，这一操作相当于化学实验操作中的 过滤 ；然后将其推入大气层，使其与大气层摩擦产生热量，进而焚毁，“摩擦”为垃圾燃烧提供的条件是 使温度达到垃圾的着火点 。未完全燃烧的残骸可以设法使其降落到 海洋 。
太空
中没有氧气
过滤
使温度达到垃圾的着火点
海洋
2. （2023赤峰）北京时间2023年5月10日21时22分，搭载“天舟六号”货运飞船的“长征七号遥七”运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。约10分钟后，“天舟六号”货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，之后飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。
“天舟六号”携带了“神舟十六号” 和“神舟十七号”6名航天员在轨驻留所需的消耗品、推进剂、应用实（试）验装置等物资，消耗品主要包括服装、食品、饮用水等，其中新鲜蔬菜水果的重量约70公斤。
天宫空间站采用了众多先进科技，如以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层……在中国天宫空间站的建设与运营中，化学发挥了不可或缺的作用。
阅读材料，回答问题。
（1）“长征七号遥七”运载火箭采用液氧加煤油作为推进剂。保持液氧化学性质的微粒是 氧分子 ；发动机点火后煤油燃烧，从燃烧条件的角度分析，点火的作用是 提供热量使温度达到着火点 ；航天煤油是从石油中分离出来的，石油属于 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）飞船太阳能帆板工作过程中，将太阳能转化为 电能 。
（3）蔬菜、水果为航天员提供的主要营养素是 维生素 。
（4）防热夹层材料属于 复合材料 （填“复合材料”或“无机非金属材料”）。
氧分子
提供热量使温度达到着火
点
不可再生
电能
维生素
复合材料
跨学科实践活动
一、微型空气质量“检测站”的组装与使用
通过对微型空气质量“检测站”的了解和实地考察，加强对于空气质量检测与空气污染防治的认识，知道化学在解决环境问题中的重要作用，树立绿色发展观。
项目学习目标
项目导引：认识微型空气质量“检测站”
微型空气质量监测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，由气态污染物检测模块、颗粒物检测模块、气象参数传感器、“云平台”实时通信模块、供电模块等组成（如图）。
项目学习内容
【进行参观】金属电控箱表面刷漆的目的是 隔绝氧气和水，防止生锈 ；太阳能板可将 太阳 能转化为 电 能。
隔绝氧气和水，防止生锈
太阳
电
项目活动一：调查微型空气质量“检测站”
【任务1】寻找微型空气质量“检测站”
【走访调查】同学们进行实地走访，讨论微型空气质量“检测站”的集中布设地点，请写出其中一个。
居民小区（或污染排放的工业企业周围，或餐饮集中区等）。
居民小区（或污染排放的工业企业周围，或餐饮集中区等）。
【任务2】观察微型空气质量“检测站”
【查阅资料】TVOC全称为总挥发性有机化合物，是除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐外，任何参与大气中光化学反应的含碳化合物，可能存在一定毒性和刺激性，会影响皮肤和呼吸道黏膜，对人体产生损害。
同学们找到了一个微型空气质量“检测站”，进行观察。
【小组交流】
（1）除显示器显示的内容（如图）外，还需要监测的空气污染物有哪些？（写一个）
PM2.5（或SO2等）。
PM2.5（或SO2等）。
（2）生活中TVOC的来源可能有哪些？（写一个）
汽车尾气（或家庭中煤、天然气的使用，或装修时挥发出的有机物等）。
汽车尾气（或家庭中煤、天然气的使用，或装修时挥发出的有机物等）。
项目活动二：分析微型空气质量“检测站”
【观察实践】微型空气质量“检测站”选取监测站点的位置应科学合理，避免因为其他因素干扰导致数据偏差，从而不能准确地反映该地区空气质量变化情况。请从设备摆放位置、设备保护、设备周边自然情况等角度，对微型空气质量“检测站”的合理布设提出一条建议。
保证检测站周围空气流通，不能有阻碍空气流通的高大建筑物或者树木（或检测站周围无其他电磁干扰，等等，合理即可）。
保证检测站周围空气流通，不能有阻碍空气流通的高大建筑物或者树木（或检测站周围无其他电磁干扰，等等，合理即可）。
项目活动三：展望微型空气质量“检测站”
【交流探讨】网络大数据云平台可以提高数据管理效率，对关键内容进行抓取和数据整合，从而快速获得有价值信息，节省大量时间和精力。请分析微型空气质量“检测站”使用网络大数据云平台对于环境检测有什么积极的意义？
可以实时监控空气质量变化（或可以提高数据管理效率，等等，合理即可）。
可以实时监控空气质量变化（或可以提高数据管理效率，等等，合理即可）。
【成果展示】为了使我们的山更绿，水更清，空气更清新，同学们举办了保护空气的倡议活动，请你为大家提出两条保护空气的措施。
不燃放烟花爆竹，不露天烧烤（或绿色出行，多使用公共交通工具；或加强对污染工业企业的监测和监督；或大力发展绿色清洁能源；等等。合理即可）。
不燃放烟花爆竹，不露天烧烤（或绿色出行，多使用公共交通工具；或加强对污染工业企业的监测和监督；或大力发展绿色清洁能源；等等。合理即可）。
1. 微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，下列物质中属于其检测范围内的有害气体的是（ D ）
A. 二氧化碳 B. 氮气
C. PM2.5 D. 一氧化碳
D
项目素养专练
2. 某品牌微型空气质量检测仪可用来检测空气污染物，化学兴趣小组同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分，并绘制了相关图像。分析如图信息，所得结论正确的是 （ D ）
D
A. ①中初始能量来自电能
B. ①中显示屏上可显示出CO2的含量
C. ②中装置气密性不好会使得测量结果偏大
D. ③中Q点表示打开止水夹的最佳时刻
二、基于特定需求设计和制作简易供氧器
通过探究家用制氧器的真实制氧过程，了解制取氧气常见的化学反应原理和装置，初步学会运用工程技术的思想制作简易制氧器，体会化学学科知识在工程技术中的应用。
项目学习目标
项目导引：初识制氧器
氧气是生命活动的必需气体，也是工业生产不可缺少的重要原料。制氧器在生产生活中的应用非常广泛，如保健、急救、大型化工生产等都需要制氧。市售制氧器有两种：一种为便携式制氧器，采用加压液化氧气或吸附剂吸附氧气储存，使用时匀速、稳定释放氧气；另一种为化学制氧器，使用时通过试剂发生化学反应产生氧气。
小明拿家用的“氧立得”化学制氧器与同学们进行了研究。
【分析讨论】从微观角度解释便携式制氧器加压液化储存氧气时的工作原理： 氧分子间的间隔发生了变化 。
氧分子间的间隔发生了变化
项目学习内容
项目活动一：探究制氧原理
【交流研讨】请写出一种制取氧气的原理： 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑（或2KClO32KCl＋3O2↑，或2H2O22H2O＋O2↑） （用化学方程式表示）。
2KMnO4 K2MnO4＋
MnO2＋O2↑（或2KClO3 2KCl＋3O2↑，或2H2O2 2H2O＋
O2↑）
项目活动二：探究化学制氧器的反应原理
【查阅资料】过碳酸钠为白色颗粒。过碳酸钠溶于水会分解生成碳酸钠和过氧化氢，是很好的固体氧释放剂。
【进行实验1】验证A剂的成分
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量A剂于试管中，加适量水充分溶解，向试管中加入少量MnO2，将带火星的木条伸入试管中 有气泡产生，带火星的木条复燃 溶液中含有过氧化氢
②取步骤①中上层清液，向溶液中加入 BaCl2溶液（合理即可） 产生白色沉淀 溶液中含有碳酸钠
有气泡产
生，带火星的
木条复燃
