資源簡介

(共28張PPT)
第十一單元 化學(xué)與社會
課題2 化學(xué)與可續(xù)發(fā)展
1
認(rèn)識資源的綜合利用與新能源的開發(fā)及利用。
2
知道常見的塑料、合成纖維、合成橡膠及其應(yīng)用。
3
認(rèn)識新材料的發(fā)展對人類社會進步所起的重要作用。
原始人居住的洞
茅草房屋
用樹木做的房屋
用石頭砌起來的房屋
在人類社會發(fā)展過程中，大自然饋贈人類的材料，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類社會發(fā)展的需要，為了人類自身發(fā)展的需要，人們總是在大自然的饋贈之外，用自己的聰明才智和勤勞的雙手，不斷地研制，創(chuàng)造著各種各樣的新材料，以滿足人類素質(zhì)文明和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的需要。事實說明，材料科學(xué)是高科技產(chǎn)業(yè)的支柱，化學(xué)是材料科學(xué)的基礎(chǔ)。
現(xiàn)代居室
回顧第七單元學(xué)過的知識，討論自然資源中化石能源的利用方式。
思考與討論
石油的綜合利用:將石油煉制可得到汽油、煤油、柴油、石蠟、液化石油氣、瀝青等。
石油
煤
煤的綜合利用:將煤隔絕空氣加強熱，可生產(chǎn)得到煤氣、焦炭、煤焦油等。
人們?yōu)榻档突茉蠢脤Νh(huán)境的影響而采取的措施有哪些？
③改進汽車發(fā)動機的燃燒方式，使用催化凈化裝置，加大尾氣檢測力度，
推廣使用電動汽車。
脫硫煤
思考與討論
①提高燃料質(zhì)量和改進使用技術(shù)來減少空氣污染物的排放；
②大力推廣使用脫硫煤，改進生產(chǎn)中使用的脫硫設(shè)備，用天然氣代替煤；
有哪些方法可以改變傳統(tǒng)能源的利用方式呢
煤制乙醇工廠
1.通過化學(xué)反應(yīng)將化石能源轉(zhuǎn)化為清潔、便利的二次能源，如乙醇、電能、石油制品等，開發(fā)新能源。
化學(xué)與能源利用
能源利用的新途徑
2.開發(fā)可再生和環(huán)境友好的新能源，如風(fēng)能、太陽能、氫能、生物質(zhì)能等。
地?zé)崮? 風(fēng)能 太陽能
化學(xué)與能源利用
有哪些方法可以改變傳統(tǒng)能源的利用方式呢
能源利用的新途徑
化學(xué)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用
煤的清潔利用、電解水制氫、風(fēng)力發(fā)電機、光伏電池、燃燒電池和電動汽車鋰離子電池的生產(chǎn)等，都是化學(xué)大顯身手的重要領(lǐng)域。
化學(xué)與能源利用
風(fēng)力發(fā)電
光伏電池
電解水制氫
風(fēng)電制氫
風(fēng)能是一種綠色清潔能源，但受天氣狀況影響較大，風(fēng)力發(fā)電輸出不均衡，風(fēng)電輸送和消納存在一定困難。風(fēng)電制氫可以解決目前存在的問題。
風(fēng)能與氫能聯(lián)合開發(fā)，帶動了上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
多學(xué)科融合協(xié)作和科技創(chuàng)新，資源、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)密切配合，實現(xiàn)了自然資源利用、生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的有機統(tǒng)一。
科學(xué).技術(shù).社會
煤、石油等化石燃料和秸稈等物質(zhì)
——應(yīng)用范圍有限且污染嚴(yán)重
直接燃燒
——可以得到煤氣、沼氣等清潔燃料和化工原料，以及塑料、合成橡膠、合成纖維等高分子材料
化學(xué)轉(zhuǎn)化
化學(xué)與材料開發(fā)
化學(xué)與材料開發(fā)
有機高分子材料的分類
（1）天然有機高分子材料，如棉花、羊毛、蠶絲、天然橡膠等。
羊毛
棉花
（2）合成有機高分子材料，如塑料、合成纖維、合成橡膠等，簡稱合成材料。
化學(xué)與材料開發(fā)
有機高分子材料的分類
塑料
合成纖維
合成橡膠
(1)高分子材料都是由大量小分子聚合而成的聚合物，具有鏈狀結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
高分子材料的結(jié)構(gòu)示意圖
鏈狀結(jié)構(gòu)
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
有機高分子材料的特點
化學(xué)與材料開發(fā)
具有熱固性
如酚醛塑料、
脲醛塑料等
具有熱塑性
如聚乙烯、
聚丙烯等
年產(chǎn)10萬噸的合成纖維廠
約8萬公頃棉田一年的產(chǎn)棉量
約2千萬只綿羊一年的產(chǎn)毛量
年產(chǎn)10萬噸的合成橡膠廠
約15萬公頃橡膠林一年的產(chǎn)膠量
(2)合成材料在某些方面具有更為優(yōu)異的性能，而且便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，成本較低，產(chǎn)量穩(wěn)定。
化學(xué)與材料開發(fā)
有機高分子材料的特點
常見的合成材料
合成材料 主要性能 常見類型 應(yīng)用舉例
