(共61张PPT)
专题三 基础实验与跨学科实践
分类突破 练方法
类型1 氧气的实验室制取与性质+基于特定需求设计和制作简易供氧器(5年1考)
例1 (2023广东)[基础实验和跨学科实践]
(1)实验室制取O2及性质检验
①图甲中仪器a的名称是 。
②用高锰酸钾制取O2,应选择图甲中的发生装置 (填字母),化学方程式为 。
锥形瓶
A
③收集一瓶O2并进行性质检验。
操作 现象 结论
硫燃烧时, (填字母),生成刺激性气味的气体 a.产生大量白烟 b.生成黑色固体 c.发出蓝紫色火焰 O2具有氧化性
集气瓶中NaOH溶液的作用是 c
吸收生成的SO2气体
动手实践:设计并制作氧自救呼吸器,如图乙所示。使用一段时间后,观察到生氧剂由 (填颜色变化)时,则基本失效。
KOH
黄色变为白色
类型2 二氧化碳的实验室制取与性质+基于碳中和理念设计低碳行动方案(5年1考)
例2 (2024广东)[基础实验和跨学科实践]
(1)CO2的制取及性质
①制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置,需用到图甲中的仪器有 (填字母)。
甲
ade
②性质实验
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时,现象为 CO2能与石灰水反应
X为 时,现象为 CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭 ;
CO2不燃烧,也不支持燃烧
澄清石灰水变浑浊
紫色石蕊溶液
溶液变成红色
CO2的密度比空气大
(2)低碳行动方案
同学们展示如图乙所示的方案,并交流讨论、完善方案。
乙
①完善方案中的内容(各补写一条):a. .
;b. ;c. 。
②CO2物理利用 (填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
③植树造林,利用绿色植物的 作用吸收CO2。
减少一次性餐具的使用(合理
即可)
人工增雨(合理即可)
乙醇(合理即可)
不能
光合
类型3 常见酸、碱的化学性质+探究土壤酸碱性对植物生长的影响(5年1考)
例3 (2025广东)[基础实验与跨学科实践]
(1)常见酸、碱的化学性质
实验操作 实验现象 解释
a处为 (填化学式)溶液时,溶液变红色 酸、碱溶液能使指示剂变色
b处溶液变 色 c处观察到 化学方程式为 .
.
,属于 (填基本反应类型)反应
HCl(合理即可)
红
产生白色沉淀
Na2CO3+
2NaOH
复分解
(2)探究土壤酸碱性对植物生长的影响
[任务一]调研广东某校劳动基地土壤状况
调查发现有多处土壤结块、不透气。采样后测得土壤平均pH为5.4,说明土壤呈 性。
[任务二]借助AI查找并整理资料
酸
结合AI的回答,进一步查阅资料,整理如下表:
粮食作物 适宜的pH范围 适宜的土壤
水稻 6.0~7.0 保水性好
玉米 6.0~7.5 疏松透气
收割水稻后“休耕”一段时间,可再种植玉米实施“轮作”。
[任务三]改良土壤并实施休耕轮作
加入 (填化学式)调节土壤pH为 ,引水灌溉,种植水稻。收割水稻后,秸秆还田,休耕一段时间,种植玉米。
Ca(OH)2
6.0~7.0
[反思交流]下列说法错误的是 (填字母)。
a.秸秆还田可提升土壤肥力
b.休耕会严重浪费土地资源
c.可因地制宜实施农作物轮作
b
类型4 水的组成及变化的探究+水质检测及自制净水器
例4 [基础实验和跨学科实践]
(1)研究水的组成
①用图甲装置电解水,收集产生的气体,仪器①的名称是 。
②通电时,U形管内两电极产生气泡,与电源 (填“a”或“b”)端相连的电极产生气泡速度更快。
导管
a
③一段时间后,移开试管,用燃着的木条检验收集的气体,发现c试管中气体能燃烧,发出爆鸣声,d试管中的气体能使 ,由此推理得知水的组成元素。电解水反应的化学方程式为 。
(2)研究水的净化
学习小组设计了净水器,原理如图乙所示。
木条燃烧得更旺
①活性炭的作用是 。若把石英砂与活性炭交换位置,会导致 。
②离子交换树脂可通过吸附 离子与 离子,降低水的硬度。随着吸附的离子增多,离子交换树脂的吸附能力降低。因此,净水器在使用时应注意: 。
吸附色素和异味
吸附效果降低(合理即可)
钙
镁
定期更换离子交换树脂(合理即可)
类型5 燃烧条件的探究+调查家用燃料的变迁与合理使用
例5 [基础实验和跨学科实践]
(1)燃烧条件的探究
①图中仪器a的名称是 。
②实验A中薄铜片上的红磷不燃烧而白磷燃烧,说明燃烧需要 .
