中国空间站已进入长期有人驻留模式。航天员的生存离不开氧气,某校实践小组的同学们在老师的组织下对空间站内氧气的来源、空气的成分等展开了项目式学习。
任务一:分析空间站内氧气来源
【分析讨论】同学们认为空间站内氧气应该来自现场制取。之前已学习了实验室制氧气的三种方法和工业制氧气的原理,同学们讨论后认为:
(1)这些方法都不适用于空间站制氧气,理由是 需要携带大量原料(合理即可)需要携带大量原料(合理即可)(写一条)。
(2)空间站制氧气时需要考虑的因素是 节约能源(合理即可)节约能源(合理即可)(写一条)。
任务二:探究空间站内制氧原理
【查阅资料】同学们上网查阅资料获悉,我国空间站的氧气来源于环境控制与生命保障系统中的电解制氧子系统,其原理是电解水。
【模拟实验】
(3)同学们设计实验模拟空间站制取氧气。
实验装置 | 实验步骤 | 实验现象 |
![]() |
①在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源。 | 两电极上均有气泡冒出, a、b玻璃管内产生气体的体积比约为2:1 a、b玻璃管内产生气体的体积比约为2:1 。 |
②切断装置的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体。 | a管尖嘴口观察到 产生淡蓝色火焰 产生淡蓝色火焰 。b管尖嘴口观察到 木条燃烧更剧烈 木条燃烧更剧烈 。 |
(4)步骤①中发生反应的化学方程式为
2H2O 2H2↑+O2↑
通电
2H2O 2H2↑+O2↑
。空间站内作为反应原料的水的来源是 通电
直接携带(合理即可)
直接携带(合理即可)
(写一条)。任务三:探究空间站内空气成分
【设计方案】
(5)同学们根据所学知识认为:空间站内的空气与地球上的空气成分应大致相同,但也有所区别,空间站内的空气成分只需保留
氮气和氧气
氮气和氧气
即可。之后他们在老师的帮助下向航天专家进行咨询,确定了自己的设计方案。【小组交流】
(6)同学们在航天专家的介绍中得知,3名航天员在空间站密封舱内驻留24小时,舱内氧气分压随时间的变化如图所示。航天员中度活动时氧气分压迅速下降的原因是
消耗的氧气最多,导致此时的空气中氧气含量最低
消耗的氧气最多,导致此时的空气中氧气含量最低
。
【成果分享】同学们以“资源循环助力航天”为主题设计了海报,在校园内进行了空间站环控生保技术科普宣传活动,与其他同学分享了项目式学习的成果。
【答案】需要携带大量原料(合理即可);节约能源(合理即可);a、b玻璃管内产生气体的体积比约为2:1;产生淡蓝色火焰;木条燃烧更剧烈;2H2O 2H2↑+O2↑;直接携带(合理即可);氮气和氧气;消耗的氧气最多,导致此时的空气中氧气含量最低
通电
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/17 1:0:1组卷:53引用:2难度:0.5
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