- 增进对科学探究的理解和提高探究的能力
- 科学探究所需要的基本技能
- 观察技能
- 实验技能
- 收集、处理和发布信息的技能
- 生命系统的构成层次
- 生物的新陈代谢
- 生命活动的调节
- 生命的延续和进化
- 人、健康与环境
- 常见的物质
- 物质的结构
- 物质的运动与相互作用
- 地球在宇宙中的位置
- 人类生存的地球
- 当代社会重大课题
- 科学、技术、社会、环境
阅读下列科普短文,回答问题:
消毒是饮用水处理中的重要环节之一。常用的消毒剂有氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等,二氧化氯是世界卫生组织推荐的饮用水消毒剂。
二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,受光照、振动或加热等影响可发生爆炸,但在水溶液中无危险性。自来水厂以亚氯酸钠(NaClO2)和盐酸为原料,用二氧化氯发生器现场制二氧化氯,再投加到水中进行消毒。
研究人员发现:1.0 mg/L氯气与0.5 mg/L二氧化氯的消毒能力相当,氯气和二氧化氯消毒过程中都会产生三氯甲烷(有毒副产物)。某研究小组成员采集了同一水源的水样,在40 ℃时,对两种消毒剂的浓度与产生三氯甲烷的浓度关系进行了对比实验,得出的数据分别如图甲和图乙所示。


上述实验表明:氯气和二氧化氯在消毒能力相当的情况下,使用二氧化氯做消毒剂比用氯气更安全。通过不断完善制备与应用技术,二氧化氯在净水领域中的作用将越来越大。
(1)写出二氧化氯的一条物理性质:________。
(2)需要现场制二氧化氯的原因是_______。
(3)完成化学反应方程式:5NaClO2+4HCl===4ClO2+____+2H2O。
(4)下列说法中,正确的是____(填字母)。
(5)对比图甲和图乙,找出能说明“氯气和二氧化氯在消毒能力相当的情况下,二氧化氯比氯气更安全”的依据:___________。
消毒是饮用水处理中的重要环节之一。常用的消毒剂有氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等,二氧化氯是世界卫生组织推荐的饮用水消毒剂。
二氧化氯是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,受光照、振动或加热等影响可发生爆炸,但在水溶液中无危险性。自来水厂以亚氯酸钠(NaClO2)和盐酸为原料,用二氧化氯发生器现场制二氧化氯,再投加到水中进行消毒。
研究人员发现:1.0 mg/L氯气与0.5 mg/L二氧化氯的消毒能力相当,氯气和二氧化氯消毒过程中都会产生三氯甲烷(有毒副产物)。某研究小组成员采集了同一水源的水样,在40 ℃时,对两种消毒剂的浓度与产生三氯甲烷的浓度关系进行了对比实验,得出的数据分别如图甲和图乙所示。


