跨学科综合实践专题10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用-2024中考化学二轮

这是一份跨学科综合实践专题10 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用-2024中考化学二轮，文件包含跨学科综合实践专题10调查我国航天科技领域中新型材料新型能源的应用解析版docx、跨学科综合实践专题10调查我国航天科技领域中新型材料新型能源的应用学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共12页， 欢迎下载使用。
1.项目的育人价值
仰望星空，过去一年，“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星际……中国航天创造了一个又一个举世瞩目的成就。同时，航天应用已经广泛用于国土资源调查、环境保护、农业发展、防灾减灾、气象预报等领域，它正在为我们的生活带来越来越多的便利。“调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用”项目，是针对化学与可持续发展及化学与能源、材料而设计的。属于化学与社会领域的调查类实践活动，具有重要的现实意义。
该项目以航天科技领域中新型材料、新型能源为研究对象，探究化学与社会发展的密切关系，理解化学不仅研究物质还创造物质。该内容也体现出了化学与其他学科的交叉与渗透，如与生物、物理、地理等学科的交叉与渗透。促进学生发展转化观等化学观念，进一步构建“可持续发展”“系统与模型”等跨学科大概念。
该项目使学生置身于前沿热点问题中，引导学生在多层次思考问题，发展科学、技术、工程融合解决实际问题的能力，强化社会责任、国家认同。
2.内容结构
“调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用”项目涉及多个学科的内容：化学与可持续发展、化学与能源、化学与材料是化学学科“化学与社会”学习主题的核心知识；应用的新型材料、新型能源所解决的问题涉及物理、生物、地理等学科的知识内容。
3.活动设计
以我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用调查报告为项目作品，通过三个活动让学生全面认识中国航天的发展历程与未来发展方向，树立民族自豪感与自信心。通过对新型材料与新型能源在航天领域的应用更深入的理解化学与社会的关系，感受化学是一门有实用价值的自然科学。
活动1：通过查阅相关资料与观看影音资料了解中国航天发展历程与未来发展方向。了解中国航天发展过程中的先锋人物，强化民族自信心与自豪感。根据中国航天发展历程，分小组初步确定调查对象并进行调查。
活动2：完善调查内容，探讨中国航天发展过程中使用的新型材料与新型能源。聚焦新型材料与性能能源的性能与功能、成本、是否会带来环境问题等及该材料解决或改善的航天领域的问题。
活动3：成果展示。汇报、展示我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用调查报告，讲述过程感受，诉说“我”能为中国航天做什么。
4.实施建议
开展“调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用”项目活动，建议紧密结合化学与社会相关内容。该项目活动的实施需要3课时，每个活动需要1课时。在教师的引导和组织下，学生进行项目任务拆解和活动规划，展示交流和总结反思等活动。
在实施过程中，教师要给学生提供对调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用调查报告不断改进完善、展示交流的机会。分别从学科知识的角度以及科学、技术和社会发展相互作用的角度去对待该项目，教师要关注学生民族自信心与自豪感的建立，促进学生对化学学科的综合认知，有针对性地给予引导和评价反馈。
5.收集与整理分析
1．硼纤维有较好的耐热性，不与氯气和水反应，可与某些金属制成新型材料，在1200℃时氯化硼（BCl3）蒸气与干燥纯净的氢气反应可制得硼和氯化氢。下列说法不正确的是
A．该反应中只有两种物质为气态B．氯化硼可能会与水反应
C．含硼纤维的材料有耐热性D．该反应需要在隔绝空气的条件下进行
2．“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列叙述不正确的是
A．核能、太阳能、氢能等具有广阔的开发前景
B．制造“神舟六号”宇宙飞船，使用了大量新型材料
C．有机高分子材料的广泛应用“有百利而无一害”
D．人类应与环境和谐相处，要合理开发和利用化石燃料等矿物资源
3．中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富三人在“天宫空间站”完成了为期6个月的太空生活与研究。“天宫空间站”采用了众多先进科技，如“形状记忆金属”钛镍的天线，以稀有气体“氙”作为动力的推进器，分别以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层。“天舟四号”货运飞船携带三十多种蔬菜、水果与空间站对接，给三位航天员提供丰富的营养物质。下列有关说法不正确的是