。实验A中水下白磷不燃烧,B中白磷燃烧,说明燃烧需要 。
烧杯
温度达到
可燃物的着火点
可燃物与氧气接触
③改进实验装置
实验操作 实验现象
a.将80 ℃的热水从长颈漏斗注入瓶内,接触燃烧匙底部,但不浸没燃烧匙 白磷燃烧,红磷不燃烧
b.继续加水,缓慢浸没两个燃烧匙(保持试剂不掉落)
c.用注射器缓慢打入空气,使试剂露出水面(保持试剂不掉落)
与实验装置A、B相比,实验C装置具有的优点是 白磷火焰熄灭
白磷再次燃烧
不会造成空气污染
(2)调查家用燃料的变迁与合理使用
①图乙涉及的燃料中不属于化石燃料的是 。小明通过分析燃料的发展历程,预测未来使用的燃料可能为氢气,请列举一条氢气为燃料的主要优点: 。
柴草
燃烧产物只有水,无污染
减小
类型6 常见金属的物理性质和化学性质+垃圾的分类与回收利用
例6 (2025佛山南海区二模)[基础实验和跨学科实践]
ⅰ.金属的性质探究
(1)为探究金属铅和铁的延展性强弱,各取 ,施加相同的压力,铅更易被压成薄片,说明铅比铁的延展性更好。
(2)如图甲中实验a、b对比得出铁的活动性比铜强的依据是 .
。用实验c、d探究铝、铜、银的金属活动性顺序,需改进的是 。
相同形状的铅片和铁片
实验a中铁丝与稀
硫酸反应产生气泡,b中铜丝与稀硫酸无现象
将d中铝丝换成铜丝
ⅱ.“零废弃金属校园”行动
任务一:正确分类垃圾
(3)废弃易拉罐应放入如图乙中标识为 (填序号)的垃圾桶中。
Ⅰ
任务二:利用金属的化学性质制作金属蚀刻画,制作过程如下:
(4)打磨的目的是 。
(5)为得到“红色”的花瓣图案,蚀刻液为 (填字母)。
a.稀硫酸 b.MgCl2溶液 c.CuSO4溶液
该过程中反应的化学方程式为 。
(6)推行“零废弃金属校园”行动的意义是 。
除去铝表面的氧化膜
c
节约金属资源
类型7 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制+海洋资源的综合利用与制盐
例7 [基础实验和跨学科实践]
(1)配制200 g质量分数为0.9%的生理盐水
资料:当细胞外溶液的浓度大于细胞内溶液的浓度时,细胞会失水;反之,细胞吸水。
①图甲中仪器a的名称是 。经过计算,需要称量 g NaCl。
②操作B会导致配制的生理盐水浓度 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
③操作C中玻璃棒的作用是 。
托盘天平
1.8
偏大
搅拌,加快溶解速率
①图乙为牡蛎壳溶解模拟装置。通入CO2一段时间后,观察到澄清石灰水
,则证明牡蛎壳会溶解。
先变浑浊,后变澄清
②牡蛎壳煅烧后可入药,煅烧时发生反应的化学方程式是 .
