4. 兴趣小组在“环境守护”跨学科活动中组装了微型空气质量检测站,并进行了周边空气质量的测定,完成了以下项目式学习任务。
任务一:组装微型空气质量“检测站”
同学们根据微型空气质量“检测站”的安装说明书,将各种硬件、软件正确安装(如图
),并联网调试正常运行。
(1)用该微型空气质量“检测站”检测$\mathrm{PM}_{2.5}$时,传感器基于光的散射现象工作,此过程属于
(2)该微型空气质量“检测站”检测的硬件中含有“极细滤网”,它用于测定
任务二:应用微型空气质量“检测站”
(3)微型空气质量“检测站”组装好后,同学们对校园周围的空气质量进行了检测。测出氧气的含量符合实验测定的含量,其体积分数约为
(4)同学们使用微型空气质量“检测站”测得学校大门口某日的$\mathrm{PM}_{2.5}$浓度,数据如下表。

①世界卫生组织认为每日空气中$\mathrm{PM}_{2.5}$的平均浓度不超过$15\ μ\mathrm{g/m}^3$。午休时段学校的$\mathrm{PM}_{2.5}$浓度是否达标?
②分析课后活动时段$\mathrm{PM}_{2.5}$数值升高的可能原因:
(5)针对$\mathrm{PM}_{2.5}$超标问题,请你提出改善$\mathrm{PM}_{2.5}$的两条具体措施。
①
②
任务三:探究空气中是否含有二氧化硫
兴趣小组的同学们在调研某工厂时发现,该工厂为了获得充足的能量,采用了燃煤技术。于是他们猜测工厂周围的空气中可能含有二氧化硫,并开展了以下探究活动。
(6)小明同学在该工厂排气口附近取空气样本,利用微型空气质量“检测站”检测空气中是否含有二氧化硫。他检测时需要用到
(7)小芳同学提出可以用实验的方法探究工厂周围的空气中是否含有二氧化硫,并与同学们通过以下实验进行探究。
【查阅资料】经过查阅资料得知:二氧化硫是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色。
【设计并实施实验】结合所学知识和查阅到的资料,开展了以下实验。

【反思评价】实验中不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是
(8)通过以上项目式学习,同学们对“绿水青山就是金山银山”发展理念,有了进一步的认识。请写出防治空气污染所采取的具体措施:
任务一:组装微型空气质量“检测站”
同学们根据微型空气质量“检测站”的安装说明书,将各种硬件、软件正确安装(如图
(1)用该微型空气质量“检测站”检测$\mathrm{PM}_{2.5}$时,传感器基于光的散射现象工作,此过程属于
物理
(填“物理”或“化学”)变化。(2)该微型空气质量“检测站”检测的硬件中含有“极细滤网”,它用于测定
可吸入颗粒物
的质量。任务二:应用微型空气质量“检测站”
(3)微型空气质量“检测站”组装好后,同学们对校园周围的空气质量进行了检测。测出氧气的含量符合实验测定的含量,其体积分数约为
21%
,要使用氧气
传感器进行测量。小刚同学要测量空气中$\mathrm{PM}_{2.5}$的含量,应使用$\mathrm{PM}_{2.5}$
传感器。(4)同学们使用微型空气质量“检测站”测得学校大门口某日的$\mathrm{PM}_{2.5}$浓度,数据如下表。
①世界卫生组织认为每日空气中$\mathrm{PM}_{2.5}$的平均浓度不超过$15\ μ\mathrm{g/m}^3$。午休时段学校的$\mathrm{PM}_{2.5}$浓度是否达标?
