資源簡介

(共31張PPT)
玻璃是屬于什么材料？
玻璃是一種硅酸鹽材料，屬于非金屬材料，在日常生活和生產(chǎn)中具有重要作用。
塑料是屬于什么材料？
塑料是由許多小分子聚合成大分子后得到的一類有機(jī)高分子材料。
什么事復(fù)合材料？
復(fù)合材料是由兩種或兩種以上的不同材料按一定方式復(fù)合在一起制成的性能優(yōu)越的新材料，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。
化 學(xué) 與 材 料 研 制
玻璃
陶瓷
水泥
用途廣泛的無機(jī)非金屬材料
來自石油的有機(jī)高分子材料
塑料、合成纖維、合成橡膠
性能優(yōu)良的復(fù)合材料
人類社會(huì)的發(fā)展離不開能源，目前人類利用最多的能源是煤、石油、天然氣等不可再生的化石燃料。
太陽能的利用
風(fēng)能的利用
潮汐能的利用
核能的利用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新能源及相關(guān)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用不斷取得突破。
氫能汽車
知識(shí)點(diǎn)一　清潔高效的氫能
認(rèn)識(shí)氨氣燃料
北京2022年冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”是冬奧會(huì)重要的形象元素之一，其中一個(gè)科技亮點(diǎn)是采用氫氣作為燃料。根據(jù)你所知道的有關(guān)氫氣的知識(shí)，就氫氣用作燃料的優(yōu)點(diǎn)與同學(xué)進(jìn)行討論、交流：
1.氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量； 2.氫氣燃燒的產(chǎn)物；
3.制取氫氣的原料； 4.……
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氫氣燃燒的熱值比化石燃料高很多， 而且氫氣可以由水制得， 燃燒后又生成水，不污染環(huán)境。因此，氫能是未來最理想的能源，具有廣闊的開發(fā)前景。
用電解水的方法制取氫氣消耗電能太多，成本太高。尋找合適的光分解催化劑，使水在太陽光的照射下分解產(chǎn)生氫氣，是最理想的制氫方法。
2H2O=2H2+O2
光催化劑
太陽能
能量
理想的氫能源循環(huán)體系
燃料電池
氫氣的貯存
由于氫氣是一種易燃、易爆的氣體，難液化，貯存和運(yùn)輸既不方便也不安全。目前，人們發(fā)現(xiàn)某些金屬合金（如Ti-Fe、 Ti-Mn、 La-Ni等）都具有貯氫功能，其中La-Ni貯氫合金在常溫、0.152 MPa下就可釋放出氫，已用于氫能汽車和燃料電池中氫的貯存。新型貯氫合金材料的研制和應(yīng)用對氫能開發(fā)具有重要意義。
例1 氫氣是一種理想的新能源,目前只在火箭發(fā)射等少數(shù)情況下使用,其主要原因是( )
A.制取成本高和貯存困難
B.氫氣燃燒條件難以滿足
C.制氫氣的原料極其匱乏
D.氫氣燃燒過程難以控制
解析：制氫氣耗能大，成本高，儲(chǔ)存困難，所以氫氣未廣泛使用。
A
氫能是公認(rèn)的清潔能源，具有三個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)，也存在諸如制取成本高、儲(chǔ)存與運(yùn)輸不方便不安全等缺點(diǎn)。目前化學(xué)家正在研究如何以低廉的成本制取大量的氫氣，因此氫能是未來最理想的能源，具有廣闊的開發(fā)前景。
電池以體積小、電容量大和移動(dòng)方便等特點(diǎn)，在現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用。
知識(shí)點(diǎn)二　應(yīng)用廣泛的化學(xué)電池
你知道電池里的電能是怎樣產(chǎn)生的嗎？
化學(xué)反應(yīng)能否產(chǎn)生電能
1. 小心地剝開一節(jié)1號干電池，看看里面都有什么物質(zhì)？
2. 把一塊鋅片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的燒杯里。觀察現(xiàn)象，并加以解釋。
3. 用導(dǎo)線將上述實(shí)驗(yàn)中的鋅片和碳棒連接起來，并在導(dǎo)線中間連接一只靈敏電流計(jì)，觀察現(xiàn)象。與步驟2中的現(xiàn)象對比，有何異同？由此你能得出什么結(jié)論？
上述實(shí)驗(yàn)表明，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量可以轉(zhuǎn)化為電能?；瘜W(xué)電池就是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：
Zn + H2SO4 =ZnSO4 + H2↑
這個(gè)反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的。 H2SO4和ZnSO4在溶液中都能夠發(fā)生解離，如果把它們改寫成離子，則上述化學(xué)方程式變?yōu)椋?br/>Zn + 2H+ + SO42- =Zn2+ + SO42- + H2↑
顯然， SO42-在反應(yīng)中未發(fā)生變化。我們把它從式子中刪除，得到下式：
Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑
在鋅和稀硫酸的反應(yīng)過程中
Zn
失去電子
Zn2+
H+
得到電子
H2
自制果蔬電池
把一塊鋅片和一塊銅片平行地插入一個(gè)成熟的西紅柿（其汁液呈酸性）中，用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來，并在導(dǎo)線中間接入音樂賀卡上的小喇叭，聽一聽是否會(huì)發(fā)出聲音。
番茄電池工作時(shí)，消耗化學(xué)能，產(chǎn)生電能，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
1.氫氣是一種理想的新能源，目前利用氫能源所面臨的挑戰(zhàn)是（ ）
B.制備氫氣消耗電能大、成本高
A.氫氣燃燒條件難以滿足
C.氫氣燃燒的產(chǎn)物對環(huán)境有污染
D.氫氣燃燒過程難以控制
2.下列能源開發(fā)利用過程中，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的是（ ）
A.水力發(fā)電 B.風(fēng)力發(fā)電
C.太陽能發(fā)電 D.燃料電池發(fā)電
3.碳納米管是單層或多層石墨片圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無縫納米碳管，我國研制的碳納米管儲(chǔ)氫能力居世界領(lǐng)先水平。下列有關(guān)碳納米管的說法不正確的是（ ）。
A.碳納米管是一種新型的有機(jī)物
B.碳納米管的表面積大、吸附能力強(qiáng)
C.碳納米管燃燒后會(huì)生成二氧化碳
D.碳納米管與石墨的化學(xué)性質(zhì)相似
清潔高效的氫能
化學(xué)與能源開發(fā)
應(yīng)用廣泛的化學(xué)電池
太陽能
光催化劑
2H2O=====2H2+O2
燃料電池
能量
理想的氫能源循環(huán)體系
1. 化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化成熱能、光能和電能等，利用化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化，人們可以開發(fā)新的能源。
2. 氫能是未來最理想的能源。
3. 電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。

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