。将煅烧后得到的物质加水混合可制成石灰乳,石灰乳和草木灰水都能用来洗涤布料表面的油污,将两者混合后洗涤效果更好。根据下表,可得出结论: .
。
CaO+CO2↑
pH越大,洗涤效果越好(或碱性越强,去油效果
越好)
洗涤剂 草木灰水 石灰乳 两者混合后上层清液
pH 11.2 12.1 12.8
类型8 粗盐中难溶性杂质的去除+海洋资源的综合利用与制盐
例8 [基础实验和跨学科实践]
(1)粗盐中难溶性杂质的去除(图甲所示为部分实验操作)
①操作A中的错误是 。
②操作B中,仪器a的名称是 ,玻璃棒的作用是 。
砝码和粗盐位置放反
漏斗
引流
甲
③操作C中,当蒸发皿内 时,停止加热。若氯化钠产率偏低,可能的原因是 (填字母)。
a.过滤后,滤液浑浊仍蒸发
b.蒸发时,有部分液滴溅出
c.提纯后,精盐未干燥就称量
出现较多固体
b
(2)海洋资源的综合利用
①海水淡化:我国科研团队用钛金属新材料与聚乙烯醇混合制作出新型蒸发器,可实现零碳淡化大量海水。从微观角度分析,图乙中利用传统蒸发器时,水以单分子形式蒸发,使用新型蒸发器时效率更高的原因是 .
。
水以
多分子形式蒸发(合理即可)
乙
②海水提锂:氧化锂可用于锂电池的生产。向海水中添加试剂,经过一系列反应可得到碳酸锂(Li2CO3),将碳酸锂煅烧可制得氧化锂,同时生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,其反应的化学方程式为 .
。
③其他资源开发:海洋作为人类重要的资源宝库,除了以上资源项目外,还有海水提镁、 (填一种)。
Li2O+CO2↑
海水制氢(或海水发电等,合理即可)
强化训练 培素养
1.(2025珠海香洲区二模)回答下列问题。
(1)O2的制取和性质
①如图Ⅰ中仪器e的名称是 ;加热KMnO4制备并收集较纯净的O2,不需用到的仪器有 (填字母)。
长颈漏斗
ce
②如图Ⅱ,装有液氮的铁质容器外壁有淡蓝色液体凝结,将带火星的小木条放在试管口,观察到木条复燃。说明液体X是 液化而成,液体X沸点比液氮 (填“高”或“低”)。
氧气
高
(2)简易供氧器的设计
化学社团根据实验室制取O2的原理设计并制作如图所示简易供氧器。
试剂:共5份,每份包含100 g溶质质量分数为6.8%的H2O2溶液、1 g颗粒状MnO2、100 g水。
①制氧原理: (用化学方程式表示)。
②使用方法:先将100 g水加入 (填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖,再将MnO2和H2O2溶液依次加入另一瓶并拧紧瓶盖,戴好吸气面罩,开始吸氧。使用完毕,倒出残液,清洗装置。
③该供氧器加水的作用是 .
。
④每份试剂最大供氧质量: 。
乙
润湿氧气、可以通过产生气泡的快慢判断产
生氧气的速率
3.2 g
2.(2025肇庆模拟)[基础实验与跨学科实践]
某学习小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践。
(一)实验室利用装置A和B制取O2和CO2,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)小明想通过过氧化氢溶液制取O2,反应的化学方程式为 .
。
试管
2H2O+O2↑
(3)小松利用B装置制取CO2,并将产生的CO2依次通入C、D装置中,可观察到C中紫色石蕊溶液变红,是因为 (填化学方程式)。D中观察到气球 (填“上浮”或“下沉”),说明CO2的密度比空气大。
上浮
(二)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小辰自制了装置E的家庭简易制氧机。
(4)利用可以抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是 (答一点)。
(5)若想监测产生氧气的气流速度,需将E装置中 (填“a”或“b”)端导管伸入水面以下。
可以控制反应的发生与停止
a
3.(2025清远二模)按要求回答下列问题。
(1)制取二氧化碳
①仪器a的名称是 ;关闭弹簧夹后的现象是 。
②用装置B检验二氧化碳,反应的化学方程式为 .