BaCl2溶液（合理即可）
【表达交流】综合上述实验结果，初步认为A剂的主要成分是过碳酸钠。
【进行实验2】探究B剂的作用
先将一包A剂放入一个洁净的烧杯中，加水至完全溶解，观察到无气泡产生；向溶液中放入一包B剂，立即有大量气泡产生。待反应结束后，将烧杯中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为3 g。小明认为B剂起催化作用。
【反思评价】
（1）同学们对小明的结论提出质疑，理由是 没有验证B剂的化学性质在反应前后是否发生改变 。
（2）通过对制氧剂成分及性质的探究，保存该制氧剂时应注意： 放在干燥阴凉处 。
没有验证B剂的化学
性质在反应前后是否发生改变
放在干燥阴凉处
项目活动三：认识化学制氧器的结构
【交流探讨】
（1）根据图示分析，制氧器的反应仓与实验室制取氧气哪种反应原理的发生装置类似？加入试剂时要考虑哪些因素（写一个）？
与过氧化氢溶液和二氧化锰反应制氧气的发生装置类似。加入试剂时需要考虑两种试剂的定量配比问题，保证产生氧气的速率适中（合理即可）。
与过氧化氢溶液和二氧化锰反应制氧气的发生装置类似。加入试剂时需要考虑两种试剂的定量配比问题，保证产生氧气的速率适中（合理即可）。
（2）反应仓产生的氧气会经过加湿过滤仓，与实验室制O2的哪种收集方法类似？加湿过滤仓除加湿功能之外，还可以起到什么作用？
与排水法收集氧气类似。还可以通过观察产生气泡的速率判断氧气产生的速度（合理即可）。
与排水法收集氧气类似。还可以通过观察产生气泡的速率判断氧气产生的速度（合理即可）。
项目活动四：设计并制作制氧器
【制作材料】A剂（过碳酸钠）、B剂（二氧化锰）、软塑料瓶、软管等。
【成果展示】请设计一款简易制氧器，在下方虚线框中画出，并标出关键结构的信息。
项目总结
制作简易制氧器需要考虑三方面的问题：一是从定性的角度利用化学反应获得氧气；二是从装置的角度考虑氧气的发生、净化、收集等问题；三是从实际应用的角度出发，对制氧剂进行定量设计。在设计和制作中，还需要分析不同制氧剂作为原料的优劣，不断优化装置。
1. （2022太原期中）制氧机在生产、生活中有重要应用。化学兴趣小组的同学们利用相关知识，对家用制氧机的工作原理、制氧方法以及自制设备等展开了项目化学习活动。
活动一：了解家用制氧机的工作原理
【查阅资料】目前市场上常见家用制氧机的工作原理有两种：分离空气法和化学试剂法。
项目素养专练
【讨论交流】
（1）分离空气法制取氧气时所发生的变化属于 物理变化 。
（2）化学试剂法制取氧气时可供选择的反应物较多，以下物质中，有可能用作制取氧气反应物的是 ad （多选，填序号）。
a. KClO3 b. NH4Cl
c.CH4 d. CaO2
物理变化
ad
活动二：分析家用制氧机的制氧方法
【回忆旧知】实验室中常用如图装置制取氧气。制取氧气时发生反应的化学方程式是 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ，试管口棉花的作用是 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 。
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
防止加热时高锰酸钾粉末进入导管
【分析判断】同学们讨论后认为，这种制氧方法不适用于家用制氧机，理由是 因为加热需要用火，不安全 ，在家庭中制取氧气时应该考虑的因素是 操作简便 （写一条），因此在已学习过的制取氧气的方法中，可用于家用制氧机的是 过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气 。
因为加热需要用火，不安全
操作简便
过氧化氢溶液与二氧化
锰混合制取氧气
活动三：制作简易的家用制氧机
【设计制作】制作简易的家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如： 装置气密性 （写一条）。同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机（如图），其中A瓶的作用是 增大氧气湿度 。
装置气密性
增大氧
气湿度
【成果展示】在学校的科技节中，同学们将自制的简易家用制氧机进行了展示，获得了老师和同学们的一致好评。在项目化学习过程中，同学们也学会了从技术与工程、物理与数学等领域借鉴知识解决实际问题的思路与方法。
2. （2023烟台）某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。
用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
（1）反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是 2H2O22H2O＋O2↑ ，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是 AB （多选，填序号）。
A. 可以通过气泡观察氧气生成的速率
B. 降低氧气温度
C. 加快氧气的生成
2H2O22H2O＋
O2↑
AB
（2）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法： 在导管口放一根带火星的木条，若木条复燃，证明为氧气 。
（3）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是 B （填装置序号，下同），收集装置是 C（或E） 。
在导管口放一根带火
星的木条，若木条复燃，证明为氧气
B
C（或E）
三、水质检测及自制净水器
学习并掌握净化水的相关知识与方法，设计简易净水器的制作方案，培养学生的自主学习能力和综合利用科学、技术、工程及数学等多学科知识解决实际问题的能力。
项目导引：进入夏季，多地易发生洪涝灾害，灾区自来水不能及时恢复供应，而作为生活用水的井水、河水又受到污染。如何能让灾区的居民们喝上干净卫生的饮用水？
项目学习目标
项目学习内容
项目活动一：水质检测及净化
1. 日常水质检测可通过看（是否有不溶性杂质和色素）、闻（是否有异味）、查（煮沸后是否有沉淀）等方法来判断水质是否符合标准。
2. 自来水生产流程：取水→沉降→过滤→吸附→杀菌消毒。
【分析讨论】
（1）沉降时一般会加入适量 明矾 作絮凝剂，其作用是 明矾溶于水生成的胶状物吸附杂质，使杂质沉降 。
（2）吸附时所用的物质是 活性炭 。流程中涉及化学变化的过程是 杀菌消毒 。
（3）煮沸后出现较多沉淀，说明水中含有较多的 可溶性钙、镁化合物 。
明矾
明矾溶
于水生成的胶状物吸附杂质，使杂质沉降
活性炭
杀菌消毒
可溶性钙、镁化
合物
项目活动二：自制简易净水器
【制作材料】塑料瓶、活性炭、石英砂、小卵石、纱布、蓬松棉等。
（1）请利用上述材料，在如图虚线框中画出你设计的自制净水器的简图，并标出各关键部分的名称。
（2）通过自制净水器得到澄清透明的水，还需要 杀菌消毒（或煮沸） 后才能饮用。
杀菌消毒（或煮沸）
项目活动三：了解直饮水机工作原理
【查阅资料】直饮水机的工作流程如图所示。
（1）超滤膜可以让水分子通过，而大分子无法通过，该过程相当于净水过程中的 过滤 。
（2）活性炭滤芯在吸附颜色、异味的同时，也吸附重金属离子，如铜离子 Cu2＋ （填离子符号，下同），二价汞离子 Hg2＋ 。
（3）热交换器内，冷热水管交替排列，开水管中开水温度降低，冷水管中冷水温度升高。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 节约能源 。
（4）小明同学取一杯直饮水，加入 肥皂水 ，搅拌后，发现泡沫很多，说明直饮水是 软水 。
过滤
Cu2＋
Hg2＋
节约能源
肥皂水
软水
项目总结
【成果展示】通过学习，同学们对饮用水安全有了进一步认识，同学们可以发挥创意，进一步改进自制净水器，增加更多的净化手段，达到更好的净化效果。