上述实验表明:氯气和二氧化氯在消毒能力相当的情况下,使用二氧化氯做消毒剂比用氯气更安全。通过不断完善制备与应用技术,二氧化氯在净水领域中的作用将越来越大。
(1)写出二氧化氯的一条物理性质:________。
(2)需要现场制二氧化氯的原因是_______。
(3)完成化学反应方程式:5NaClO2+4HCl===4ClO2+____+2H2O。
(4)下列说法中,正确的是____(填字母)。
A.浓度相同时,氯气和二氧化氯的消毒能力相当 |
B.40 ℃时4.0 mg/L的氯气在0~20 h内产生的三氯甲烷明显增多 |
C.40 ℃时0.8 mg/L的二氧化氯在0~20 h内产生的三氯甲烷明显增多 |
化学与药品研发。
2015年屠呦呦因发现青蒿素并成功研制出抗疟新药,成为我国本土第一位诺贝尔生理学或医学奖得主。我国的许多医学著作中都有使用青蒿治疗疟疾的记载,屠呦呦团队通过研究,发现了青蒿素,确定了它的组成、结构,并成功合成。
(1)提取过程
研究人员先是采用水煎法(将青蒿放入水中,加热煮沸、浓缩),发现得到的提取物对疟原虫无抑制效果,而采用95%的乙醇(乙醇沸点为78 ℃)为溶剂进行提取,得到的提取物有效率为30%~40%,后来又采用乙醚(沸点35 ℃)为溶剂,得到的提取物有效率达到95%以上,课题组成员将提取物中的有效成分命名为青蒿素。
根据青蒿素的提取过程推测青蒿素的物理性质和化学性质(各写一条):_______等。
(2)结构分析
确定中草药成分的化学结构是药物研制过程中十分重要的一环,在成功分离出青蒿素晶体后,课题组立即着手分析其化学结构。
①定性分析
取适量青蒿素,在氧气中充分燃烧,测得生成物只有二氧化碳和水,由此推断青蒿素中一定含有的元素是_____(用符号表示)。
②定量分析
实验测得青蒿素的相对分子质量是282,其中碳元素的质量分数是63.8%,氢元素的质量分数是7.8%,根据以上信息,写出确定一个青蒿素分子中氧原子个数的计算式:
(只列式,不计算结果)。
③主要抗疟结构分析
青蒿素对疟原虫有很好的抑制作用,可能是因为它有较强的氧化性,青蒿素分子中具有怎样的结构才使它有较强的氧化性呢?
我们熟悉的过氧化氢溶液有较强的氧化性,医疗上常用它杀菌消毒,过氧化氢分子中原子间相互结合的方式有“H-O-、-O-O”两种,青蒿素分子中原子间相互结合的方式有“
、H-O-、-O-O-”等几种,你认为青蒿素分子中起杀菌作用的原子间相互结合的方式是____。以上是运用已有知识进行的推理,推理是否正确,需要通过_____进行验证。
(3)化学合成
青蒿中青蒿素的含量只有0.1%~1%,课题组于1984年成功合成了青蒿素,请你谈一谈化学合成青蒿素有哪些优点?________(答一点即可)。
2015年屠呦呦因发现青蒿素并成功研制出抗疟新药,成为我国本土第一位诺贝尔生理学或医学奖得主。我国的许多医学著作中都有使用青蒿治疗疟疾的记载,屠呦呦团队通过研究,发现了青蒿素,确定了它的组成、结构,并成功合成。
(1)提取过程
研究人员先是采用水煎法(将青蒿放入水中,加热煮沸、浓缩),发现得到的提取物对疟原虫无抑制效果,而采用95%的乙醇(乙醇沸点为78 ℃)为溶剂进行提取,得到的提取物有效率为30%~40%,后来又采用乙醚(沸点35 ℃)为溶剂,得到的提取物有效率达到95%以上,课题组成员将提取物中的有效成分命名为青蒿素。
根据青蒿素的提取过程推测青蒿素的物理性质和化学性质(各写一条):_______等。
(2)结构分析
确定中草药成分的化学结构是药物研制过程中十分重要的一环,在成功分离出青蒿素晶体后,课题组立即着手分析其化学结构。
①定性分析
取适量青蒿素,在氧气中充分燃烧,测得生成物只有二氧化碳和水,由此推断青蒿素中一定含有的元素是_____(用符号表示)。
②定量分析
实验测得青蒿素的相对分子质量是282,其中碳元素的质量分数是63.8%,氢元素的质量分数是7.8%,根据以上信息,写出确定一个青蒿素分子中氧原子个数的计算式:

③主要抗疟结构分析
青蒿素对疟原虫有很好的抑制作用,可能是因为它有较强的氧化性,青蒿素分子中具有怎样的结构才使它有较强的氧化性呢?
我们熟悉的过氧化氢溶液有较强的氧化性,医疗上常用它杀菌消毒,过氧化氢分子中原子间相互结合的方式有“H-O-、-O-O”两种,青蒿素分子中原子间相互结合的方式有“