。
③利用装置C开展物质回收实验。将装置A中反应后的液体倒入蒸发皿
中,玻璃棒不断搅拌的目的是 ,蒸发皿中得到的固体是 (写化学式)。
锥形瓶
CaCO3↓+H2O
长颈漏斗中液面上升
防止液体受热不均飞溅
CaCl2
(2)在“设计低碳行动方案”的跨学科实践活动中,查阅资料,获得以下碳捕捉的信息。
捕捉方法 原理
①生物捕捉 利用植物或微生物吸收CO2
②膜分离技术 用选择性渗透膜将CO2从混合气体中分离
③化学吸收 用碱性溶剂吸收CO2
④物理吸附 用沸石、活性炭吸附
①方法②的原理类似于化学实验中的 (填一种操作名称)。
②方法③的化学反应可用X+CO2+H2O 2KHCO3表示,则X的化学式为 。
过滤
K2CO3
③沸石中的含水量对吸附能力有影响。相同温度下,等质量的沸石A和B,干燥时间对沸石的CO2吸附量影响如图所示,图中能证明沸石A的吸附效果优于沸石B的证据是 .
。
温度、质量和干燥时间相同时,沸石A吸附CO2的
质量大于沸石B
1.(2025东莞模拟)(1)实验室制取气体
①加热高锰酸钾制取氧气时,可从图甲中选用的发生装置是 (填字母),发生反应的化学方程式为 ;可用装置E收集氧气的原因是 。
课后精练 提能力
A
氧气不易溶于水且不与水反应
②实验室制取并收集二氧化碳时,应选择的装置组合是 (填字母),发生反应的化学方程式为 ;验满的方法是
。
(2)基于碳中和理念设计低碳行动方案
①将图乙装置置于阳光下暴晒一段时间后,观察到红墨水 (填“左”或“右”)移,证明大气中二氧化碳含量上升会加剧温室效应。
②碳中和中的“碳”是指 。请你提出一条低碳生活的具体做法: 。
BC
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满
左
二氧化碳
拒绝使用一次性筷子(合理即可)
2.(2025阳江一模)[基础实验与跨学科实践]
(1)O2的制取及其性质
①制取O2
实验室利用过氧化氢溶液制取一瓶O2,考虑随时添加液体试剂,则发生装置需用到图中的仪器有 (填字母)。
ade
②性质实验
操作 现象 性质及解释
剧烈燃烧,发白光,放热 O2 ,
O2含量高,燃烧剧烈
(填“甲”或“乙”)鱼缸金鱼存活的时间更长 金鱼藻通过光合作用产生O2,O2能
甲
能支持燃烧(或具有助燃性)
供给呼吸
(2)某学校同学以开展基于碳中和理念设计低碳行动方案
①说碳:低碳行动中的“碳”指的物质是 (填化学名称)。
②觅碳:小组同学通过查阅资料,归纳出自然环境中的碳循环图。
生物圈的绿色植物通过 作用将二氧化碳转化为 和氧气。
二氧化碳
光合
葡萄糖
③控碳:科学家预测,到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如
下表:
碳替代
途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环
贡献率 47% 21% 15% 17%
由表中数据可知,贡献率最大的途径是 。
3.(2025中山模拟)[基础实验与跨学科实践]
实验室制取气体
(1)①写出图中仪器a的名称: 。
②实验室制取并收集CO2,应选择图中的 (填字母)组合装置,化学方程式为 。
③若用B装置制取O2,预热试管的具体操作是 .