1. （2023广安改编）学习了水的净化后，某同学利用课外时间自制了简易净水器（如图所示），下列说法正确的是（ A ）
A. 该装置能除去水中的色素和异味
B. 硬水经过该装置后可转化成软水
C. 该装置利用了活性炭的还原性
D. 该净水过程发生的是化学变化
A
项目素养专练
2. （2023太原二模）水是生命中不可或缺的物质。化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的知识后，决定对日常生活中司空见惯的自来水分别从生产过程、水质检测、自制净水器等方面展开项目化学习。
活动一：参观自来水生产过程
【参观实践】同学们在老师的带领下来到太原市自来水厂参观自来水的生产过程，该过程主要包括：取水→加絮凝剂→过滤→吸附→ 投药消毒 →配水。
投药消毒
活动二：测量自来水的硬度
【查阅资料】同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准为：
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以CaCO3浓度计/（mg·L－1） 0 ～ 75 75 ～ 150 150 ～ 300 300 ～ 450 450 ～ 700
【进行测量】同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2 mg/L，说明本地区的自来水属于 硬水 。同学们又向此自来水中加入少量肥皂水，搅拌后观察到 泡沫少，浮渣多 ，也得出了相同结论。
硬水
泡沫少，浮渣多
活动三：检验自来水中所含离子
【进行猜想】同学们根据所学，猜想自来水中可能含有Ca2＋、。
【实验验证】同学们设计并进行了以下实验。
实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论
步骤1 取少量自来水于试管中，向其中滴加过量Na2CO3溶液 产生白色沉淀 自来水中含有Ca2＋
步骤2 向上述试管中滴加 BaCl2溶液 产生白色沉淀 自来水中含有
BaCl2
溶液
【质疑反思】有同学认为步骤2不能证明自来水中含有，理由是 过量的Na2CO3与BaCl2反应也产生白色沉淀 ，应调整实验方案，方法是 重新取少量自来水进行第2步实验 。
【总结分析】同学们写出了实验过程中发生反应的化学方程式： CaSO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋CaCl2 （写一个）。
过量的Na2CO3与BaCl2反应也产生白色沉淀
重新取少量自来水进行第2步实验
CaSO4＋BaCl2 ＝ BaSO4↓＋CaCl2
活动四：自制简易净水器
【交流探讨】同学们认为，虽然自来水的水质在出厂时已检验合格，但在管道运输过程中仍不可避免地受到了污染，所以在家中使用自来水时，最好安装净水器。于是他们在老师的帮助下，利用所学知识，制作了简易净水器。
【成果展示】同学们将自制的简易净水器在学校“科技节”上进行了展示，请你与他们一同完成如图中对有关结构的说明。
活性炭
四、基于碳中和理念设计低碳行动方案
探究二氧化碳的性质与转化，促进学生发展元素观、变化观等化学观念，进一步构建“可持续发展”“系统与模型”等跨学科大概念。在真实情境中，参与解决社会性科学议题——“二氧化碳过量排放导致全球变暖”，强化社会责任、国家认同和国际理解。
项目学习目标
项目导引：碳中和的提出
面对气候变化等全球性危机和挑战，中国秉持人类命运共同体理念，提出了新主张。2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣示：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
项目学习内容
项目活动一：减少碳排放
【任务1】了解碳排放途径
碳在自然界循环示意图
【交流研讨】根据图中信息，归纳两个产生二氧化碳的途径，并写出对应的化学方程式。
产生二氧化碳的途径：化石燃料的燃烧、动植物的呼吸；C＋OCO（或CH ＋2OCO＋2HO）、CHO＋6O6CO＋6HO。
产生二氧化碳的途径：化石燃料的燃烧、动植物的呼吸；C＋O2CO2（或CH4＋2O2CO2＋2H2O）、C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。
【任务2】减少碳排放的措施
碳中和思路框架
【小组交流】请结合如图任选一个行业，分析我们可采取的减少碳排放的具体措施有哪些。（写一条）
能源行业可减少化石能源的使用（或大力发展太阳能、风能等清洁能源，合理即可）。
能源行业可减少化石能源的使用（或大力发展太阳能、风能等清洁能源，合理即可）。
项目活动二：增加碳吸收
【任务1】碳吸收原理
【交流研讨】根据学过的知识，归纳二氧化碳可以转化为哪些物质，写出转化的化学方程式。（写两个）
CO＋HO＝HCO、2NaOH＋CO＝NaCO＋HO［或Ca(OH)＋CO＝ CaCO↓＋O等］。
CO2＋H2O ＝ H2CO3、2NaOH＋CO2 ＝ Na2CO3＋H2O［或Ca(OH)2＋CO2 ＝ CaCO3↓＋H2O等］。
【任务2】碳吸收措施
（1）从上述反应出发，并结合活动一中“碳在自然界循环示意图”，总结吸收二氧化碳的措施。（写一个）
利用海水吸收二氧化碳（或利用碱溶液吸收二氧化碳，或利用植物的光合作用吸收二氧化碳，等等，合理即可）。
利用海水吸收二氧化碳（或利用碱溶液吸收二氧化碳，或利用植物的光合作用吸收二氧化碳，等等，合理即可）。
（2）结合资料卡片，你能得出什么结论？（任写一条）
资料1：海洋吸收大气中过量二氧化碳，会导致海水酸性增加，使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。海水酸化越严重，拥有坚硬骨骼且能够形成珊瑚礁的珊瑚就越少，预计到2050年，全球大部分地区的珊瑚礁将受到破坏。
资料2：氢氧化钙、氢氧化钠的溶解度数据如下表所示：
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 氢氧化钙 0.19 0.17 0.14 0.12 0.09 0.08
氢氧化钠 31 91 111 129 313 336
资料3：氢氧化钙是常用的建筑材料，也用作杀菌剂和化工原料等，价位一般在420～700元/吨。氢氧化钠常用于造纸、肥皂、合成洗涤剂的生产、纺织印染工业等，价位一般在3 000～5 000元/吨。
海水虽然能吸收二氧化碳，但会造成海水酸化、珊瑚死亡等环境问题（或氢氧化钠溶液吸收二氧化碳可行性不大，成本过高无法大规模推广，等等，合理即可）。
海水虽然能吸收二氧化碳，但会造成海水酸化、珊瑚死亡等环境问题（或氢氧化钠溶液吸收二氧化碳可行性不大，成本过高无法大规模推广，等等，合理即可）。
【总结反思】在实际生产生活中，利用化学反应吸收二氧化碳的大规模推广使用需要考虑成本、环境影响、能耗等因素。
项目活动三：碳中和——我们在行动
【成果展示】国家出台一系列措施，已初具成效，我们在日常生活中又该如何助力碳中和的实现？
随手关灯（或不用一次性餐具，或采用绿色公共交通方式出行等）。
随手关灯（或不用一次性餐具，或采用绿色公共交通方式出行等）。
1. （2023百校一）“碳捕捉与封存技术”是实现“碳中和”的一种重要途径，其原理是将工业生产中产生的CO2分离出来并进行储存。在实际生产中，用NaOH溶液捕捉并封存CO2的流程如图所示。（反应条件及部分物质未列出）
项目素养专练
分析生产过程，回答下列问题：
（1）捕捉室内为促进溶液对二氧化碳的吸收，可采取的措施是 将氢氧化钠溶液喷成雾状（合理即可） 。
（2）反应分离器中发生反应的化学方程式为 Ca(OH)2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH（合理即可） （写一个），反应后从混合物中分离出碳酸钙的操作是 过滤 。
（3）封存CO2时发生的变化属于 物理变化 。
（4）上述流程中可循环利用的物质是 氢氧化钠溶液和生石灰 。
将
氢氧化钠溶液喷成雾状（合理即可）