(3)化学合成
青蒿中青蒿素的含量只有0.1%~1%,课题组于1984年成功合成了青蒿素,请你谈一谈化学合成青蒿素有哪些优点?________(答一点即可)。
(2018·浙江绍兴)2018年2月《自然》杂志上发表了一项新研究,展示了一种全新的加工木材的方法(如图),把天然木材放在NaOH和Na2SO3的混合液中煮沸以除去部分木质素,接着在100 ℃以上的高温中进行机械压缩制成致密木材。

(1)致密木材是由天然木材加工而成的,其密度为天然木材的3倍。
①加工致密木材的材料主要取自于植物的____(填植物器官名称)。
②充分压缩后木材的厚度减小到原天然木材的20%,这一过程主要是___变化。若在压缩过程中底面积保持不变,则说明处理过程中木材的质量减少了____(用百分数表示)。
(2)致密木材的硬度、拉伸强度都很大,为天然木材的10倍左右,甚至超过了部分金属。
①致密木材的拉伸强度和纤维素有关。纤维素的化学式为(C12H10O5)n,则其中三种元素的质量比是C∶H∶O=_____。
②拉伸强度=
,它用来表示材料的坚韧程度。拉伸强度与我们所学的科学量____的单位是相同的。
(3)与其他材料相比,致密木材的优点是___(填字母)。

(1)致密木材是由天然木材加工而成的,其密度为天然木材的3倍。
①加工致密木材的材料主要取自于植物的____(填植物器官名称)。
②充分压缩后木材的厚度减小到原天然木材的20%,这一过程主要是___变化。若在压缩过程中底面积保持不变,则说明处理过程中木材的质量减少了____(用百分数表示)。
(2)致密木材的硬度、拉伸强度都很大,为天然木材的10倍左右,甚至超过了部分金属。
①致密木材的拉伸强度和纤维素有关。纤维素的化学式为(C12H10O5)n,则其中三种元素的质量比是C∶H∶O=_____。
②拉伸强度=

(3)与其他材料相比,致密木材的优点是___(填字母)。
A.加工过程中没有任何污染 |
B.可代替部分金属材料,具有广阔的应用前景 |
C.原料丰富,能通过无限制砍伐树木加工制成 |
实验创新是中学生最为重要的科学素养.如图是某学校师生对“MnO2催化H2O2分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3mL(密度为1g/mL)质量分数为5% 的H2O2溶液加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2g MnO2粉末,加在干燥的进气管的管壁上.②点燃橡胶塞上固定的棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察现象.请分析回答:

(1)可观察带火星的棒香立即________。
(2)写出上述实验发生的反应的化学方程式:________。
(3)下列各项是同学们对该创新实验的评价,你认为评价合理的是_(选填字母序号).

(1)可观察带火星的棒香立即________。
(2)写出上述实验发生的反应的化学方程式:________。
(3)下列各项是同学们对该创新实验的评价,你认为评价合理的是_(选填字母序号).
A. 实验中所用的仪器、材料及药品均易得到 |
B. 实验使用的药品用量太大 |
C. 反应速度太慢,耽误时间 |
D. 实验现象明显,整个装置很像点燃的灯塔,趣味性强. |
正确规范的操作是试验成功的关键。下列实验操作符合规范的是( )
A.量取5.5ml的水![]() | B.向试管中装药品![]() |
C.调节天平平衡![]() | D.盖上盖玻片![]() |
“估测”是建立在科学测量基础上的一种粗略测量方法,下面是七年级的小明同学对自身有关科学量的估测,其中明显不合理的是( )
A.他的身高约160cm | B.他的体重约50kg |
C.他的密度约1g/cm3 | D.他的体积约2m3 |
某校有一位同学出现发热、头痛,恶心和皮疹等症状,经校医初步检查认为该同学患上水痘,再去医院做进一步的检查后确诊是水痘.
(1)水痘是由带状疱疹病毒感染引起的急性传染病.病毒是一种微生物,没有细胞结构.下列能支持带状疱疹病毒是生物的证据是(_____)
(2)从科学探究过程来看,对小明进行身体检查是为了获取证据.小明经学校校医初步检查后再去医院进一步检查的目的是________________________.
(1)水痘是由带状疱疹病毒感染引起的急性传染病.病毒是一种微生物,没有细胞结构.下列能支持带状疱疹病毒是生物的证据是(_____)
A.病毒非常微小 | B.病毒能运动 | C.病毒能使人生病 | D.病毒能繁殖 |
测量是科学研究的基本技能,请根据要求回答下列问题:



