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项目活动二 分析微型空气质量“检测站”
【观察实践】微型空气质量“检测站”选取监测站点的位置应科学合理，避免因为其他因素干扰导致数据偏差，从而不能准确地反映该地区空气质量变化情况。请从设备摆放位置、设备保护、设备周边自然情况等角度，对微型空气质量“检测站”的合理布设提出一条建议。
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【观察实践】微型空气质量“检测站”选取监测站点的位置应科学合理，避免因为其他因素干扰导致数据偏差，从而不能准确地反映该地区空气质量变化情况。请从设备摆放位置、设备保护、设备周边自然情况等角度，对微型空气质量“检测站”的合理布设提出一条建议。
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答案
解：将微型空气质量“检测站”布设在开阔通风、距离地面1.5~2m的位置，远离烟囱、餐饮排烟口等局部污染源，同时做好设备的防雨、防晒防护，避开高大建筑物和茂密树木的遮挡，既可以避免局部因素干扰导致检测数据偏差，也能保护设备，延长其使用寿命。
解析
【分析】
首先明确题目要求：从设备摆放位置、设备保护、设备周边自然情况三个角度，提出微型空气质量“检测站”的合理布设建议。解题思路为：围绕三个要求维度，分别对应布设的科学性、设备防护性、环境干扰规避性，选取符合监测数据准确、设备稳定的合理方案。
【解析】
根据题目指定的三个角度，结合微型空气质量检测站的布设原则，合理布设建议为：将微型空气质量“检测站”布设在开阔通风、距离地面1.5~2m的位置，远离烟囱、餐饮排烟口等局部污染源，同时做好设备的防雨、防晒防护，避开高大建筑物和茂密树木的遮挡，既可以避免局部因素干扰导致检测数据偏差，也能保护设备，延长其使用寿命。
【答案】
将微型空气质量“检测站”布设在开阔通风、距离地面1.5~2m的位置，远离烟囱、餐饮排烟口等局部污染源，同时做好设备的防雨、防晒防护，避开高大建筑物和茂密树木的遮挡，既可以避免局部因素干扰导致检测数据偏差，也能保护设备，延长其使用寿命。
【知识点】
空气质量监测设备布设、科学实践应用
【点评】
本题为实践探究类题目，结合微型空气质量检测站的实际应用场景，考察学生对科学监测方法的理解，引导学生关注环境监测的科学性，培养理论联系实际的能力。
【难度系数】
0.6
首先明确题目要求：从设备摆放位置、设备保护、设备周边自然情况三个角度，提出微型空气质量“检测站”的合理布设建议。解题思路为：围绕三个要求维度，分别对应布设的科学性、设备防护性、环境干扰规避性，选取符合监测数据准确、设备稳定的合理方案。
【解析】
根据题目指定的三个角度，结合微型空气质量检测站的布设原则，合理布设建议为：将微型空气质量“检测站”布设在开阔通风、距离地面1.5~2m的位置，远离烟囱、餐饮排烟口等局部污染源，同时做好设备的防雨、防晒防护，避开高大建筑物和茂密树木的遮挡，既可以避免局部因素干扰导致检测数据偏差，也能保护设备，延长其使用寿命。
【答案】
将微型空气质量“检测站”布设在开阔通风、距离地面1.5~2m的位置，远离烟囱、餐饮排烟口等局部污染源，同时做好设备的防雨、防晒防护，避开高大建筑物和茂密树木的遮挡，既可以避免局部因素干扰导致检测数据偏差，也能保护设备，延长其使用寿命。
【知识点】
空气质量监测设备布设、科学实践应用
【点评】
本题为实践探究类题目，结合微型空气质量检测站的实际应用场景，考察学生对科学监测方法的理解，引导学生关注环境监测的科学性，培养理论联系实际的能力。
【难度系数】
0.6
【任务1】氧气含量的粗略测量
(1)化学兴趣小组学习拉瓦锡研究空气成分所用装置(如图1)，并对该装置进行了改进(如图2所示)。用图2所示装置进行实验，会出现的实验现象是。