Ca(OH)2＋Na2CO3
＝ CaCO3↓＋2NaOH（合理即可）
过滤
物理变化
氢氧化钠溶液和生石灰
2. （2023太原一模）近年来，温室气体过量排放导致的气候异常，已经成为人类社会最大的生态难题。二氧化碳的捕集、利用与封存技术（简称为CCUS技术）是应对全球气候变化的关键技术之一。请运用所学化学知识就相关问题表达观点，完成第（1）～（4）题。
（1）二氧化碳是空气的一种成分，其体积约占空气总体积的 0 .03％ 。日常生活、生产中排放的过量二氧化碳主要来自 化石燃料的燃烧 。空气中过量二氧化碳导致的气候异常现象是 热浪（合理即可） （写一种）。
（2）捕集二氧化碳的方法主要有：吸收法、吸附法、膜分离法及低温分离法。用吸收法从燃烧产生的烟气中捕集二氧化碳时，可以使用 NaOH 溶液。用膜分离法捕集二氧化碳（如图Ⅰ）的过程所发生的变化属于 物理变化 。
0.03 ％
化石燃料的燃烧
热浪（合理即可）
NaOH
物理变化
（3）将捕集的二氧化碳液化后进行运输，液化二氧化碳时发生变化的微观实质是 二氧化碳分子间隔减小 。二氧化碳的封存方式包括地质封存与海洋封存，用海洋封存二氧化碳时，一部分二氧化碳被海水吸收，有关反应的化学方程式为 CO2＋H2O＝H2CO3 。
（4）二氧化碳的转化利用是近年来科学家研究的热点。用光催化水氧化法转化二氧化碳的反应为CO2 ＋ 2H2O CH4 ＋ 2X，其中X的化学式为 O2 。除此以外，以二氧化碳和其他物质为原料，还可以生产 CaCO3 （写一种）。
二氧化碳分子间隔减小
CO2＋H2O ＝ H2CO3
O2
CaCO3
3. （2023适应性）中国力争于2060年前实现“碳中和”，这体现了中国对解决气候问题的大国担当。化学兴趣小组的同学们对“碳中和”的含义、现状、途径等展开了项目化学习活动。
任务一：了解“碳中和”的含义
【查阅资料】“碳中和”是节能减排术语，是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过其他形式进行抵消，达到相对“零排放”。
【小组讨论】同学们讨论后认为，“碳中和”的“碳”是指 二氧化碳 。
二氧
化碳
任务二：分析“碳中和”的现状
【调查研究】同学们来到图书馆查找资料，收集到近50年来全球CO2总量变化的数据及成因。通过分析数据，同学们发现，自然界中CO2含量逐渐增多的原因是 化石燃料的燃烧（合理即可） （写一条）。同时也发现近年来世界各国针对“碳中和”已陆续采取了一些措施。
化石燃料的燃烧（合理即可）
任务三：探索“碳中和”途径
【咨询专家】同学们在老师的帮助下向环境研究专家咨询了“碳中和”途径，专家介绍：“碳中和”途径包括减少碳排放和促进碳吸收，碳吸收的方式又分为生态固碳和技术固碳。
【设计实验】同学们结合生物学知识设计了如图实验以验证生态固碳。
【观察分析】同学们观察实验两周后发现，甲装置中的植物比乙装置中的长势更好，说明植物生长时需要吸收 CO2 。乙装置中植物长势不好的原因是 CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O （用化学方程式解释）。
CO2
CO2＋2NaOH ＝ Na2CO3＋H2O
【交流评价】同学们交流后认为，植物的光合作用即为生态固碳的一种，而用NaOH溶液实现碳吸收则属于技术固碳。
【提出问题】乙装置烧杯内的NaOH溶液吸收CO2后，溶液中的溶质是什么？
【进行实验】
实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论
① 取乙装置烧杯内的少量溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液 溶液变红 溶液中的溶质有NaOH
② 另取乙装置烧杯内的少量溶液于试管中，向其中滴加 CaCl2 溶液（合理即可 产生白色沉淀 溶液中的溶质有Na2CO3
CaCl2溶液（合理即可）
【反思质疑】有同学认为此实验过程不能证明溶液中含有NaOH，应将实验方案进行调整，方法是 取乙装置烧杯内的少量溶液于试管中，向其中滴加足量CaCl2溶液，振荡、静置，之后滴加酚酞溶液（合理即可） 。
【实验验证】同学们用调整后的方案进行实验，证明了溶液中的溶质是Na2CO3和NaOH。
取乙装置烧杯内的少量溶液于试
管中，向其中滴加足量CaCl2溶液，振荡、静置，之后滴加酚酞溶液
（合理即可）
任务四：制作“碳中和”宣传栏
【成果展示】同学们制作了“‘碳中和’关系你我他”的宣传栏，请你与他们一同完成制作。
“碳中和”关系你我他
“碳中和”途径 生活中的具体措施
减少CO2的排放 少开私家车（合理即可）
促进CO2的吸收 多植树造林（合理即可）
少开私家车（合理即可）
多植树造林（合理即可）
五、垃圾的分类与回收利用
垃圾分类是新时代最具热点的社会问题之一，在化学教学中开展垃圾分类的相关教育，能使学生深刻理解化学、技术、社会和环境之间的关系，明确环境保护和资源合理开发的重要性，从而形成可持续发展观念。
项目学习目标
项目导引
回收2000斤的纸，可以挽救17棵20年树龄的大树；回收一个易拉罐，可以节省3小时的电视电力；一颗1号电池烂在泥土里，会使1平方米的土壤永远失去利用价值……我们生活中产生的大量垃圾正在严重侵蚀我们的生存环境，垃圾分类是实现垃圾减量化、资源化、无害化，避免“垃圾围城”的有效途径。
项目学习内容
项目活动一：了解垃圾的分类
【走访调查】同学们找到了生活中常见的一些垃圾，并将它们进行分类。
①废旧书本、②矿泉水瓶、③打碎的水银温度计、④废旧电池、⑤过期的面包、⑥易拉罐、⑦残枝落叶、⑧用过的餐巾纸
可回收垃圾： ①②⑥ （填序号，下同）；厨余垃圾： ⑤ ；有害垃圾： ③④ ；其他垃圾：⑦⑧。
①②⑥
⑤
③④
项目活动二：垃圾的回收利用
【任务1】垃圾减量化
【分析讨论】垃圾减量化一方面是垃圾直接减量，生活中你可以做的是 减少使用一次性筷子（合理即可） （写一点）；另一方面是间接减量，即垃圾分类处理。
减少使用一次性筷子（合理即可）
【任务2】垃圾资源化
【问题交流】
（1）大多数易拉罐由镁铝合金制成，属于 金属 材料。废弃的易拉罐经过破碎、脱漆、打包、熔炼之后可再利用，这样做的好处是 节约金属资源 。
（2）回收的餐厨垃圾通过厌氧发酵处理，可以转化为沼气和有机肥原料。沼气属于 可再生能源 （填“可再生能源”或“不可再生能源”），其主要成分充分燃烧的化学方程式是 CH4＋2O2CO2＋2H2O 。
金属
节约金属资源
可再生能源
CH4＋2O2CO2
＋2H2O
【任务3】垃圾无害化处理
【参观实践】垃圾焚烧发电，是将垃圾焚烧产生的 热 能转化为电能。焚烧过程会产生氮氧化物、硫化氢、二氧化硫、二 英等有害物质，请写出其中一种物质的化学式： SO2（合理即可） 。这些有害物质经烟气净化系统净化后再排放到大气中。
热
SO2（合理即可）
项目总结
【成果展示】垃圾分类回收再利用有三个方面的意义：减少占地面积，提高土地利用率； 减少废弃物污染，保护生态环境；变废为宝，有效利用资源。做好垃圾分类，让我们一起为地球多添一抹绿色！
1. （原创）垃圾分类处理，有利于推动城乡建设，维护生态安全，实现环境与发展双赢。下列做法符合垃圾处理原则的是（ A ）
A. 减少使用一次性餐具
B. 过期的药品填埋处理
C. 易拉罐回收直接使用
D. 工业上废渣露天堆放
A
项目素养专练
2. （2022鄂尔多斯改编）“垃圾是放错位置的资源。”废弃物的回收再利用是实现可持续发展战略的重要举措。
（1）田间灌溉用的聚氯乙烯塑料软管破损后，回收加热重塑即可重复使用。由此可推断此类塑料属于 热塑性 （填“热塑性”或“热固性”）塑料。
（2）用过的作业本、快递包装纸盒、饮料瓶、剩菜中，不能投入如图标识垃圾箱的是 剩菜 。
热塑性
剩菜
（3）回收的铝制易拉罐经粉碎、分离、熔炼成铝锭，进一步加工成铝制品得以再利用。铝和铁都是生产生活中应用广泛的金属，铝比铁活泼，但事实上铝制品耐用而铁制品却容易锈蚀，其原因是 铝的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，而铁锈疏松多孔，会加速铁的锈蚀 。