塑料 密度小，耐腐蝕，易加工 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 絕緣材料、包裝材料、農(nóng)用薄膜、管道、機械零件等
合成橡膠 彈性和絕緣性好 順丁橡膠、丁苯橡膠、異戊橡膠、硅橡膠等 輪胎、密封制品、防護用品等
合成纖維 強度高，彈性好，耐磨，耐腐蝕 聚丙烯纖維（丙綸）、聚對苯二甲酸乙二酯纖維（滌綸）、聚丙烯腈纖維（腈綸）等 紡織原料、過濾材料、建筑材料等
化學(xué)與材料開發(fā)
日常生活中有很多棉纖維、羊毛纖維和滌綸面料制成的衣物。
如何通過實驗區(qū)分這三種纖維
化學(xué)與材料開發(fā)
從物質(zhì)組成和轉(zhuǎn)化的視角分析:
三種纖維的主要成分都屬于有機物，可以燃燒;
棉纖維的化學(xué)成分是纖維素，
羊毛纖維的主要成分是蛋白質(zhì)，
合成纖維的主要成分是高分子化合物
資料卡片：
同時，三者的成分不同，燃燒時的現(xiàn)象和產(chǎn)物的狀態(tài)可能不同。
實驗：收集三種纖維,依次用坩堝鉗夾持,將其點燃,觀察、記錄燃燒時的現(xiàn)象和產(chǎn)物的狀態(tài)。
纖維種類 燃燒情況 氣味 灰燼
棉纖維 易燃，直接燃燒
羊毛纖維 起泡成球，不持續(xù)燃燒
滌綸 先熔化再燃燒，或邊熔化邊燃燒
故用燃燒法鑒別棉纖維、羊毛纖維和合成纖維。
化學(xué)與材料開發(fā)
燒紙的氣味
燒焦羽毛的氣味
特殊氣味
灰色，細(xì)而軟
黑褐色小球，易碎
黑色或褐色硬塊
化學(xué)與材料開發(fā)
你知道我國研制的戰(zhàn)斗機殲-20機翼主要是由材料制造的嗎？
我國研制的戰(zhàn)斗機殲-20
（1）復(fù)合材料：將幾種材料復(fù)合起來，綜合各組分性能的優(yōu)點，形成復(fù)合材料，如碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）、芳綸復(fù)合材料等。
碳纖維復(fù)合材料
新型材料
玻璃鋼—頭盔
化學(xué)與材料開發(fā)
芳綸復(fù)合材料
在塑料中加入玻璃纖維
功能材料——新型人工電磁天線
基于新型人工電磁材料的電磁黑洞
（2）功能材料：具有光、電、磁等特殊性質(zhì)的材料。
新型材料
化學(xué)與材料開發(fā)
社會的可持續(xù)發(fā)展
社會的可持續(xù)發(fā)展要以自然資源的合理開發(fā)和利用為基礎(chǔ)。如果對物質(zhì)的獲取、使用或處理不當(dāng)，就會引發(fā)一系列環(huán)境和社會問題。
各種資源從開采、提煉到制成產(chǎn)品，再到產(chǎn)品的使用與回收，其中的每個環(huán)節(jié)都離不開物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。
生活中的環(huán)保
垃圾分類
社會的可持續(xù)發(fā)展
環(huán)保袋
紙吸管
可降解塑料
回收標(biāo)志
塑料名稱 聚對苯二甲酸乙二酯 高密度聚乙烯 聚氯 乙烯 低密度聚乙烯 聚丙烯 聚苯
乙烯
我國制定的塑料包裝制品回收標(biāo)志及對應(yīng)的塑料名稱（部分）
1.下列能源中屬于新能源的是________（填序號，下同），
屬于可再生能源的是________。
BCDE
BCD
A．天然氣　 B．太陽能　
C．潮汐能　 D．生物質(zhì)能 　E．核能
2.下列物品所用的主要材料中，不屬于合成材料的是（ ）
A.不粘鍋的聚四氟乙烯內(nèi)襯
B.汽車輪胎
C.無人機的塑料外殼
D.羊絨外套
D
3.某牛仔褲標(biāo)簽如圖所示，下列說法不正確的是（ ）
A.棉纖維透氣性好
B.聚酯纖維是合成纖維
C.合成纖維耐磨性較差
D.用灼燒的方法可區(qū)分棉纖維與聚酯纖維
C
棉 82%
聚酯纖維 12%
氨綸 6%
4.材料科學(xué)在人們生產(chǎn)生活和社會發(fā)展中彰顯的作用越來越大。
下列說法錯誤的是（ ?。?br/>A．長益高鐵鋼軌用到的“錳鋼”屬于金屬材料
B．華為手機屏用到的“聚酰亞胺塑料”屬于天然高分子材料
C．以塑料代替合金材料制造汽車零部件是保護金屬資源的有效途徑之一
D．C919大型客機使用碳纖維復(fù)合材料不僅使機體輕而堅固，而且節(jié)省燃油，
增加航程
B
5.合成材料的應(yīng)用與發(fā)展，方便了人類的生活，同時也帶來了環(huán)境問題。
(1)塑料、合成橡膠、________是三大合成材料。
(2)下列圖標(biāo)中，屬于我國制定的某種塑料包裝制品回收標(biāo)志的是____（填標(biāo)號）。
(3)鐵質(zhì)自來水管道逐步被塑料管道代替。
寫出一條塑料管道的優(yōu)點________________________。
合成纖維
C
價格便宜（或不會生銹）
化學(xué)與能源利用
天然有機高分子材料
合成有機高分子材料
化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展
化學(xué)與材料開發(fā)
能源利用的新途徑
化學(xué)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用
通過化學(xué)反應(yīng)將化石能源轉(zhuǎn)化為清潔、便利的二次源
開發(fā)可再生和環(huán)境友好的新能源
有機高分子材料
有機高分子材料的特點
常見合成材料
塑料
合成纖維
合成橡膠
新型材料
社會的可持續(xù)發(fā)展
復(fù)合材料
功能材料

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