(2)和拉瓦锡研究空气成分的装置进行比较，该装置的优点有(写一个)。
(1)化学兴趣小组学习拉瓦锡研究空气成分所用装置(如图1)，并对该装置进行了改进(如图2所示)。用图2所示装置进行实验，会出现的实验现象是。
(2)和拉瓦锡研究空气成分的装置进行比较，该装置的优点有(写一个)。
答案
解：
(1) 蜡烛燃烧，一段时间后熄灭，待装置冷却至室温，集气瓶内的液面上升，最终液面约上升至集气瓶内原空气体积的1/5处
(2) 操作简便，不会产生有毒的汞蒸气，更加环保（合理即可）
(1) 蜡烛燃烧，一段时间后熄灭，待装置冷却至室温，集气瓶内的液面上升，最终液面约上升至集气瓶内原空气体积的1/5处
(2) 操作简便，不会产生有毒的汞蒸气，更加环保（合理即可）
解析
【分析】首先明确实验原理：测定空气中氧气含量的实验是利用可燃物燃烧消耗氧气，使装置内压强减小，根据进入水的体积判断氧气的体积。对于问题（1），图2装置中蜡烛燃烧消耗集气瓶内的氧气，氧气耗尽后蜡烛熄灭；待装置冷却至室温，瓶内压强小于外界大气压，水进入集气瓶，由于氧气约占空气体积的1/5，液面会上升至原空气体积的1/5处。对于问题（2），拉瓦锡的实验装置使用有毒的汞，且实验时间长，而图2装置避免了汞的使用，操作更简便，更环保，这是其优点。
【解析】(1) 蜡烛在集气瓶内燃烧，消耗瓶内的氧气，当氧气被完全消耗后，蜡烛因缺少氧气而熄灭；反应结束后，待装置冷却至室温，集气瓶内的压强减小，外界大气压将水压入集气瓶，最终集气瓶内的液面约上升至原空气体积的1/5处。(2) 对比拉瓦锡的实验装置，本装置不需要使用有毒的汞，操作更简单，不会产生有毒物质，更加环保，因此优点可写操作简便（或环保等合理答案）。
【答案】(1) 蜡烛燃烧，一段时间后熄灭，待装置冷却至室温，集气瓶内的液面上升，最终液面约上升至集气瓶内原空气体积的1/5处；(2) 操作简便（合理即可）
【知识点】空气中氧气含量的测定、实验装置的评价
【点评】本题围绕空气中氧气含量测定的实验展开，考查实验现象的描述和装置优缺点的分析，属于初中化学的基础实验题，难度适中，需要学生掌握实验原理和装置特点。
【难度系数】0.6
【解析】(1) 蜡烛在集气瓶内燃烧，消耗瓶内的氧气，当氧气被完全消耗后，蜡烛因缺少氧气而熄灭；反应结束后，待装置冷却至室温，集气瓶内的压强减小，外界大气压将水压入集气瓶，最终集气瓶内的液面约上升至原空气体积的1/5处。(2) 对比拉瓦锡的实验装置，本装置不需要使用有毒的汞，操作更简单，不会产生有毒物质，更加环保，因此优点可写操作简便（或环保等合理答案）。
【答案】(1) 蜡烛燃烧，一段时间后熄灭，待装置冷却至室温，集气瓶内的液面上升，最终液面约上升至集气瓶内原空气体积的1/5处；(2) 操作简便（合理即可）
【知识点】空气中氧气含量的测定、实验装置的评价
【点评】本题围绕空气中氧气含量测定的实验展开，考查实验现象的描述和装置优缺点的分析，属于初中化学的基础实验题，难度适中，需要学生掌握实验原理和装置特点。
【难度系数】0.6
【任务2】微型空气质量“检测站”的应用
冬季早上七点，化学兴趣小组组装好数字化传感器作为空气质量“监测仪”，分别精确测量了校园中几个地点的氧气和二氧化碳含量（重复测量算平均值），数据如下表所示：
对比两组数据，不同测量点（填“氧气”或“二氧化碳”）含量变化相对
较大，原因是。
该气体含量受。
冬季早上七点，化学兴趣小组组装好数字化传感器作为空气质量“监测仪”，分别精确测量了校园中几个地点的氧气和二氧化碳含量（重复测量算平均值），数据如下表所示：
对比两组数据，不同测量点（填“氧气”或“二氧化碳”）含量变化相对
较大，原因是。
该气体含量受。
答案
解：
二氧化碳
氧气在空气中的体积分数本身约为21%，不同测量点的氧气含量仅在20.96%~20.97%区间小幅波动，变化幅度极小；而二氧化碳在空气中的基准占比很低，不同测量点的二氧化碳含量在0.028%~0.045%区间，相对变化幅度明显更大
