题型二 项目式学习试题(2024安徽13题)
【题型解读】项目式学习试题是近年来中考的新题型,以填空题和科学探究题等形式呈现。项目式学习,是从真实情境出发,以任务(或问题)驱动的方式,引导学生通过自主探究和小组合作,在解决实际问题的过程中主动建构知识体系,从而促进学生深度学习。项目情境是项目式学习试题的问题载体,具有真实性、适切性,应紧密联系学生的学习和生活实际。该试题的考查符合课标要求和现阶段学生的认知水平,考查内容一定是本学科的知识和技能,问题的设置要具有进阶性、探究性,引导学生从不同视角认识、思考、分析解决问题,提升比较、分类、分析、综合、归纳等科学思维方法的运用,发展学生化学学科核心素养。
类型1 科学技术类项目学习
1.(2024威海改编)2008年北京奥运会火炬"祥云"、2022年北京冬奥会火炬"飞扬"一经亮相便惊艳世界。同学们对火炬中的化学产生了兴趣,并进行如下项目学习。
【项目1】火炬燃料
(1)火炬"祥云"的燃料是丙烷(C3H8),火炬"飞扬"的燃料是氢气。
①写出丙烷充分燃烧的化学方程式: C3H8+5O2 3CO2+4H2O 。
②按照生产氢气过程中碳排放的多少可将氢气分为"灰氢""蓝氢""绿氢"。"绿氢"是通过太阳能、风能发电来电解水制氢,整个过程无碳排放。请描述生产"绿氢"的反应的微观过程: 水分子分解为氢原子和氧原子,氢原子结合为氢分子,氧原子结合为氧分子 。
【项目2】火炬内部结构
(2)燃烧系统采用多孔燃气管输出燃气。与单孔燃气管相比,等量的燃气从多孔燃气管输出产生的火焰更旺,原因是 增大了燃气与空气的接触面积,使燃烧更充分 ;关闭燃气开关可熄灭火炬,其灭火原理是 清除可燃物 。
【项目3】火炬材料
(3)火炬"飞扬"的外壳采用世界首创的新型复合材料,符合"轻、固、美"的性能要求,下列物品使用的材料属于复合材料的是 D (填字母序号)。
A.玻璃鱼缸 B.橡胶排球 C.尼龙球网
D.玻璃钢管道 E.纯棉T恤衫
2.(2024辽宁改编)2024年6月14日,用于载人登月等任务的长征十号系列运载火箭成功完成一子级火箭动力系统试车。同学们对火箭的动力来源、航天器的材料进行项目学习。
Ⅰ.火箭的动力来源(以液氧液氢为例)
(1)利用沸点不同,从液态空气中获得液氧,属于 物理 (填"物理"或"化学")变化。
(2)氢气被认为是理想的燃料,理由为 氢气燃烧的产物是水,对环境无污染(合理即可) (写出一条即可)。
Ⅱ.航天器的材料
(3)合成橡胶是常用的密封材料,它属于 B (填字母序号)。
A.金属材料 B.合成材料 C.天然材料
(4)石墨是常用的润滑材料,从微观角度分析,它是由 碳原子 构成的。
(5)某航天器燃烧室壁承受温度需达1100 ℃。从熔点角度判断,如表中最适宜作该燃烧室壁材料的是 A (填字母序号)。
三种合金材料的熔点表
标号 A B C
材料 镍合金 GH3030 铝合金 7A04 镁合金 ZM5
熔点/℃ 1 374~1 420 477~638 430~600
类型2 生活物品、实践活动类项目学习(2024.13)
3.(2024泸州)管道疏通剂主要是疏通厨卫管道内的油脂、毛发、菜渣等造成的堵塞。一品牌管道疏通剂标注的成分有氢氧化钠、过碳酸钠(2Na2CO3·H2O2)、催化剂、辅助剂等。过碳酸钠(2Na2CO3·H2O2)遇水逐渐分解为Na2CO3和H2O2。某学习小组对其成分与效果进行如下实践探索。
【成分探究】
(1)取1 g疏通剂于试管中,加入2 mL水,现象是产生 气泡 ,证明有H2O2;反应后滴加几滴BaCl2溶液,现象是产生 白色沉淀 。综合以上现象可证明该管道疏通剂中有 过碳酸钠 。
(2)向溶液中再滴加酚酞试液,观察到溶液变 红 ,有同学据此得出含氢氧化钠的结论。小组讨论后认为该推论不严密,因为 Na2CO3 (填物质的化学式)也能产生同样的现象。
【效果检测】
(3)如图,往试管中装入动物肉块、毛发、蔬菜,注入8 mL水。在气球中装入4 g疏通剂,并套在试管口上,
然后将疏通剂倒入试管中。轻轻振荡,试管发热,观察到肉块、毛发等逐渐消失。发热能加快疏通,发热的主要原因可能是 氢氧化钠溶于水放热 、 过氧化氢溶液在催化剂条件下反应放热 。
