任务一:了解需求
供氧器的使用场景:家用保健型供氧;在高原、火灾、矿难等危险环境中的救治型供氧;大型化工生产或水下作业的供氧;航空航天以及水产养殖、粮食或食品贮存对供氧和耗氧的双向需求等。需求的场景不同,制氧的原理也不同。
选择其中一种情况,通过讨论确定简易供氧器的设计和制作目标。
任务二:获取信息
1.(1)回忆学过的制取氧气的方法有哪些。
(2)分析优缺点。
2.了解目前商品化供氧器的类型,阅读供氧器的说明书,了解其主要结构、反应原理及操作注意事项。
任务三:设计制作
供氧器的使用场景:家用保健型供氧;在高原、火灾、矿难等危险环境中的救治型供氧;大型化工生产或水下作业的供氧;航空航天以及水产养殖、粮食或食品贮存对供氧和耗氧的双向需求等。需求的场景不同,制氧的原理也不同。
选择其中一种情况,通过讨论确定简易供氧器的设计和制作目标。
任务二:获取信息
1.(1)回忆学过的制取氧气的方法有哪些。
(2)分析优缺点。
2.了解目前商品化供氧器的类型,阅读供氧器的说明书,了解其主要结构、反应原理及操作注意事项。
任务三:设计制作
答案
1.(1)分离液态空气;加热高锰酸钾制取氧气;过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气;电解水等。
1.(2)略
1.(2)略
解析
【分析】
本题围绕简易供氧器的设计制作展开,核心思路是先回忆已学的氧气制取方法,再分析各方法的优缺点,结合不同供氧场景确定简易供氧器的设计和制作目标,需先梳理制氧相关知识,为后续设计提供依据。
【解析】
根据题目要求,任务二的1(1)需回忆学过的制取氧气的方法,常见的有分离液态空气法、加热高锰酸钾制取氧气、过氧化氢溶液在二氧化锰催化下制取氧气、电解水制取氧气等;1(2)分析各方法优缺点的内容略。
【答案】
1.(1)分离液态空气;加热高锰酸钾制取氧气;过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气;电解水等。1.(2)略。
【知识点】
氧气的制取方法、简易实验设计
【点评】
本题为实践探究类题目,考查学生对氧气制取方法的掌握,以及结合实际应用场景进行实验设计的能力,注重理论与实际应用的结合。
【难度系数】
0.3
本题围绕简易供氧器的设计制作展开,核心思路是先回忆已学的氧气制取方法,再分析各方法的优缺点,结合不同供氧场景确定简易供氧器的设计和制作目标,需先梳理制氧相关知识,为后续设计提供依据。
【解析】
根据题目要求,任务二的1(1)需回忆学过的制取氧气的方法,常见的有分离液态空气法、加热高锰酸钾制取氧气、过氧化氢溶液在二氧化锰催化下制取氧气、电解水制取氧气等;1(2)分析各方法优缺点的内容略。
【答案】
1.(1)分离液态空气;加热高锰酸钾制取氧气;过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气;电解水等。1.(2)略。
【知识点】
氧气的制取方法、简易实验设计
【点评】
本题为实践探究类题目,考查学生对氧气制取方法的掌握,以及结合实际应用场景进行实验设计的能力,注重理论与实际应用的结合。
【难度系数】
0.3
任务三:设计制作
根据使用要求和已有条件,选择合适的制氧原理,以小组为单位绘制简易供氧器的装置图并进行制作。

简易供氧器装置图(供参考)
资料:过碳酸钠遇水会分解,产生$\ce{Na_{2}CO_{3}}$和$\ce{H_{2}O_{2}}$;$\ce{Na_{2}CO_{3}}$易溶于水。
操作:在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。
现象:左瓶中,黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热,说明该反应
评价:右瓶中水的作用是
任务四:评价改进,形成模型
1. 对各小组制作的简易供氧器从使用材料、试剂、反应速率、使用场景、供氧效果等方面进行分析、比较,提出改进建议。
2. 归纳出基于特定需求设计供氧器的一般程序和方法,形成模型。
根据使用要求和已有条件,选择合适的制氧原理,以小组为单位绘制简易供氧器的装置图并进行制作。
简易供氧器装置图(供参考)
资料:过碳酸钠遇水会分解,产生$\ce{Na_{2}CO_{3}}$和$\ce{H_{2}O_{2}}$;$\ce{Na_{2}CO_{3}}$易溶于水。
操作:在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。
现象:左瓶中,黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热,说明该反应
放热
(填“放热”或“吸热”);右瓶水中的导管口有气泡冒出。评价:右瓶中水的作用是
增加湿度
。(写一条)任务四:评价改进,形成模型
1. 对各小组制作的简易供氧器从使用材料、试剂、反应速率、使用场景、供氧效果等方面进行分析、比较,提出改进建议。
2. 归纳出基于特定需求设计供氧器的一般程序和方法,形成模型。
答案
现象:放热
评价:增加湿度
评价:增加湿度
解析
【分析】首先根据反应时瓶壁温热的现象,判断反应的能量变化;再结合右瓶中水的作用,考虑氧气通过水时的变化,确定水的功能。
【解析】反应时瓶壁温热,说明反应过程中释放热量,因此该反应放热;右瓶中的氧气通过水时,会携带水蒸气,所以水的作用是增加氧气的湿度,使氧气更适合呼吸使用。
【答案】放热;增加湿度
【知识点】化学反应中的能量变化、氧气的性质
【点评】本题结合简易供氧器的实际应用,考查化学反应的能量变化和氧气的相关性质,贴近生活,注重知识的实际应用,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】反应时瓶壁温热,说明反应过程中释放热量,因此该反应放热;右瓶中的氧气通过水时,会携带水蒸气,所以水的作用是增加氧气的湿度,使氧气更适合呼吸使用。
【答案】放热;增加湿度
【知识点】化学反应中的能量变化、氧气的性质
【点评】本题结合简易供氧器的实际应用,考查化学反应的能量变化和氧气的相关性质,贴近生活,注重知识的实际应用,难度较低。
【难度系数】0.3
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