刷实践
1 2025 年,中国载人航天工程扎实推进空间站应用与发展和载人月球探测两大任务。截至 2024 年 12 月 1 日,中国空间站已在轨实施 180 余项空间科学研究与应用项目,取得了多项开创性成果。某实践小组的同学梳理了我国航天发展中的事件(如图甲),并开展了以下调查项目。

【调查 1:运载火箭】
(1)长征五号运载火箭——“胖五”,采用无毒、无污染推进剂。其发动机将液态氢和液态氧推进剂泵入燃烧室燃烧产生火箭推力,燃烧室内发生反应的化学方程式为
【调查 2:航天员的生活】
(2)航天员在舱内生活,通过电解舱内的水生成氢气和氧气,以满足航天员在舱内的氧气需求,电解水生成氢气和氧气的体积比约为
(3)舱外航天服的最外层使用了玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维,足以抵御像枪弹一般的微陨石的袭击,其具有的特性是
(4)航天员出舱活动时佩戴的反光镜采用光学级铝基碳化硅材料,铝基碳化硅是以铝合金为基体,碳化硅为增强材料制成的,它属于
【调查 3:天问一号】
为确保天问一号探测器成功降落火星并正常工作,火星车采用了一种新型隔热保温材料——纳米气凝胶。纳米气凝胶呈半透明、淡蓝色,是世界上密度最小的固体。纳米气凝胶中一般 80%以上是空气,所以其有非常好的隔热效果。纳米气凝胶不仅可用来应对极热和极寒两种环境,凭借其超轻特性,能极大减轻火星车的负担,让它跑得更快、更远。
研究人员制备了不同密度的二氧化硅气凝胶,并使用导热系数测试仪测得三种不同密度二氧化硅气凝胶在不同温度时的导热系数,结果如图乙所示(图中导热系数越小,表明二氧化硅气凝胶隔热性能越好)。

(5)纳米气凝胶具有的物理性质是
(6)纳米气凝胶可使用在火星车上的原因是
(7)下列说法错误的是
A. 二氧化硅气凝胶的粒子之间没有间隔
B. 当温度相同时,密度为 38 kg·m⁻³ 的二氧化硅气凝胶隔热性能最差
【项目总结】
在一代代航天人不忘初心、接续奋斗的时光里,中国载人航天事业发展写就了壮美篇章,也必将在充满光荣和梦想的新征程上,“飞”得更稳、更远。
1 2025 年,中国载人航天工程扎实推进空间站应用与发展和载人月球探测两大任务。截至 2024 年 12 月 1 日,中国空间站已在轨实施 180 余项空间科学研究与应用项目,取得了多项开创性成果。某实践小组的同学梳理了我国航天发展中的事件(如图甲),并开展了以下调查项目。
【调查 1:运载火箭】
(1)长征五号运载火箭——“胖五”,采用无毒、无污染推进剂。其发动机将液态氢和液态氧推进剂泵入燃烧室燃烧产生火箭推力,燃烧室内发生反应的化学方程式为
$2H_{2}+O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O$
。【调查 2:航天员的生活】
(2)航天员在舱内生活,通过电解舱内的水生成氢气和氧气,以满足航天员在舱内的氧气需求,电解水生成氢气和氧气的体积比约为
$2:1$
。(3)舱外航天服的最外层使用了玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维,足以抵御像枪弹一般的微陨石的袭击,其具有的特性是
耐撞击(合理即可)
(写出一点即可)。(4)航天员出舱活动时佩戴的反光镜采用光学级铝基碳化硅材料,铝基碳化硅是以铝合金为基体,碳化硅为增强材料制成的,它属于
复合
(填“合成”或“复合”)材料。【调查 3:天问一号】
为确保天问一号探测器成功降落火星并正常工作,火星车采用了一种新型隔热保温材料——纳米气凝胶。纳米气凝胶呈半透明、淡蓝色,是世界上密度最小的固体。纳米气凝胶中一般 80%以上是空气,所以其有非常好的隔热效果。纳米气凝胶不仅可用来应对极热和极寒两种环境,凭借其超轻特性,能极大减轻火星车的负担,让它跑得更快、更远。
研究人员制备了不同密度的二氧化硅气凝胶,并使用导热系数测试仪测得三种不同密度二氧化硅气凝胶在不同温度时的导热系数,结果如图乙所示(图中导热系数越小,表明二氧化硅气凝胶隔热性能越好)。
(5)纳米气凝胶具有的物理性质是
半透明(合理即可)
(写一条即可)。(6)纳米气凝胶可使用在火星车上的原因是
纳米气凝胶能应对极热和极寒两环境,具有超轻特性,能极大减轻火星车的负担,让它跑得更快、更远
。(7)下列说法错误的是
AB
(填序号)。A. 二氧化硅气凝胶的粒子之间没有间隔
B. 当温度相同时,密度为 38 kg·m⁻³ 的二氧化硅气凝胶隔热性能最差
【项目总结】
在一代代航天人不忘初心、接续奋斗的时光里,中国载人航天事业发展写就了壮美篇章,也必将在充满光荣和梦想的新征程上,“飞”得更稳、更远。
答案
跨学科实践活动10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
1. (1)$2H_{2}+O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O$ (2)$2:1$ (3)耐撞击(合理即可) (4)复合 (5)半透明(合理即可) (6)纳米气凝胶能应对极热和极寒两环境,具有超轻特性,能极大减轻火星车的负担,让它跑得更快、更远 (7)AB
【解析】(1)氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,化学方程式为$2H_{2}+O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O$。(2)电解水生成氢气和氧气的体积比约为$2:1$。(3)舱外航天服的最外层使用了玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维,足以抵御像枪弹一般的微陨石的袭击,说明其具有的特性是强度高、耐撞击等。(4)铝基碳化硅是以铝合金为基体,碳化硅为增强材料制成的,属于复合材料。(5)由题干可知,纳米气凝胶的物理性质有半透明、淡蓝色、密度小等。(6)由题干可知,纳米气凝胶不仅可用来应对极热和极寒两种环境,凭借其超轻特性,能极大减轻火星车的负担,让它跑得更快、更远。因此,纳米气凝胶可使用在火星车上。(7)二氧化硅气凝胶的粒子之间有间隔,A错误;由图乙可知,当温度相同时,密度为$38kg· m^{-3}$的二氧化硅气凝胶导热系数最小,隔热性能最好,B错误。
1. (1)$2H_{2}+O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O$ (2)$2:1$ (3)耐撞击(合理即可) (4)复合 (5)半透明(合理即可) (6)纳米气凝胶能应对极热和极寒两环境,具有超轻特性,能极大减轻火星车的负担,让它跑得更快、更远 (7)AB
【解析】(1)氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,化学方程式为$2H_{2}+O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O$。(2)电解水生成氢气和氧气的体积比约为$2:1$。(3)舱外航天服的最外层使用了玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维,足以抵御像枪弹一般的微陨石的袭击,说明其具有的特性是强度高、耐撞击等。(4)铝基碳化硅是以铝合金为基体,碳化硅为增强材料制成的,属于复合材料。(5)由题干可知,纳米气凝胶的物理性质有半透明、淡蓝色、密度小等。(6)由题干可知,纳米气凝胶不仅可用来应对极热和极寒两种环境,凭借其超轻特性,能极大减轻火星车的负担,让它跑得更快、更远。因此,纳米气凝胶可使用在火星车上。(7)二氧化硅气凝胶的粒子之间有间隔,A错误;由图乙可知,当温度相同时,密度为$38kg· m^{-3}$的二氧化硅气凝胶导热系数最小,隔热性能最好,B错误。
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