铝
的化学性质比较活泼，常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层
致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，而铁锈疏松多孔，
会加速铁的锈蚀
3. 化学是推动人类社会可持续发展的重要力量，在应对环境污染等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。某化学兴趣小组的同学们利用寒假时间，通过查阅资料、采访专家、实验测定等形式，对固体废弃物治理的相关知识展开了项目化学习。
任务一：认识固体废弃物及其分类
【查阅资料】
①固体废弃物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态物质。
②按固体废弃物的来源，可以将其分为工业固体废弃物、农业固体废弃物、生活固体废弃物。
【分析交流】
生活固体废弃物有 果核（合理即可） （写一种）。
果核（合理即可）
任务二：明确固体废弃物处理原则
【查阅资料】同学们在网络上查询到固体废弃物的处理原则是“三化原则”，即资源化、减量化、无害化。
【讨论交流】利用固体废弃物焚烧发电属于资源化处理，该过程中能量的转化方式是化学能→内能→ 电能 。
电能
任务三：了解山西工业固体废弃物处理方法
【采访专家】同学们聆听了专家对山西工业固体废弃物的种类和处理方法的介绍。山西工业固体废弃物主要有煤矸石、尾矿、粉煤灰、高炉渣、锅炉煤渣等，可采取充填塌陷区、发电、制砖等多种方式进行处理。
【实验准备】煤矸石经预处理后主要含SiO2（61％，已知SiO2不溶于水，也不溶于酸）、Al2O3 （30％）和少量的Fe2O3、FeO及钙、镁的化合物等，可利用其制取Al(OH)3，需要在煤矸石中加入过量稀盐酸进行“酸浸”，“酸浸”时发生反应的化学方程式是 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O（合理即可） （写一个）。
同学们对“酸浸”后的液体中稀盐酸是否过量进行了验证。
Al2O3＋6HCl ＝ 2AlCl3＋3H2O（合理即可）
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
取少量“酸浸”后的液体于试管中，滴加 硝酸银 溶液 产生白色沉淀 酸浸后的液体中含Cl－
【反思质疑】小亮根据上述实验得出稀盐酸是过量的。小华同学认为小亮的说法不正确，他的理由是 溶液中含有的氯化铝、氯化铁、氯化亚铁等也能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀 。
硝酸银
产生白色沉淀
溶液中含有的氯化铝、氯化
铁、氯化亚铁等也能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀
【实验改进】为验证稀盐酸是过量的，同学们思考后改进了实验方案，其方案是 取少量“酸浸”后的液体于试管中，加入少量锌粉，观察到有气泡产生（合理即可） 。
【成果分享】通过此次学习，同学们认识到了化学在解决环境问题中的重要作用。同学们设计了处理固体废弃物的宣传标语： 变废为宝，绿色发展（合理即可） ，张贴在社区宣传栏。
取少量“酸浸”后的液体于试管中，加入少量锌
粉，观察到有气泡产生（合理即可）
变废
为宝，绿色发展（合理即可）
六、探究土壤酸碱性对植物生长的影响
通过调查土壤酸碱性、了解植物正常生长环境及如何改良土壤的项目化学习，知道在运用科学技术解决社会问题的同时，还应该考虑其对生态环境的影响。通过实践活动，初步形成应用元素观、变化观等化学观念和科学探究方法解决问题的思路。
项目学习目标
项目导引
小明同学家里承包了一块土地，准备种植特色农产品小红薯。由于担心该地土壤的酸碱性不适合种植小红薯，特邀请学校化学兴趣小组的同学利用所学化学知识对土壤的酸碱性进行项目式探究。
项目活动一：测定土壤的酸碱性
【实验方案】
（1）取少量土壤样品，加蒸馏水充分搅拌，静置澄清后过滤。
（2）用玻璃棒蘸取少量滤液滴在pH试纸上，等试纸显色后与 标准比色卡 对比，读出pH，进一步确定土壤酸碱性。
标准
比色卡
项目学习内容
【实验记录】同学们分别进行了四次实验测定土壤滤液的酸碱度，实验数据记录如下：
待测液 滤液1 滤液2 滤液3 滤液4
测得的pH 5 6 6 5
【实验结论】该地土壤呈 酸 性。
酸
项目活动二：寻找改良土壤的方法
【调查分析】经调查，该土地之前的承包者为使自己种植的农作物生长茂盛，施用了大量化肥——硫酸铵，同学们推测土壤的酸碱性出现问题的原因是土壤中含有大量的硫酸铵。
【设计实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤①：取“项目活动一”中的滤液于试管中，滴加稀硝酸和 氯化钡（或硝酸钡）溶液 有 白色沉淀生成 土壤中含有硫酸根离子
步骤②：另取适量土壤样品，加熟石灰混合研磨 有刺激性气味的气体产生 土壤中含有 （或铵根离子）
氯化钡（或硝酸钡）
白色沉淀
（或
铵根离子）
【实验结论】土壤中含有硫酸铵，猜想成立，写出步骤②发生反应的化学方程式： (NH4)2SO4＋Ca(OH)2＝CaSO4＋2NH3↑＋2H2O 。
(NH4)2SO4＋Ca(OH)2 ＝ CaSO4＋2NH3↑＋2H2O
【查阅资料】小红薯最适宜种植的土壤pH为6.5～7.5，人们改良土壤酸碱性的方法如下表所示：
类别 所用物质 改良原理
改良酸性土壤 熟石灰［Ca(OH)2］ 氢氧化钙能与土壤中的酸性物质反应
草木灰（主要成分为K2CO3） 碳酸钾与土壤中的酸性物质反应
改良碱性土壤 硫酸亚铁（FeSO4） 硫酸亚铁能与土壤中的碱性物质反应
氢氧化钙能与土壤中的酸
性物质反应
【得出结论】兴趣小组的同学们通过分析确定用草木灰改良该土壤。
【成果展示】经过本次项目式探究，同学们有了很大的收获。他们绘制了关于化肥使用的专题小报，请你为小报书写一条内容： 施用化肥是有利的，有助于植物的生长，增加农作物的产量，但是需要合理使用，化肥的过量施用会造成土壤酸化等（合理即可） 。
施用化
肥是有利的，有助于植物的生长，增加农作物的产量，但是需要合理
使用，化肥的过量施用会造成土壤酸化等（合理即可）
1. （原创）某小组同学对土壤普查工作产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，选取本地土壤样品，对土壤中有机质含量及酸碱度、土壤中常见离子成分、盐碱地成因及治理措施、灌排设施情况、植物生长情况开启了土壤普查探究的项目化学习之旅。
【查阅资料】①有机质含量多的土壤发黑，颜色较深。②有机肥在土壤中可以分解生成酸性物质。
项目素养专练
任务一：探究土壤中有机质含量及酸碱度
【实验分析】取土壤样品，观察到颜色较浅，说明土壤中有机质含量 较低 。将土壤样品与蒸馏水以1∶5的质量比混合，用玻璃棒搅拌，静置， 在白瓷板（或玻璃片）上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取上层清液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较 ，读出pH＝8。
较低
在白瓷板（或玻璃片）上放一小片pH试纸，用玻璃
棒蘸取上层清液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比
较
任务二：探究土壤中常见离子成分
【提出问题】土壤中除了含有Na＋、K＋等，是否还有、和Cl－？
【进行实验】为探究土壤中所含离子，设计如下方案，并进行实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量任务一的土壤浸出液于试管中，滴加足量稀盐酸 产生气泡 有
②向步骤①试管中，滴加几滴氯化钡溶液 产生白色沉淀 有
③继续向该试管中滴加 AgNO3溶液 产生白色沉淀 有Cl－