(1)如图甲所示,该圆形物体的直径是_________cm,小明同学为了减小测量误差,他可采用下列二种方法中的哪一种?___________.
(2)如图乙所示,某患者测量体温时体温计的示数图,此时患者的体温为__________℃.
(3)如图丙所示,采用密绕法测铜丝的直径,测得铜丝的直径为___________mm.



(1)如图甲所示,该圆形物体的直径是_________cm,小明同学为了减小测量误差,他可采用下列二种方法中的哪一种?___________.
A.换用不同的毫米刻度尺测量几次直径,然后求平均值 |
B.将圆柱体转动几下,测出不同位置的几次直径,然后求平均值 |
(3)如图丙所示,采用密绕法测铜丝的直径,测得铜丝的直径为___________mm.
在夏日的炎日之下当你赤脚在河滩上行走时,会感觉河滩上的砂石灼热难熬.但当你涉入河水中时,却感觉河水凉爽宜人.为了比较砂石和水吸热本领的大小,小柯设计如下的实验方案:
① 取两个同样100毫升的烧杯,分别装入50克水和砂石,测出水和砂石的温度.
② 用两个相同的酒精灯分别给两个烧杯加热.每隔2分钟测一次水和砂石的温度.共测3次,记录实验数据。

(1)为了比较水和砂石吸收热量的多少,实验中可以采用_______(选填“酒精灯的加热时间长短”、“温度计的示数变化大小”)来表示。
(2)分析实验数据,可推断若使水和砂石升高相同的温度时,需要吸收较多热量的是_______。
(3)下列事实能用上述实验结果解释的是________。
① 取两个同样100毫升的烧杯,分别装入50克水和砂石,测出水和砂石的温度.
② 用两个相同的酒精灯分别给两个烧杯加热.每隔2分钟测一次水和砂石的温度.共测3次,记录实验数据。
加热时间(分钟) | 0 | 2 | 4 | 6 |
水的温度/℃ | 20 | 30 | 40 | 50 |
砂石的温度/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 |

(1)为了比较水和砂石吸收热量的多少,实验中可以采用_______(选填“酒精灯的加热时间长短”、“温度计的示数变化大小”)来表示。
(2)分析实验数据,可推断若使水和砂石升高相同的温度时,需要吸收较多热量的是_______。
(3)下列事实能用上述实验结果解释的是________。
A.夏天给教师洒水,感觉凉爽 | B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸 |
C.沿海地区昼夜温差会比内陆小 | D.长期堆放煤的水泥地面变成黑色 |
归纳式探究﹣﹣研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0,则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0与时间t0的关系数据如下表:

(1)I=k________ ,其中k=________ (填上数值和单位).
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1的时间内通过R1的电流I与R0关系可以用图丙中的图线________ 表示.
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0,则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0与时间t0的关系数据如下表:

次数 | R0/Ω | r/m | B/T | t0/s | I/A |
1 | 10 | 0.1 | 1.0 | 0.1 | 5π×10﹣2 |
2 | 20 | 0.1 | 1.0 | 0.1 | 2.5π×10﹣2 |
3 | 20 | 0.2 | 1.0 | 0.1 | 10π×10﹣2 |
4 | 10 | 0.1 | 0.3 | 0.1 | 1.5π×10﹣2 |
5 | 20 | 0.1 | 0.1 | 0.05 | 0.5π×10﹣2 |
(1)I=k________ ,其中k=________ (填上数值和单位).
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1的时间内通过R1的电流I与R0关系可以用图丙中的图线________ 表示.