4.(2024烟台)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是 用磁铁吸引(合理即可) (写1种)。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用 稀硫酸(或稀盐酸) (写1种物质名称)。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 ③ 、 ① (填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸
④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是 保持铁片蚀刻画表面清洁干燥(合理即可) (写1种合理的方法)。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到 氯化铝 溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理,如图所示:
过程①加入的物质X是 铁粉 ,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑ 。
5.(2024常州改编)兴趣小组利用某种脱氧剂开展项目式学习。
任务一:成分初探
(1)取样,用磁铁吸引,样品中有黑色固体能被吸引,取被磁铁吸出的固体于试管中,加入 硫酸铜(合理即可) 溶液,固体表面出现红色固体,则证明脱氧剂中含有铁单质。
任务二:效果检验
(2)同学们利用一个软塑料瓶设计如图所示实验,
观察到 软塑料瓶变瘪 现象,完成了脱氧效果的检验。这是从 反应物消失 (填"反应物消失"或"新物质生成")的视角,验证了该反应的发生。
(3)同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少,由此可知,脱氧剂能延长食物保质期的原因是:消耗氧气能 防止食物腐败 。
任务三:回收设计
已知使用过的脱氧剂中含有氧化铁、氯化钠、碳酸钠、硅藻土、碳、铁。甲同学设计了以下回收铁的流程。
资料卡:i.硅藻土不溶于水和酸。ii.FeCl3溶液与Fe、Zn均能反应生成FeCl2。
(4)步骤②中氧化物发生反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O 。
(5)乙同学认为上述回收流程可以省略步骤①,原因是 该流程是回收铁的流程,步骤①用磁铁吸引出来的铁又要加入溶液中,经过一系列反应,最终形成回收的铁,所以可以省略步骤①,让磁铁吸引出来的铁直接在溶液中参与这些反应,效果是一样的 。
类型3 资源利用类项目学习
6.(2024贵州改编)贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源,可实现"富矿精开"。
Ⅰ.精准识矿
(1)金属的性质与存在形式。
①铝具有很好的抗腐蚀性,因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜,反应的化学方程式为 4Al+3O2 2Al2O3 。
②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸,锰片表面有气泡产生,铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性:锰 强 (填"强"或"弱")于铜。
③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液,观察到的现象是 锌片表面附着一层红色固体,溶液由蓝色变成无色 。
多数金属的化学性质比较活泼,它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿(ZnCO3)、铝土矿(Al2O3)、菱锰矿(MnCO3)等。
Ⅱ.精深用矿
(2)用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料Mn3O4的流程如图1。
已知:菱锰矿中除MnCO3外,还有SiO2;MnCO3能与稀硫酸发生复分解反应,SiO2不溶于水也不与稀硫酸反应;氨水呈碱性。
图1
①过滤器中得到的滤渣是 SiO2 。
②反应器中,MnSO4溶液与O2反应可生成锰的氧化物,如MnO2、Mn2O3、Mn3O4。发生的反应之一是6MnSO4+6H2O+O2 2Mn3O4↓+6X,X的化学式是 H2SO4 。
