“神七”问天 关注航天

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中国在航天领域取得了一次又一次令人瞩目的成就。2008年9月25日,由我国自行研制的第三艘载人飞船“神舟七号”顺利升空,实施了中国航天员首次空间出舱活动,海内外炎黄子孙倍感骄傲和自豪!以“神七”问天为情境设置问题,也成为中考化学的一大热点。

一、飞船制造问题

例1 2008年9月28日17时36分,“神舟七号”载人飞船在内蒙古中部草原成功着陆。飞船在重返大气层时,由于同空气的剧烈摩擦,船体的表面温度上升到2000℃～3000℃,因此飞船表面必须有良好的防高温措施。下列有关飞船的防高温措施中不可取的是()

A.使用陶瓷类的贴面覆盖船体,以防高温侵入舱内。

B.使用在一定条件下能熔化或气化的表面覆盖材料。

C.使用在一定条件下能与大气层中的氧气发生剧烈燃烧的表面覆盖材料。

D.使用在一定条件下能发生分解反应的表面覆盖材料。

解析:为防止飞船在返回大气层时被烧毁,现采用了多项技术,如在船体表面覆盖易熔化或易气化的物质,物质在熔化或气化的过程中将会吸收热量;在飞船的表面覆盖一层易分解的化学物质,因为物质在发生分解反应时要吸收大量的热,从而使飞船表面温度降低,同时用新型的陶瓷材料作飞船的外壳既耐高温又起隔热作用,从而保证舱内的温度在航天员的承受范围之内。本题选C。

二、供氧系统问题

例2 “神舟七号”成功问鼎苍穹,高科技功不可没。在宇宙飞船上可以安装盛有Na O 的装置,它的作用是与人呼出的二氧化碳反应生成氧气,写出该反应的化学方程式:。

解析:化学方程式的书写,分为以下几个步骤:一、写出反应物、生成物的化学式;二、配平,使反应前后各原子的总数相等;三、注明反应条件,标出气体或沉淀符号。Na O 与人呼出的CO 反应生成O 和Na CO ,化学方程式为:2Na O +2CO =2Na CO +O ,此反应既消耗了多余的CO 又生成了O ,可谓一举两得。

三、太空实验问题

例3 我国初步规划在2020年左右建成载人空间站。空间站的特点是体积大,在轨道飞行时间长,可开展的太空科研项目多。若在空间站(失重条件下)进行以下实验,其中最难完成的是()。

A.将金粉和铜粉混合

B.将牛奶加入水中混合

C.将氯化钠固体溶于水中

D.用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙

解析:这是一道理化综合题。太空中的引力比地球表面上的引力要小得多,在太空失重条件下,人和物都处于漂浮状态。而过滤时为了让水向下流就必须要有一定的引力,所以在太空实验室中较难完成过滤实验。本题选D。

思维挑战:不久的将来,也许你会成为一位优秀的航天专家或航天员。在太空实验室中,你将如何通过过滤操作除去水中的泥沙?(友情提示:可在过滤器下接一抽气装置)。

四、飞船能源问题

例4 燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置。下列燃料电池比较适合宇宙飞船上使用的是()。

A. CH -O 燃料电池

B. C H OH-O 燃料电池

C. H -O 燃料电池

D. CO-O 燃料电池

解析:氢气作为燃料有许多其他燃料所不及的优点。氢气燃烧时放热多,放出的热量约为同质量的汽油的三倍。氢气燃烧后的产物是水,不污染环境,此外,水又可分解为氢气和氧气,如此无限循环。所以,氢气比较适合做宇宙飞船上的燃料。本题选C。

练习

随着我国航天科技水平的迅速发展,探测火星已成为我国航天科技发展的远景目标,但要把人类送上火星,还有许多航天技术问题需要解决。如:如何提供在往返路程中航天员呼吸所需要的氧气和消除呼吸过程产生的二氧化碳就是一个值得研究的问题。有科学家提出研究使航天员人工冬眠的技术或加快飞船速度,缩短航行时间来减少氧气的携带量。你是否有较好的方案,请举一例:。简要叙述该方案的优点:。

参考答案

在飞船内种植光合作用效率高的植物

二氧化碳和氧气循环利用,既提供了航天员呼吸所需的氧气又消除了呼吸过程中产生的二氧化碳