A．天宫空间站天线属于合金材料B．氙的化学性质比较稳定
C．防热夹层材料为复合材料D．蔬菜、水果主要为航天员提供蛋白质
4．阅读下面材料并填空：
2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆，飞行任务取得圆满成功。返回舱在回到地球的过程中，会与大气摩擦会产生大量的热，进而达到上千度的高温。此次返回舱在设计时采用了一种内核为空气或其它气体、外层为酚醛树脂的具有特殊中空结构的新材料——酚醛空心微球。酚醛空心微球具有密度小、耐高温、耐烧蚀等特点。将酚醛空心微球应用到返回舱外层之后，可使返回舱内温度保持在安全范围内，为返回舱元器件正常工作、航天员安全保驾护航。
(1)请写出酚醛空心微球的物理性质___________。（写一种）
(2)酚醛树脂是合成有机高分子材料的一种，请列举一种你认识的合成有机高分子材料___________。
5．近年来，我国航空航天事业取得了举世瞩目的成就。阅读材料，回答下列问题。
材料一：2020年11月24日，我国用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。长征五号运载火箭用液氧和液氢代替有毒的液体四氧化二氮和液体偏二甲肼做推进剂。嫦娥五号探测器第一次在月球表面展示了以国产高性能芳纶纤维材料为主，采用“高效短流程嵌入式复合纺纱技术”制作的五星红旗。
材料二：2021年5月15日，中国“天问一号”探测器成功着陆火星，火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造，它应用的新型镁锂合金材料是由西安四方超轻材料有限公司自主研发。
(1)用液氧和液氢代替液体四氧化二氮和液体偏二甲肼做推进剂的优点是______（写一条）。
(2)嫦娥五号探测器在月球表面展示的五星红旗所用的芳纶纤维材料的类型是______（选填“合成材料”、“复合材料”或“金属材料”）。
(3)镁锂合金硬度比其纯金属的硬度______（填“大”或“小”）。
(4)图1为镁在元素周期表中的部分信息，则镁的相对原子质量为______。
图2为几种粒子的结构示意图，其中属于同种元素的是______（填序号）与镁元素化学性质相似的是______（填序号）。
(5)工业制钛过程中的一个反应：，X的化学式为______。
参考答案：
1．A
【详解】A、因为生成的氯化氢也是气态，所以该反应中有氢气、氯化硼蒸气、氯化氢三种物质为气态，故选项说法错误；
B、氯化硼能与干燥、纯净的氢气反应制得硼和氯化氢，氯化硼也可能与水反应，故选项说法正确；
C、因为硼纤维具有较好的耐热性，所以含硼纤维的材料可能具有耐热性，故选项说法正确；
D、因为该反应需要干燥、纯净的氢气，所以该反应需要在隔绝空气的条件下进行，否则不能达到实验目的，故选项说法正确。
故选A。
2．C
【详解】A、核能、太阳能、氢能等均属于新兴能源，具有广阔的开发前景，选项正确；
B、制造“神舟六号”宇宙飞船，使用了大量新型材料，选项正确；
C、有机高分子材料对于人类来说，有利也有弊：如塑料在给人类带来生活便利的同时，由于其难分解，造成了白色污染，选项错误；
D、人类应与环境和谐相处，要合理开发和利用化石燃料等矿物资源，选项正确，故选C。
3．D
【详解】A、天宫空间站天线材料主要是铜及合金，属于合金材料，说法正确；
B、氙属于惰性气体，化学性质比较稳定，说法正确；
C、防热夹层是以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料制成，属于复合材料，说法正确；
D、蔬菜、水果主要为航天员提供维生素，并非提供蛋白质，肉蛋奶提供蛋白质，说法错误；
故选D。
4．(1)密度小##耐高温
(2)塑料、合成纤维、合成橡胶等（合理即可）
【解析】（1）
根据信息可知，酚醛空心微球的物理性质是密度小、耐高温；
（2）
有机高分子材料又称聚合物或高聚物，有机高分子材料有塑料、合成纤维、合成橡胶等。
5．(1)无毒或无污染
(2)合成材料
(3)大
(4) 24.31 ①④ ③
(5)SO3
【解析】（1）
液体四氧化二氮和液体偏二甲肼有毒，液氧和液氢反应后生成物为水，产热量高，无毒，无污染；故填：无毒或无污染；
（2）
芳纶纤维材料是合成纤维，是合成材料；故填：合成材料。
（3）
合金的硬度大于组成它的纯金属，故镁锂合金硬度比其纯金属的硬度大。
（4）
元素周期表中单元格的信息为左上角数字为原子序数，右上角为元素符号，中间汉字为元素名称，汉字下面的数字表示相对原子质量，图1中镁原子的相对原子质量是24.31；
原子的质子数决定了元素的种类，图2中的质子数相同的是：①④质子数都是12，是同种元素；原子的最外层电子数相同，元素的化学性质相似，则与镁元素化学性质相似的是③，最外层电子数都是2；
（5）
根据质量守恒定律：化学反应前后，原子的种类、总个数不变。反应前后钛原子都是1个，氟原子都是4个，氢原子都是4个，反应前硫原子是2个，反应后应该是2个，包含在未知物质中，反应前氧原子是8个，反应后应该是8个，其中6个包含在未知物质中，X的化学式为SO3。