产生气泡
AgNO3溶液
【反思评价】
（1）步骤②中发生反应的化学反应方程式是 BaCl2＋Na2SO4 ＝BaSO4↓＋2NaCl（合理即可） （写一个）。
（2）晓晋同学对步骤③的结论提出了质疑，质疑的理由是 步骤①中加入盐酸，引入了氯离子（或步骤②中加入了氯化钡，引入了氯离子） 。
在老师帮助下，通过定量测定，发现土壤中碳酸盐、硫酸盐、氯化物的含量较高，该土壤样品属于轻度盐碱地土壤。
BaCl2＋Na2SO4 ＝
BaSO4↓＋2NaCl（合理即可）
步骤①
中加入盐酸，引入了氯离子（或步骤②中加入了氯化钡，引入了氯
离子）
任务三：探究盐碱地成因及治理措施
【调查分析】
成因 治理措施
自然条件：干旱气候条件降雨少，水分蒸发量是降雨量的4倍，导致盐分聚集于土壤表层，使土壤盐渍化 灌溉，把可溶性盐冲洗到土壤下层
人为因素：过度使用氯化物等盐、碱性物质含量高的化肥 施用有机肥
施用有机肥
【检查进度】该小组还没有进行的探究项目是 灌排设施（或植物生长情况） （写一项）。
灌排设施（或植物
生长情况）
七、海洋资源的综合利用与制盐
通过对海洋资源综合利用的学习，认识化学在解决与资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题中的作用，体会资源的综合利用、新能源的开发、材料的科学利用与新材料的研发，是推动人类社会可持续发展的重要力量。
项目学习目标
项目导引
21世纪是海洋开发与利用的世纪。我国规划确立了“蓝色经济”发展战略，海洋化学资源的综合利用将是重点发展的领域之一。
项目学习内容
项目活动一：认识海洋资源的综合利用
【任务1】了解海水淡化技术
【查阅资料】海水淡化是综合利用海洋资源的重要产业。反渗透膜海水淡化技术工作原理如图所示，采用该技术淡化海水，可分别获得浓盐水和淡水。
【小组交流】（1）海水通过反渗透膜变成淡水，含盐量 降低 （填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）淡化后的海水可以用于 生活用水（或工业用水，或灌溉，等等） 。
降低
生活用水（或
工业用水，或灌溉，等等）
【任务2】认识海洋资源
浩瀚的海洋蕴藏着十分丰富的海洋资源。世界水产品中，有85%左右的鱼类产自海洋。化学资源中，氯、钠、镁钾、钙等占海水溶解物质总量的99.8%以上。动力资源有潮汐能、波浪能等，我国近海风电资源约7亿千瓦，位列全球第三。
【表达交流】（1）海洋中的鱼类为人类提供的营养素主要是 蛋白质 。
（2）化学资源中的“氯”“钠”“镁”“钾”“钙”等是指 元素 （填“原子”或“元素”）。
（3）海洋动力资源发电与火力发电相比，其优点是 减少环境污染（或资源可再生） 。
蛋白
质
元
素
减少环境污染
（或资源可再生）
项目活动二：了解海水制盐
【参观实践】
（1）收盐过程中，为什么有大量晶体析出时就开始收集？
因为海水中还含有其他盐类，如果将海水蒸干，其他盐类会和氯化钠一起析出。
因为海水中还含有其他盐类，如果将海水蒸干，其他盐类会和氯化钠一起析出。
（2）收盐之后，为什么要用饱和氯化钠溶液对其进行洗涤？
饱和氯化钠溶液可以溶解其他物质，但不会继续溶解氯化钠，可将其他物质溶解除去。
饱和氯化钠溶液可以溶解其他物质，但不会继续溶解氯化钠，可将其他物质溶解除去。
项目总结
【成果展示】海洋是人类生存与发展的资源宝库和最后空间，探索海洋、开发海洋、利用海洋、保护海洋也必将成为全球发展的新热点，我国应该抓住这一契机，促进海洋经济健康、持续发展。
1. （2023百校一）
有蔚蓝，才有未来！
海洋是人类赖以生存的宝库，它不仅为人类提供了食物原料，而且蕴藏着丰富的矿物资源，如石油、天然气、锰结核（由几乎纯净的氧化锰和氧化铁组成）等。海上的风能、波浪能等可使我们摆脱对化石能源的依赖。海洋每年产生的氧气约占我们呼吸所需氧气总量的1/2。海洋还能通过蒸发、海洋环流等调节地区和全球气候。
然而，自工业革命以来，海水的pH下降了0.1，严重影响着海洋生物的生存和繁衍，尤其是对有壳类生物的影响。
海洋对人类至关重要，为了海洋可持续发展，全人类要积极开展保护海洋的合作。有蔚蓝，才有未来！
项目素养专练
阅读文本，回答问题：
（1）海上可提供哪种新能源？（写一种）
波浪能（合理即可）
（2）从物质分类的角度判断锰结核的物质类别，并写出工业上用锰结核冶炼金属的化学方程式。（写一个）
混合物 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2（合理即可）
（3）工业革命以来，海水的酸性有何变化？影响有壳类生物生存的微观粒子是什么？
酸性变强 氢离子
（4）为实现海洋可持续发展，你有何建议？
合理开发海洋资源（合理即可）。
波浪能（合理即可）
混合物 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2（合理即可）
酸性变强 氢离子
合理开发海洋资源（合理即可）。
2. （原创）在一次旅行研学活动中，某校化学兴趣小组的同学在老师带领下对某地海洋资源种类、资源开发、环境污染与保护等，展开一系列项目化学习探究。
任务一：调查当地海洋资源种类
【参观调查】同学们参观了当地的海洋博物馆，了解当地海洋中有丰富的海水资源、生物资源、化学资源、矿产资源和能源资源等。
【小组交流】海底矿产资源有 石油（或可燃冰，或煤，或硫，或砂矿，或锰结核，等等，合理即可） （答一种）。
石油（或可燃冰，或煤，或硫，或
砂矿，或锰结核，等等，合理即可）
任务二：认识当地海水资源开发
【交流讨论】反渗透膜淡化海水技术已成为当地有效缓解水资源匮乏的技术之一，其过程如图所示，原理相当于实验操作中的 过滤 。
过滤
任务三：探究当地海洋化学资源开发
【咨询专家】当地海水制碱的主要过程是：先用盐田法蒸发海水制得食盐，再向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳，得到碳酸氢钠固体，然后加热碳酸氢钠制得纯碱碳酸钠。
【提出问题】制得的纯碱中是否含有氯化钠？
【进行实验】同学们取少量纯碱样品，设计方案，并进行如下探究：
实验操作 实验现象 实验结论
取少量样品于试管，加足量水充分溶解后，再滴加足量稀硝酸和几滴 硝酸银 溶液 产生白色沉淀 样品中含有氯化钠
硝
酸银溶液
产生白色
沉淀
【反思评价】
（1）不能用稀盐酸代替稀硝酸的原因是 稀盐酸会引入氯离子，对氯化钠的检验造成干扰 。
（2）证明样品中含有氯化钠的化学方程式是 NaCl＋AgNO3＝AgCl↓＋NaNO3 。
稀盐酸会引入氯离子，对
氯化钠的检验造成干扰
NaCl＋AgNO3 ＝
AgCl↓＋NaNO3
任务四：调研当地海洋环境污染与保护
【实地调查】该城市近海曾发生大面积赤潮，给海水养殖造成重大损失。赤潮的发生主要源于藻类的疯狂生长。
【分析研讨】
（1）造成藻类疯狂生长的营养元素有 N（或P） （答一种）。
（2）写出一点防止海洋环境污染的合理化建议： 生活污水处理后再排放（或农业上合理使用化肥，或禁止使用含磷洗衣粉，等等，合理即可） 。
N（或P）
生活污水处理后
再排放（或农业上合理使用化肥，或禁止使用含磷洗衣粉，等等，
合理即可）
【成果分享】通过旅行研学活动，同学们认识到丰富的海洋资源具有极大的发展前景，合理开发海洋资源和保护海洋环境，可为我国的可持续发展提供重要的物质基础。
八、制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
通过科学史实体会科学家探索物质组成与结构的智慧，学习运用类比、推理、模型等思维方法认识原子的结构，了解科学家严谨求实的科学态度，增进对科学本质的理解。
项目学习目标
项目导引
原子究竟是什么？科学家是怎样认识原子的？科学家建立了怎样的结构模型？让我们一起来探寻这一科学研究过程，帮助大家正确认识原子，树立正确的原子观，从中体会科学研究的真谛。
项目学习内容
项目活动一：认识物质组成
【进行实验】取一小块金属钠放在燃烧匙中，加热后伸入盛满氯气（Cl2）的集气瓶内，观察到金属钠燃烧，发出黄色火焰，产生白烟，并放出热量。