。
铁架台
AC
点燃酒精灯,使外焰在试
管下方来回移动进行预热
(2)探究燃烧条件
用下图进行燃烧条件探究,铂丝插入H2O2溶液,立即产生O2 实验现象 结论或改进操作
观察到 . 说明燃烧需要
温度达到着火点
若安全管内液面上升太快 可
缓解压强增大
白磷燃烧,红
磷不燃烧
向上移动铂丝
(3)跨学科实践活动
某兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。
①自制净水器:如图甲,净水流程依序号顺序进行。
吸附剂为活性炭,因其具有 的结构;工业上制某消毒剂用到NaClO2,其中Cl的化合价为 。
疏松多孔
+3
②水质检测:TDS值是水质的一项重要指标,如图乙。
某水样经自制净水器净化后的TDS值如图丙,净化后的水质纯度为 。
一般
4.(2025佛山三模)Ⅰ.气体的制取和性质
如图甲为实验室常用的制取气体的仪器,据此回答下列问题。
(1)仪器④的名称是 。
(2)实验室若要用高锰酸钾制取氧气,可选择的发生装置为 。
水槽
①②⑥⑦
(3)同学们做实验时发现产生氧气的速率太快,为获得平稳的气流,于是对实验装置进行了如图改进,如图乙发生装置中能达到最佳效果的是
(填序号)。
③
乙
Ⅱ.跨学科实践
为模拟火箭的设计与发射,某兴趣小组组建“气火箭队”和“水火箭队”。
火箭类型 氢气“气火箭” 二氧化碳“气火箭”
试剂选择 锌粒和稀硫酸 小苏打和食醋
(4)从安全角度分析,模拟火箭不选择氢气“气火箭”的原因可能是
。
氢气与空气混合遇热可能发生爆炸
(5)兴趣小组最终选择小苏打和食醋作“气火箭”,如图丙为“气火箭”的实验步骤:组装好设备后,应先 ,再添加试剂。
(6)请写出小苏打和食醋(主要成分醋酸,化学式为CH3COOH)反应的化学方程式: 。
检查装置的气密性
(7)利用物理方法推动火箭如图丁所示,用打气筒向高压舱内打气,打开线闸开关进行发射。在此过程中,舱内气体不会改变的有 (填字母)。
A.分子的数目 B.原子的种类
C.元素的种类 D.分子的间隔
BC
5.(2025湛江一模)请回答下列问题。
(1)配制溶液
某学习小组配制50 g质量分数为6%的氯化钠溶液,实验操作如图甲:
①计算:所需氯化钠的质量为 g。
②称量:发现托盘天平的指针向左偏,此时应 .
。
③量取:应选择量程为 (填“10 mL”“50 mL”或“100 mL”)的量筒准确量取水。
3
减少氯化钠的量,直至天
平平衡
50 mL
④溶解:若有蒸馏水洒到烧杯外,会导致所配溶液的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)跨学科实践:制作原子结构模型并探索物质组成
任务一:制作钠原子结构模型
①准备材料:剪刀、胶水、卡纸、绳子、橡皮泥,用红色橡皮泥搓11个大小一致的小球表示质子,用相同方法搓12个黄色小球表示中子, 个更小的蓝色小球表示电子。
偏大
11
②把 色小球相互粘在一起,组成原子核,放在卡纸中心,并以此为共同的圆心,用绳子绕3个直径依次递增的圆表示核外电子层,然后在各电子层上粘上剩余小球,作品如图乙。
红、黄
任务二:探索物质组成
同学们模拟实验,将配制的6%的氯化钠溶液进行电解(如图丙)。意外发现试管a收集到的气体呈黄绿色。
③试管b收集满气体后取出,移向酒精灯火焰,发出轻微爆鸣声,试管口有
产生,证明该气体是氢气,反应的化学方程式是 .
。
淡蓝色火焰
2H2O
④查阅资料,氯气是黄绿色气体。联系电解水实验,要证明水的组成,不能在电解水时加入氯化钠,理由是 .
。
电解氯化钠溶液会生成氯气,干扰对
水组成的验证
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