資源簡介

(共47張PPT)
課題2
化學與可持續發展
R·九年級化學下冊
第十一單元 化學與社會
新課導入
課堂教學展示
自然資源
可持續發展
土地與土壤資源
礦產資源
生物資源
水資源
能源資源
環境資源
經濟可持續發展
社會可持續發展
資源可持續發展
環境可持續發展
合理利用
制約
化學是人類利用自然資源和應對環境問題的重要科學依據。
思考與討論
請從物質的組成及轉化視角，舉例說明空氣、水、化石燃料和金屬礦物等自然資源的利用方式。
水：電解水制氫
空氣
金屬礦物
化石燃料
高爐煉鐵
O2助燃，CO2可制造尿素等
提取和冶煉純金屬等
通過燃燒和化學轉化提供能量，用于化工生產
2H2O ==== 2H2↑+O2↑
電解
CO2+C ==== 2CO
高溫
C+O2 ==== CO2
高溫
3CO+Fe2O3 ==== 2Fe+3CO2
高溫
你知道還有哪些自然資源通過化學方法得到了開發和利用，產生了哪些材料或能源嗎？
如：從石英中提取的硅可用于電子(半導體)、能源(太陽能電池)、建筑(玻璃、水泥)、化工(硅膠)等領域，是現代工業和科技發展的關鍵材料之一。
碳化硅襯底
單晶硅 太陽能板
藥用低硼硅玻璃管
液態硅膠
隨著時代的發展， 從自然資源中直接獲取的天然物質在數量和性能上都難以滿足社會的需要。
人們借助化學方法分析物質的組成，通過化學反應得到新的材料和能源，保障并推動社會的可
持續發展。
推進新課
課堂教學展示
知識點1 化學與能源利用
思考與討論
回顧第七單元學過的知識，討論化石能源的利用方式，以及人們為降低化石能源利用對環境的影響而采取的措施。
能源利用的新途徑
將化石能源轉化為清潔、便利的二次能源。
煤基合成氣制乙醇
【點擊圖片播放視頻】
能源利用的新途徑
開發可再生和環境友好的新能源。
光伏電解水制氫
超大型碳纖維風電葉片
【點擊圖片播放視頻】
無論是煤的清潔利用、電解水制氫，還是風力發電機、光伏電池、燃料電池和電動汽車鋰離子電池的生產，都是化學大顯身手的重要領域。
點擊播放
科學 · 技術 · 社會
風電制氫
點擊播放
例 下列關于自然資源的說法中，不正確的是（ ）
煤、石油和天然氣等化石能源不可再生
金屬礦物的儲量有限，因此廢棄金屬應回收利用
一些自然資源在開發和利用的過程中會涉及化學變化
煤在燃燒過程中會污染環境，增加碳排放，因此應停止使用
典例剖析
課堂教學展示
D
知識點2 化學與材料開發
圖中的物品你認識嗎？它們是由什么材料制成的？
塑料
橡膠
纖維
塑料
塑料/橡膠
纖維
煤、石油等化石燃料和秸稈等生物質
——應用范圍有限且污染嚴重
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
化學轉化
高分子材料的相對分子質量比較大，是由大量小分子聚合而成的聚合物，具有鏈狀或網狀結構。
高分子材料
鏈狀結構
網狀結構
熱塑性
熱固性
天然高分子材料：
如天然橡膠，棉花、羊毛等天然纖維
高分子材料
合成材料：
人工合成的高分子材料，如塑料，合成橡膠，合成纖維等
天然橡膠
羊毛
棉花
尼龍繩
塑料樹脂
合成橡膠
合成材料便于大規模工業化生產，成本較低，產量穩定。
年產10萬噸的合成纖維廠產量相當于約8萬公頃棉田一年的產棉量/
約2000萬只綿羊一年的產毛量
年產10萬噸的合成橡膠廠產量相當于約15萬公頃 橡膠林一年的產膠量
常見的合成材料
點擊播放
塑料 合成橡膠 合成纖維
主要性能 密度小，耐腐蝕，易加工 彈性和絕緣性好 強度高，彈性好，耐磨，耐腐蝕
常見類型 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 順丁橡膠、丁苯橡膠、異戊橡膠、硅橡膠等 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
應用舉例 絕緣材料、包裝材料、農用薄膜、管道、機械零件等 輪胎、密封制品、防護用品等 紡織原料、過濾材料、建筑材料等
為了適應現代科技的發展，化學
工作者研制開發了許多性能優良的復
合材料和具有光、電、磁等特殊性質的
功能材料。
新型材料
點擊播放
問：
答：
我國研制的戰斗機殲-20
探究
區分棉纖維、羊毛纖維和滌綸
【問題】
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。如何通過實驗區分這三種纖維？
【預測】
從物質組成和轉化的視角分析：三種纖維的主要成分都屬于有機物，可以燃燒；同時，三者的成分不同，燃燒時的現象和產物的狀態不同。
【信息搜索】
了解棉纖維、羊毛纖維和滌綸的化學組成。
棉纖維主要成分：纖維素，(C6H10O5)n
羊毛纖維主要成分：角蛋白
滌綸主要成分：PET， (C10H8O4)n
【實驗】
收集三種纖維，依次用坩堝鉗夾持，將其點燃，觀察、記錄燃燒時的現象和產物的狀態。
點擊播放
【結論與思考】
(1)設計表格對比和分析三種纖維的化學組成和上述實驗現象，總結通過燃燒區分三種纖維的方法和注意事項。