否
(填“是”或“否”)。②分析课后活动时段$\mathrm{PM}_{2.5}$数值升高的可能原因:
课后活动扬尘增加/车辆密集
。(5)针对$\mathrm{PM}_{2.5}$超标问题,请你提出改善$\mathrm{PM}_{2.5}$的两条具体措施。
①
增加绿化
。②
推广新能源校车(或其他正确答案)
。任务三:探究空气中是否含有二氧化硫
兴趣小组的同学们在调研某工厂时发现,该工厂为了获得充足的能量,采用了燃煤技术。于是他们猜测工厂周围的空气中可能含有二氧化硫,并开展了以下探究活动。
(6)小明同学在该工厂排气口附近取空气样本,利用微型空气质量“检测站”检测空气中是否含有二氧化硫。他检测时需要用到
二氧化硫
传感器,检测后发现工厂周围的空气中含有二氧化硫。(7)小芳同学提出可以用实验的方法探究工厂周围的空气中是否含有二氧化硫,并与同学们通过以下实验进行探究。
【查阅资料】经过查阅资料得知:二氧化硫是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色。
【设计并实施实验】结合所学知识和查阅到的资料,开展了以下实验。
【反思评价】实验中不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是
空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊
。(8)通过以上项目式学习,同学们对“绿水青山就是金山银山”发展理念,有了进一步的认识。请写出防治空气污染所采取的具体措施:
工厂尾气经处理达标后再排放(或其他正确答案)
(写一条)。答案
4. (1) 物理
(2) 可吸入颗粒物
(3) 21% 氧气 $\mathrm{PM}_{2.5}$
(4) ① 否 ② 课后活动扬尘增加/车辆密集
(5) ① 增加绿化 ② 推广新能源校车(或其他正确答案)
(6) 二氧化硫
(7)【设计并实施实验】品红溶液褪色
【反思评价】空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊
(8) 工厂尾气经处理达标后再排放(或其他正确答案)
(2) 可吸入颗粒物
(3) 21% 氧气 $\mathrm{PM}_{2.5}$
(4) ① 否 ② 课后活动扬尘增加/车辆密集
(5) ① 增加绿化 ② 推广新能源校车(或其他正确答案)
(6) 二氧化硫
(7)【设计并实施实验】品红溶液褪色
【反思评价】空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊
(8) 工厂尾气经处理达标后再排放(或其他正确答案)
解析
【分析】
本题围绕空气质量检测的项目式学习任务展开,需结合物理变化的判断、空气成分、空气污染与防治、二氧化硫的检验等知识点逐一分析各问题:
1. 物理变化与化学变化的核心区别是有无新物质生成,光的散射无新物质生成,据此判断(1);
2. 极细滤网可截留空气中的微小颗粒物,对应可吸入颗粒物的测定,解答(2);
3. 空气中氧气体积分数约为21%,需对应传感器类型,解答(3);
4. 结合世界卫生组织PM₂.₅浓度标准判断达标情况,课后活动时段的PM₂.₅升高可从扬尘、车辆活动等实际场景分析,解答(4);
5. 针对PM₂.₅超标,从减少颗粒物排放、吸附颗粒物等角度提措施,解答(5);
6. 检测二氧化硫需用对应传感器,解答(6);
7. 二氧化硫的特性是使品红溶液褪色,澄清石灰水遇二氧化碳也会变浑浊,据此解答(7);
8. 结合防治空气污染的常见措施解答(8)。
【解析】
(1) 光的散射过程中没有新物质生成,属于物理变化,故填物理;
(2) 极细滤网可截留空气中的可吸入颗粒物,用于测定可吸入颗粒物的质量,故填可吸入颗粒物;
(3) 空气中氧气的体积分数约为21%,需使用氧气传感器测量;测量PM₂.₅含量应使用PM₂.₅传感器,故依次填21%、氧气、PM₂.₅;
(4) ① 世界卫生组织规定每日PM₂.₅平均浓度不超过15μg/m³,若午休时段浓度超标则填否;② 课后活动时段人员、车辆活动多,扬尘增加或车辆密集会导致PM₂.₅数值升高,故依次填否、课后活动扬尘增加/车辆密集;