③70 ℃时,在反应器中保持通入的O2和MnSO4溶液的质量不变,只改变MnSO4溶液的溶质质量分数,测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与MnSO4溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知,当MnSO4溶液的溶质质量分数为5.1%时,可获得高纯度的Mn3O4,当MnSO4溶液的溶质质量分数为其他数值时,Mn3O4纯度降低,原因可能是 MnSO4溶液的溶质质量分数不同,生成不同的锰的氧化物 。
图2题型二 项目式学习试题(2024安徽13题)
【题型解读】项目式学习试题是近年来中考的新题型,以填空题和科学探究题等形式呈现。项目式学习,是从真实情境出发,以任务(或问题)驱动的方式,引导学生通过自主探究和小组合作,在解决实际问题的过程中主动建构知识体系,从而促进学生深度学习。项目情境是项目式学习试题的问题载体,具有真实性、适切性,应紧密联系学生的学习和生活实际。该试题的考查符合课标要求和现阶段学生的认知水平,考查内容一定是本学科的知识和技能,问题的设置要具有进阶性、探究性,引导学生从不同视角认识、思考、分析解决问题,提升比较、分类、分析、综合、归纳等科学思维方法的运用,发展学生化学学科核心素养。
类型1 科学技术类项目学习
1.(2024威海改编)2008年北京奥运会火炬"祥云"、2022年北京冬奥会火炬"飞扬"一经亮相便惊艳世界。同学们对火炬中的化学产生了兴趣,并进行如下项目学习。
【项目1】火炬燃料
(1)火炬"祥云"的燃料是丙烷(C3H8),火炬"飞扬"的燃料是氢气。
①写出丙烷充分燃烧的化学方程式: 。
②按照生产氢气过程中碳排放的多少可将氢气分为"灰氢""蓝氢""绿氢"。"绿氢"是通过太阳能、风能发电来电解水制氢,整个过程无碳排放。请描述生产"绿氢"的反应的微观过程: 。
【项目2】火炬内部结构
(2)燃烧系统采用多孔燃气管输出燃气。与单孔燃气管相比,等量的燃气从多孔燃气管输出产生的火焰更旺,原因是 ;关闭燃气开关可熄灭火炬,其灭火原理是 。
【项目3】火炬材料
(3)火炬"飞扬"的外壳采用世界首创的新型复合材料,符合"轻、固、美"的性能要求,下列物品使用的材料属于复合材料的是 (填字母序号)。
A.玻璃鱼缸 B.橡胶排球 C.尼龙球网
D.玻璃钢管道 E.纯棉T恤衫
2.(2024辽宁改编)2024年6月14日,用于载人登月等任务的长征十号系列运载火箭成功完成一子级火箭动力系统试车。同学们对火箭的动力来源、航天器的材料进行项目学习。
Ⅰ.火箭的动力来源(以液氧液氢为例)
(1)利用沸点不同,从液态空气中获得液氧,属于 (填"物理"或"化学")变化。
(2)氢气被认为是理想的燃料,理由为 (写出一条即可)。
Ⅱ.航天器的材料
(3)合成橡胶是常用的密封材料,它属于 (填字母序号)。
A.金属材料 B.合成材料 C.天然材料
(4)石墨是常用的润滑材料,从微观角度分析,它是由 构成的。
(5)某航天器燃烧室壁承受温度需达1100 ℃。从熔点角度判断,如表中最适宜作该燃烧室壁材料的是 (填字母序号)。
三种合金材料的熔点表
标号 A B C
材料 镍合金 GH3030 铝合金 7A04 镁合金 ZM5
熔点/℃ 1 374~1 420 477~638 430~600
类型2 生活物品、实践活动类项目学习(2024.13)
3.(2024泸州)管道疏通剂主要是疏通厨卫管道内的油脂、毛发、菜渣等造成的堵塞。一品牌管道疏通剂标注的成分有氢氧化钠、过碳酸钠(2Na2CO3·H2O2)、催化剂、辅助剂等。过碳酸钠(2Na2CO3·H2O2)遇水逐渐分解为Na2CO3和H2O2。某学习小组对其成分与效果进行如下实践探索。
【成分探究】
(1)取1 g疏通剂于试管中,加入2 mL水,现象是产生 ,证明有H2O2;反应后滴加几滴BaCl2溶液,现象是产生 。综合以上现象可证明该管道疏通剂中有 。
(2)向溶液中再滴加酚酞试液,观察到溶液变 ,有同学据此得出含氢氧化钠的结论。小组讨论后认为该推论不严密,因为 (填物质的化学式)也能产生同样的现象。
【效果检测】
(3)如图,往试管中装入动物肉块、毛发、蔬菜,注入8 mL水。在气球中装入4 g疏通剂,并套在试管口上,
