《2025年名校课堂九年级化学全一册人教版广东专版》

1. [项目式学习]兴趣小组开展“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动。
活动一 探秘制氧原理
(1)化学试剂法:①从质量守恒的角度分析,你认为能够作为制氧剂的物质应满足的条件是物质组成中必须含有氧元素。
②市场上销售的家用化学试剂制氧机的主要原料一般是过氧化氢溶液或过碳酸钠固体[化学式为$2\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{2}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{3}\cdot 3{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}$,溶于水后能发生反应:$2(2\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{2}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{3}\cdot 3{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2})\xlongequal{\mathrm{M}\mathrm{n}{\mathrm{O}}_{2}}4\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{2}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{3}+6{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}+3{\mathrm{O}}_{2}\uparrow$,且该反应放热]。不采用高锰酸钾分解制取氧气的原因可能是反应需要加热。
活动二 选择制氧试剂
【查阅资料】常温、常压下产生$150\space \mathrm{m}\mathrm{L}$的氧气,以$5\%$的过氧化氢溶液为制氧剂需要$9.1\space \mathrm{m}\mathrm{L}$;以过碳酸钠为制氧剂需要$1.41\space \mathrm{g}$。
【实验方案】利用如图1装置设计如下表实验并记录$0\sim 20\space \mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}$量筒中水的体积。


(2)检查图1装置气密性时,先堵住末端导管口,将注射器活塞拉到一定位置,松开手后,活塞回到原位置,说明装置不漏气(填“漏气”或“不漏气”)。
(3)分析集气瓶中水的作用是通过测量进入量筒中水的体积间接测量锥形瓶中产生O₂的体积。
(4)实验1中反应的化学方程式为2H₂O₂${\xlongequal{{MnO2}}}$2H₂O+O₂↑。
(5)实验2中水的体积较合适的是9.1(填“$1.41$”或“$9.1$”)$\mathrm{m}\mathrm{L}$。
(6)依据如图2所示实验结果,小组同学决定选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机的制氧剂,理由是:
①过碳酸钠是固体,比过氧化氢溶液便于携带;



②过碳酸钠制取氧气的速率更快。
活动三 自制制氧装置
(7)小组同学利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了如图3装置。洗气装置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(填字母)。
A. 观察氧气生成速率
B. 降低吸入氧气温度
C. 加快氧气生成速率
活动四 成果交流展示
(8)小组同学将自制简易家用制氧机在原版本的基础上经历了如图4所示的迭代优化,请写出改进后装置的一个优点:节省材料(合理即可)。
装置进行展示后得到了师生的好评。在跨学科实践活动中,同学们也学到了将化学、技术、工程融合解决实际问题的思路与方法。

答案： 1.
(1)物质组成中必须含有氧元素 反应需要加热
(2)不漏气
(3)通过测量进入量筒中水的体积间接测量锥形瓶中产生O₂的体积
(4)2H₂O₂${\xlongequal{{MnO2}}}$2H₂O+O₂↑
(5)9.1
(6)过碳酸钠制取氧气的速率更快
(7)AB
(8)节省材料(合理即可)