（1）用推理的方法推断白烟的成分。
小英根据已有的知识，推断产生的白烟是氯化钠固体，她推理的依据是 化学反应前后，元素的种类不变，反应前有钠元素、氯元素（合理即可） 。
化学反应前后，元素的种类不变，反应前有钠元素、氯元素（合
理即可）
（2）用实验的方法检验白烟的成分。
推理是否正确，需要通过实验验证，要验证实验中产生的白烟成分为氯化钠，需要进行以下实验，请将下表补充完整。
实验方案 实验现象 实验结论及反应的化学方程式
向反应后的集气瓶中加水，振荡，滴加稀硝酸和 硝酸银溶液 产生白色沉淀 白烟的成分是氯化钠，反应的方程式为 AgNO3 ＋NaCl＝NaNO3＋ AgCl↓
硝酸银溶液
产生白色
沉淀
AgNO3＋NaCl ＝
NaNO3＋AgCl↓
根据实验结论，请写出钠在氯气中燃烧的方程式： 2Na＋Cl22NaCl 。判断钠在氯气中燃烧生成的氯化钠与海水晒盐制得的氯化钠化学性质是否相同，为什么？ 相同，两种方法制得的氯化钠的组成和结构均相同 。
2Na＋
Cl22NaCl
相同，两种方法制得的氯化
钠的组成和结构均相同
项目活动二：认识原子构成
【任务1】了解原子发现史
19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，一百多年来，科学家通过实验与推理不断纠正错误认识，逐步揭开原子的构成。
（1）1897年， 汤姆生 通过实验发现了带负电的电子，他推测原子中还有带正电的物质，他推测的依据是 原子不显电性（或原子呈电中性） 。
汤姆生
原子不显电性（或原子呈
电中性）
（2）1911年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子散射实验（图1），实验现象如图2所示。（已知：α粒子带正电）
由实验现象可以推理得出的结论是 ABD （多选，填字母序号）。
A. 原子核带正电
B. 原子核很小，但集中了原子的大部分质量
C. 原子核由质子和中子构成
D. 原子内部有很大的空间
（3）符合卢瑟福实验结论的原子结构模型是 C （填字母序号）。
ABD
C
【任务2】情境剧本：我心中的原子结构
学习了原子结构的相关知识后，小英幻想自己变成了能进入原子中的微粒，写了如下短文：
进入钠原子，我发现：a.钠原子是由原子核和核外电子构成的；b.和原子相比，原子核的体积竟然那么小；c.电子在核外不同的区域高速运动，能量越高的电子离核越远；d.我数了数，质子和电子的数目居然是一样的；e.我试着去搬动它们，发现质子、中子、电子的质量都差不多；f.金属钠在空气中燃烧时，钠原子的原子核没有发生变化。
小英对原子结构的认识有些是错误的，文中有错误的一句是 e （填字母），正确的说法是 质子和中子质量差不多，都比电子大得多 。
e
质子和中子质量差不多，都比
电子大得多
项目总结
【成果展示】前期原子模型大都根据零星实验事实而提出，带有很大的猜测成分，而卢瑟福有核原子模型的提出基于可靠的实验，并且经过了实验的进一步验证，虽然卢瑟福有核原子模型与经典电磁理论存在尖锐矛盾，但卢瑟福仍然勇敢地提出了自己的观点，因为实验是理论的基石。这启示我们科学需要创新，创新不仅需要勇气，还需要坚实的实验和敏锐的洞察力作为基础。
1. 氕、氘、氚是氢的三种同位素原子，它们的原子结构模型如图所示，相关信息如下表。试回答：
项目素养专练
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
（1）原子结构模型中的“ ”表示的粒子是 中子 。
（2）超重水有一定的放射性，一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成，其化学式可表示为T2O，T2O中T的化合价为 ＋。
（3）重水是由氘和氧组成的化合物，化学式可表示为D2O，重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02％，则100吨海水中所含氘的质量是 0.004 吨。
中子
＋1
0.004
2. 原子结构的探究经历了漫长的过程。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。如图是卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验现象，请结合现象分析原子内部结构。
（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就 不会 （填“会”或“不会”）发生大角度偏转。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构”中“很小的结构”指的是 原子核 。
不会
原子核
（2）从原子结构模型建立的过程中，我们发现 ABC （多选，填序号）。
A. 模型在科学研究中起着很重要的作用
B. 科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
C. 人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
D. 卢瑟福的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
ABC
九、调查家用燃料的变迁与合理使用
调查家用燃料的历史变迁，了解化石燃料在家庭当中的合理使用，知道资源开发、能源利用和材料使用可能会对环境产生的影响，树立环保意识。主动践行节约资源、环境友好的生活方式，树立人与自然和谐共生的科学自然观和绿色发展观。
项目学习目标
项目导引
人类自从会用火之后，燃料就成为生活的必需品之一，与食物一样须臾不可或缺。化学兴趣小组通过对小区内居民的走访调查，了解不同时代的家用燃料，分析家庭燃料迭代升级之后给生活、环境带来的变化。
项目学习内容
项目活动一：认识化石燃料
新中国成立以来，家庭燃料主要经历了以下几个阶段：20世纪50—60年代多数家庭以柴草为燃料，60—80年代以燃煤为主；21世纪初液化石油气和管道煤气成为家庭的主要燃料，发展至今几乎家家户户都通入了天然气。
【分析讨论】（1）煤中主要含有 C（或碳） 元素，属于 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）天然气的物质类别属于 混合物 ，天然气充分燃烧的化学方程式为 CH4＋2O2CO2＋2H2O 。
C（或碳）
不可
再生
混合物
CH4＋2O2CO2＋2H2O
项目活动二：探究如何合理使用燃料
【任务1】认识如何使燃烧更加充分
【走访调查】
（1）同学们经过走访调查，了解到从前人们把煤制成蜂窝煤（如图）后燃烧会更加充分，请你从燃烧的角度解释这一现象。
把煤制成蜂窝煤增加了与空气的接触面积，使燃烧更充分。
把煤制成蜂窝煤增加了与空气的接触面积，使燃烧更充分。
（2）在家庭中使用煤炉时，由于烟囱通风不畅，会发生一氧化碳中毒，请你用化学方程式解释。
2C＋O22CO（或C＋CO22CO）。
（3）有人说在煤炉旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒，该说法是否正确？说明理由。
不正确，因为一氧化碳难溶于水。
2C＋O22CO（或C＋CO22CO）。
不正确，因为一氧化碳难溶于水。
【任务2】了解家用燃料变化的意义
【查阅资料】充分燃烧1 kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。
【交流探讨】请结合生活常识和如图信息，总结家庭燃料从煤升级成天然气之后有哪些优点？
相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体SO少（合 理即可）。
相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体SO2少（合理即可）。
项目总结