然后将疏通剂倒入试管中。轻轻振荡,试管发热,观察到肉块、毛发等逐渐消失。发热能加快疏通,发热的主要原因可能是 、 。
4.(2024烟台)在日常生活中能看到很多精美的金属蚀刻画。兴趣小组利用废弃的金属片进行制作金属蚀刻画的项目活动,请你一起参与下列任务。
【任务一】到垃圾回收站筛选金属底板
(1)区分铝片和铁片的物理方法是 (写1种)。
【任务二】预处理金属底板
(2)用砂纸打磨掉铝片表面的氧化膜。用化学方法除去铁片表面的铁锈,可以用 (写1种物质名称)。
【任务三】选择蚀刻液进行蚀刻
(3)首先将有镂空图案的不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铝片和铁片上,然后将铝片浸入足量的甲蚀刻液中,将铁片浸入足量的乙蚀刻液中,一段时间后取出。小组同学看到铝片上有凹陷图案,没有附着物;铁片上出现红色附着物图案。则他们选择的甲蚀刻液、乙蚀刻液分别是下列中的 、 (填序号)。
①硫酸铜溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸
④氯化亚铁溶液 ⑤氯化钠溶液
【任务四】金属蚀刻画的后处理
(4)将蚀刻好的金属片清洗掉废液,去掉不干胶保护膜,进行装饰。为防止铁片蚀刻画生锈,可采取的措施是 (写1种合理的方法)。
【任务五】废液回收利用
(5)铝片蚀刻废液处理,可加入足量铝片,得到 溶液,回收保存。
(6)铁片蚀刻废液处理,如图所示:
过程①加入的物质X是 ,过程②加入稀硫酸反应的化学方程式是 。
5.(2024常州改编)兴趣小组利用某种脱氧剂开展项目式学习。
任务一:成分初探
(1)取样,用磁铁吸引,样品中有黑色固体能被吸引,取被磁铁吸出的固体于试管中,加入 溶液,固体表面出现红色固体,则证明脱氧剂中含有铁单质。
任务二:效果检验
(2)同学们利用一个软塑料瓶设计如图所示实验,
观察到 现象,完成了脱氧效果的检验。这是从 (填"反应物消失"或"新物质生成")的视角,验证了该反应的发生。
(3)同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少,由此可知,脱氧剂能延长食物保质期的原因是:消耗氧气能 。
任务三:回收设计
已知使用过的脱氧剂中含有氧化铁、氯化钠、碳酸钠、硅藻土、碳、铁。甲同学设计了以下回收铁的流程。
资料卡:i.硅藻土不溶于水和酸。ii.FeCl3溶液与Fe、Zn均能反应生成FeCl2。
(4)步骤②中氧化物发生反应的化学方程式为 。
(5)乙同学认为上述回收流程可以省略步骤①,原因是 。
类型3 资源利用类项目学习
6.(2024贵州改编)贵州蕴藏丰富的铝、锰、锌、铁、铜等矿产资源。合理开采、充分利用这些矿产资源,可实现"富矿精开"。
Ⅰ.精准识矿
(1)金属的性质与存在形式。
①铝具有很好的抗腐蚀性,因为铝在空气中能与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜,反应的化学方程式为 。
②分别在放有锰片、铜片的试管中加入稀硫酸,锰片表面有气泡产生,铜片表面无明显变化。由此可知金属活动性:锰 (填"强"或"弱")于铜。
③在放有锌片的试管中加入硫酸铜溶液,观察到的现象是 。
多数金属的化学性质比较活泼,它们主要以化合物的形式存在于自然界。如菱锌矿(ZnCO3)、铝土矿(Al2O3)、菱锰矿(MnCO3)等。
Ⅱ.精深用矿
(2)用某菱锰矿为原料制备高附加值新型电池材料Mn3O4的流程如图1。
已知:菱锰矿中除MnCO3外,还有SiO2;MnCO3能与稀硫酸发生复分解反应,SiO2不溶于水也不与稀硫酸反应;氨水呈碱性。
图1
①过滤器中得到的滤渣是 。
②反应器中,MnSO4溶液与O2反应可生成锰的氧化物,如MnO2、Mn2O3、Mn3O4。发生的反应之一是6MnSO4+6H2O+O2 2Mn3O4↓+6X,X的化学式是 。
③70 ℃时,在反应器中保持通入的O2和MnSO4溶液的质量不变,只改变MnSO4溶液的溶质质量分数,测得生成含锰元素的固体中锰元素的质量分数与MnSO4溶液的溶质质量分数之间的关系如图2。由图可知,当MnSO4溶液的溶质质量分数为5.1%时,可获得高纯度的Mn3O4,当MnSO4溶液的溶质质量分数为其他数值时,Mn3O4纯度降低,原因可能是 。
图2