(5) 改善PM₂.₅的措施可从增加绿化吸附颗粒物、推广新能源减少排放等角度,如增加绿化、推广新能源校车;
(6) 检测二氧化硫需使用二氧化硫传感器,故填二氧化硫;
(7) 二氧化硫能使品红溶液褪色,澄清石灰水遇二氧化碳也会变浑浊,因此不选用澄清石灰水检验二氧化硫,故依次填品红溶液褪色、空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊;
(8) 防治空气污染的具体措施如工厂尾气经处理达标后再排放等。
【答案】
(1) 物理
(2) 可吸入颗粒物
(3) 21% 氧气 $\mathrm{PM}_{2.5}$
(4) ① 否 ② 课后活动扬尘增加/车辆密集
(5) ① 增加绿化 ② 推广新能源校车(或其他正确答案)
(6) 二氧化硫
(7) 品红溶液褪色 空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊
(8) 工厂尾气经处理达标后再排放(或其他正确答案)
【知识点】
物理变化与化学变化、空气的组成、空气污染及防治
【点评】
本题为跨学科项目式学习题目,结合实际空气质量检测场景,考查化学基础知识点在生活中的应用,既涉及概念判断,也需要结合实际分析问题,难度适中,符合初中化学的考查方向。
【难度系数】
0.6
本题围绕空气质量检测的项目式学习任务展开,需结合物理变化的判断、空气成分、空气污染与防治、二氧化硫的检验等知识点逐一分析各问题:
1. 物理变化与化学变化的核心区别是有无新物质生成,光的散射无新物质生成,据此判断(1);
2. 极细滤网可截留空气中的微小颗粒物,对应可吸入颗粒物的测定,解答(2);
3. 空气中氧气体积分数约为21%,需对应传感器类型,解答(3);
4. 结合世界卫生组织PM₂.₅浓度标准判断达标情况,课后活动时段的PM₂.₅升高可从扬尘、车辆活动等实际场景分析,解答(4);
5. 针对PM₂.₅超标,从减少颗粒物排放、吸附颗粒物等角度提措施,解答(5);
6. 检测二氧化硫需用对应传感器,解答(6);
7. 二氧化硫的特性是使品红溶液褪色,澄清石灰水遇二氧化碳也会变浑浊,据此解答(7);
8. 结合防治空气污染的常见措施解答(8)。
【解析】
(1) 光的散射过程中没有新物质生成,属于物理变化,故填物理;
(2) 极细滤网可截留空气中的可吸入颗粒物,用于测定可吸入颗粒物的质量,故填可吸入颗粒物;
(3) 空气中氧气的体积分数约为21%,需使用氧气传感器测量;测量PM₂.₅含量应使用PM₂.₅传感器,故依次填21%、氧气、PM₂.₅;
(4) ① 世界卫生组织规定每日PM₂.₅平均浓度不超过15μg/m³,若午休时段浓度超标则填否;② 课后活动时段人员、车辆活动多,扬尘增加或车辆密集会导致PM₂.₅数值升高,故依次填否、课后活动扬尘增加/车辆密集;
(5) 改善PM₂.₅的措施可从增加绿化吸附颗粒物、推广新能源减少排放等角度,如增加绿化、推广新能源校车;
(6) 检测二氧化硫需使用二氧化硫传感器,故填二氧化硫;
(7) 二氧化硫能使品红溶液褪色,澄清石灰水遇二氧化碳也会变浑浊,因此不选用澄清石灰水检验二氧化硫,故依次填品红溶液褪色、空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊;
(8) 防治空气污染的具体措施如工厂尾气经处理达标后再排放等。
【答案】
(1) 物理
(2) 可吸入颗粒物
(3) 21% 氧气 $\mathrm{PM}_{2.5}$
(4) ① 否 ② 课后活动扬尘增加/车辆密集
(5) ① 增加绿化 ② 推广新能源校车(或其他正确答案)
(6) 二氧化硫
(7) 品红溶液褪色 空气中的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊
(8) 工厂尾气经处理达标后再排放(或其他正确答案)
【知识点】
物理变化与化学变化、空气的组成、空气污染及防治
【点评】
本题为跨学科项目式学习题目,结合实际空气质量检测场景,考查化学基础知识点在生活中的应用,既涉及概念判断,也需要结合实际分析问题,难度适中,符合初中化学的考查方向。
【难度系数】
0.6
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