场所人员呼吸作用、机动车尾气排放、植物呼吸作用、空气流通状况等多种因素影响
二氧化碳
氧气在空气中的体积分数本身约为21%，不同测量点的氧气含量仅在20.96%~20.97%区间小幅波动，变化幅度极小；而二氧化碳在空气中的基准占比很低，不同测量点的二氧化碳含量在0.028%~0.045%区间，相对变化幅度明显更大
场所人员呼吸作用、机动车尾气排放、植物呼吸作用、空气流通状况等多种因素影响
解析
【分析】
首先观察表格中氧气和二氧化碳在各测量点的数值变化：氧气含量在操场、走廊、校门口等地点的数值为20.96%~20.97%，波动范围仅0.01%，变化极小；二氧化碳含量在各地点的数值为0.028%~0.045%，波动范围0.017%，且结合空气中两种气体的基准占比，氧气本身约占21%，各点变化幅度小，二氧化碳基准占比很低，各点相对变化更明显，因此判断变化大的是二氧化碳，再分析其影响因素与场所的活动、环境等有关。
【解析】
对比两组数据的变化幅度：氧气在空气中的体积分数约为21%，不同测量点的氧气含量仅在20.96%~20.97%区间小幅波动，变化幅度仅0.01%，几乎无明显变化；而二氧化碳在空气中的基准占比很低，不同测量点的二氧化碳含量在0.028%~0.045%区间，变化幅度达0.017%，相对变化幅度明显更大，因此不同测量点二氧化碳含量变化相对较大。二氧化碳含量受场所人员呼吸作用、机动车尾气排放、植物呼吸作用、空气流通状况等多种因素影响。
【答案】
二氧化碳；氧气在空气中的体积分数本身约为21%，不同测量点的氧气含量仅在20.96%~20.97%区间小幅波动，变化幅度极小；而二氧化碳在空气中的基准占比很低，不同测量点的二氧化碳含量在0.028%~0.045%区间，相对变化幅度明显更大；场所人员呼吸作用、机动车尾气排放、植物呼吸作用、空气流通状况等多种因素影响
【知识点】
空气的成分；影响气体含量的因素
【点评】
本题通过校园不同地点的气体含量数据，考查学生对空气成分及影响气体含量因素的分析能力，需对比数据并结合相关知识解答，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先观察表格中氧气和二氧化碳在各测量点的数值变化：氧气含量在操场、走廊、校门口等地点的数值为20.96%~20.97%，波动范围仅0.01%，变化极小；二氧化碳含量在各地点的数值为0.028%~0.045%，波动范围0.017%，且结合空气中两种气体的基准占比，氧气本身约占21%，各点变化幅度小，二氧化碳基准占比很低，各点相对变化更明显，因此判断变化大的是二氧化碳，再分析其影响因素与场所的活动、环境等有关。
【解析】
对比两组数据的变化幅度：氧气在空气中的体积分数约为21%，不同测量点的氧气含量仅在20.96%~20.97%区间小幅波动，变化幅度仅0.01%，几乎无明显变化；而二氧化碳在空气中的基准占比很低，不同测量点的二氧化碳含量在0.028%~0.045%区间，变化幅度达0.017%，相对变化幅度明显更大，因此不同测量点二氧化碳含量变化相对较大。二氧化碳含量受场所人员呼吸作用、机动车尾气排放、植物呼吸作用、空气流通状况等多种因素影响。
【答案】
二氧化碳；氧气在空气中的体积分数本身约为21%，不同测量点的氧气含量仅在20.96%~20.97%区间小幅波动，变化幅度极小；而二氧化碳在空气中的基准占比很低，不同测量点的二氧化碳含量在0.028%~0.045%区间，相对变化幅度明显更大；场所人员呼吸作用、机动车尾气排放、植物呼吸作用、空气流通状况等多种因素影响
【知识点】
空气的成分；影响气体含量的因素
【点评】
本题通过校园不同地点的气体含量数据，考查学生对空气成分及影响气体含量因素的分析能力，需对比数据并结合相关知识解答，难度适中。
【难度系数】
0.5