【成果分析】家用燃料的变迁也是体现一个社会进步的重要指标，燃料的变迁方便了人们的生活、改善了人居环境。我国科学家正在利用和开发其他新能源，在一定程度上可减少对环境的污染。
1. （原创）人类发展史也是利用燃料的历史，家庭燃料使用的变迁，改变了人们的生活，提高了生活质量。家庭使用燃料分类如图所示，下列分析正确的一项是（ B ）
A. 家庭最先使用的是天然气 B. 蜂窝煤比煤球燃烧更充分
C. 煤油是煤分解得到的产品 D. 家庭燃料未来方向是煤气
B
项目素养专练
2. 家用燃料的变迁与合理施用
随着时代发展，家庭中使用的燃料也在悄然发生变化。燃料的变革经历了从木柴、油、化石燃料等传统燃料逐渐改变为更加环保的新能源。
柴火灶是我国劳动人民智慧的结晶，其内部结构如图1所示。夹瓷盏（如图2）是省油灯，用棉线做灯芯，上层盏盛油，下层盏内盛水。目前人们使用的燃料大多来自化石燃料。煤是复杂的混合物，石油古称“洧水”，有石油的地方，一般都有天然气存在。新能源的开发和利用可以解决化石能源面临的危机问题，并在一定程度上减少对环境的污染。
同时，在使用各种燃料的过程中，要注重合理使用、节约资源，最大限度地减少对环境的影响，实现可持续发展。
阅读文本，回答问题：
（1）图1中通风口的作用是 提供氧气 。
（2）油燃烧时的能量转化形式是 化学能转化为热能 ，下层盏内水的作用是 吸收热量，减少油的挥发 。
（3）煤综合利用的产品有 焦炭（或煤焦油，或煤气） （写一种）。写出化石燃料中比较清洁的燃料燃烧的化学方程式： CH4＋2O2CO2＋2H2O 。
（4）目前山西省开发和利用的新能源有 太阳能（或风能） （写一种）。
提供氧气
化学能转化为热能
吸收热量，减少油的挥发
焦炭（或煤焦油，或煤气）
CH4
＋2O2CO2＋2H2O
太阳能（或风能）
十、调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
通过我国神舟系列飞船，了解我国航天前沿科技，认识航天飞船、航天服中使用的新技术、新材料。了解有机高分子材料等在社会、生活中的应用，体会有效使用科学技术以及合作、协同创新解决问题的重要性。
项目学习目标
项目导引
2023年7月20日21时40分，经过约8小时的出舱活动，“神舟十六号”航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，在空间站机械臂支持下，圆满完成全部既定任务，出舱活动取得圆满成功。“神舟十六号”上使用的各种新材料、新工艺、新技术，是实现人类航空航天理想，使先进的设计思想变成现实的重要保证。
项目学习内容
项目活动一：了解新材料在航天科技中的应用
【查阅资料】舱外航天服包括航天服本体和测控通信系统。
如图所示是“神舟十六号”宇航员出舱时所穿的舱外航天服材料。
【交流探讨】
（1）舒适层是由特殊防静电处理的棉布制成的，舱外航天服内为什么要防止静电？
保证航天服内各种设备仪器正常工作（合理即可）。
（2）隔热层采用喷涂铝膜的聚酯薄膜制成，铝膜和聚酯薄膜分别属于什么材料？
铝膜属于金属材料，聚酯薄膜属于合成材料。
（3）外防护层是由特殊纺织面料制成的，可以防止微陨石的撞击，这层特殊的纺织面料具有哪些特性？
强度大、耐撞击、韧性好（合理即可）。
保证航天服内各种设备仪器正常工作（合理即可）。
铝膜属于金属材料，聚酯薄膜属于合成材料。
强度大、耐撞击、韧性好（合理即可）。
项目活动二：了解新型能源在航天科技中的应用
【查阅资料】“神舟十六号”飞船发射选用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）组成双元动力推进剂，返回舱返回时的动力来自液氢和液氧。
【小组交流】
（1）偏二甲肼和四氧化二氮反应后除生成氮气外，还有另外两种没有污染的氧化物，请推测另外两种生成物可能是什么。
CO2、H2O
（2）返回舱中的氢氧发动机具有二次启动的能力，写出液氢和液氧发生反应的化学方程式。氢气被认为是最理想的清洁燃料，理由是什么？
2H2＋O22H2O。氢气燃烧的产物是水，对环境无污染。
CO2、H2O
2H2＋O22H2O。氢气燃烧的产物是水，对环境无污染。
项目总结
【成果总结】同学们通过这次项目性探究，认识到我国不断发展的新材料、新工艺、新技术的使用不仅使生产力获得解放，还极大地推动了人类社会的进步。
1. （2023太原期末）2022年11月3日，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成，向着建成空间站的目标迈出了关键一步。请分析图文信息，解答相关问题。
火箭燃料 太空空调 太空能源 太空清洁
项目素养专练
（1）火箭燃料。发射梦天实验舱的“长征五号B遥四”运载火箭采用低温液氢液氧环保型推进剂作为动力来源。液氢由 氢分子 构成，氢气与氧气反应的化学方程式为 2H2＋O22H2O ，液氢液氧推进剂被称为“环保型推进剂”的原因是 氢气与氧气反应的生成物是水，无污染 。
氢分子
2H2＋O22H2O
氢气与氧气反应的
生成物是水，无污染
（2）太空空调。为满足航天器在轨运行时的设备温度控制要求，使用了许多新科技，如：石墨烯导热索技术。石墨烯是一种由碳原子堆积成单层结构的新材料，其化学式为 C ，将石墨烯应用于设备的温度控制，是利用其具有 导热 性。石墨烯与石墨的化学性质相同，其微观原因是 都由碳原子构成 。
C
导热
都由碳原子构成
（3）太空能源。中国空间站的能量主要来自柔性太阳电池翼，可将 太阳能 转化成电能。电池翼材料的生产过程中涉及化学反应：As2O3＋3C2As＋3X↑，其中X的化学式是 CO 。太空的强辐射严重威胁电池翼的使用寿命，为保护电池翼，延长其使用寿命，你的建议是 在电池翼表面涂一层保护层 。
太阳能
CO
在电池翼表面涂一层保护层
（4）太空清洁。太空垃圾包括航天器碎片、被遗弃的火箭等，对其他在轨运行的航天器构成威胁。太空垃圾无法燃烧的原因是 太空中没有氧气 。科学家们正在研究向太空发射航天器，用大网捕捉垃圾，这一操作相当于化学实验操作中的 过滤 ；然后将其推入大气层，使其与大气层摩擦产生热量，进而焚毁，“摩擦”为垃圾燃烧提供的条件是 使温度达到垃圾的着火点 。未完全燃烧的残骸可以设法使其降落到 海洋 。
太空
中没有氧气
过滤
使温度达到垃圾的着火点
海洋
2. （2023赤峰）北京时间2023年5月10日21时22分，搭载“天舟六号”货运飞船的“长征七号遥七”运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。约10分钟后，“天舟六号”货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，之后飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。
“天舟六号”携带了“神舟十六号” 和“神舟十七号”6名航天员在轨驻留所需的消耗品、推进剂、应用实（试）验装置等物资，消耗品主要包括服装、食品、饮用水等，其中新鲜蔬菜水果的重量约70公斤。
天宫空间站采用了众多先进科技，如以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层……在中国天宫空间站的建设与运营中，化学发挥了不可或缺的作用。
阅读材料，回答问题。
（1）“长征七号遥七”运载火箭采用液氧加煤油作为推进剂。保持液氧化学性质的微粒是 氧分子 ；发动机点火后煤油燃烧，从燃烧条件的角度分析，点火的作用是 提供热量使温度达到着火点 ；航天煤油是从石油中分离出来的，石油属于 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）飞船太阳能帆板工作过程中，将太阳能转化为 电能 。
（3）蔬菜、水果为航天员提供的主要营养素是 维生素 。
（4）防热夹层材料属于 复合材料 （填“复合材料”或“无机非金属材料”）。
氧分子
提供热量使温度达到着火
点
不可再生
电能
维生素
复合材料
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