燃燒現象
棉纖維 易燃燒，燃燒有燒紙的氣味，燃燒后呈灰黑色、灰燼細而軟
羊毛纖維 燃燒時纖維起泡成球，不能連續燃燒，有毛發燒焦的氣味，產物呈黑褐色小球且易碎
滌綸 近火時先熔化，后燃燒，有特殊氣味，燃燒后呈黑色塊狀，可壓碎
類別 織物 燃燒現象
合成纖維 尼龍 易燃，燃燒時有臭味，有火焰，灰燼為灰白色
滌綸 近火時先熔化，后燃燒，燃燒后呈黑色塊狀，可壓碎
腈綸 近火時先收縮，后燃燒，冒黑煙，有臭味，灰燼呈黑色圓球
天然纖維 棉布 易燃燒，燃燒無異味，灰燼呈灰白色
羊毛 燃燒時有火焰，有燒焦羽毛的氣味，灰燼呈黑褐色
絲綢 燃燒緩慢，有臭味，灰燼呈深顏色小球，容易壓碎
鑒別不同的纖維可以用燃燒的方法
拓展
(2)以上探究活動對你制訂廢棄材料的處理方案有哪些啟發？
1. 分類處理：
天然纖維燃燒后留下的灰燼是無毒的，可以自然降解。
合成纖維燃燒后會產生有害物質，需要特別處理，不能直接燃燒或丟棄。
2. 資源再利用：
天然纖維：可以被回收并被重新利用。
合成纖維：可以通過物理或化學方法回收，制成新的纖維制品，延長使用壽命。
例 下列物品所使用的材料中，不屬于有機合成材料的是（ ）
A.尼龍背包 B.塑料瓶 C.陶瓷花盆 D.手機塑料外殼
C
解析：有機合成材料包括塑料、合成橡膠、合成纖
維，陶瓷花盆使用的是無機非金屬材料。
典例剖析
課堂教學展示
社會的可持續發展要以自然資源的合理開發和利用為基礎。如果對物質的獲取、使用或處理不當，就會引發一系列環境和社會問題。
知識點3 化學與可持續發展
點擊圖片播放視頻<物質的轉化>
物質的轉化
各種資源從開采、提煉到制成產品，再到產品的使用與回收，其中的每個環節都離不開物質的轉化。
了解塑料垃圾的種類、化學成分和可能產生的危害。
回收標志
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志及對應的塑料名稱（部分）
調查與研究
調查與研究
（1）垃圾是放錯位置的資源。
點擊播放
調查與研究
根據家庭、學校或社區的特點，有針對性地設計塑料垃圾資源化方案并實施。
點擊播放
調查與研究
（2）請查閱資料，了解世界環境日(6月5日)的由來和近幾年的主題，以及化學在解決環境問題、促進社會可持續發展方面發揮的作用。
點擊播放
2016年 為生命吶喊 Go Wild for Life
2017年 連接人與自然 Connecting People to Nature
2018年 打敗塑料污染 Beat Plastic Pollution
2019年 藍天保衛戰 Beat Air Pollution
2020年 關愛自然 刻不容緩 Time for Nature
2021年 生態系統恢復 Ecosystem Restoration
2022年 只有一個地球 Only One Earth
2023年 塑料污染解決方案 Solutions to Plastic Pollution
2024年 我們的土地 我們的未來 Our Land Oue Future
世界環境日主題
物質的轉化與物質的組成、結構、性質和應用密切相關，而這些正是化學的研究對象。化學與相關技術的發展，遵循增進人類福祉、尊重生命權力、合理控制風險等原則，充分考慮資源供給和環境承載能力，將為解決影響可持續發展的社會性科學議題開辟新的途徑，為人類創造更加美好的生活。
歸納
方法導引
跨學科融合解決實際問題的思路
組成與結構
變化與轉化
性質與應用
······
化學物質
化學變化
反應條件
定量關系
······
獲取途徑
變化的實現方法
······
社會影響
環境影響
······
解決
例 為保護環境、節約資源，下列物品中，可回收利用的是（ ）。
①廢電線 ②汽水瓶 ③舊書報 ④舊衣物 ⑤舊塑料袋
A. ②③⑤
B. ①②③⑤
C. ①③④⑤
D. ①②③④⑤
D
典例剖析
課堂教學展示
課堂小結
課堂教學展示
資源
自然環境
人類社會
轉化
材料
能源
······
合理開發
促進人與自然和諧共生
推動綠色發展
發展基礎
金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料
新型材料: 復合材料、功能材料等
傳統能源: 煤、石油、天然氣等
新能源:風能、太陽能、氫能、生物質能等
延伸拓展
課堂教學展示
據報道，全球每年浪費掉的糧食約有1000億噸，其中，約300億噸是加工過的食品。超市中的許多食物用保鮮膜包裝后出售。保鮮膜為什么可以“保鮮”呢
【設計實驗】在A、B、C 三只相同的玻璃杯中，分別注入等體積的蒸餾水，并在各玻璃杯外壁標明刻度，如圖所示放置一周。
[實驗現象]一周后發現:A杯中的水量幾乎不變；而C杯中的水量減少較多；B杯中的現象
是 。
[解釋]請用分子的知識解釋C杯中水量減少的原因:
。
[結論]保鮮膜除了可以阻止食物中水分流失，還能隔絕空氣中的細菌，防止食物腐敗。
[提出新問題]制作保鮮膜的材料是熱固性塑料還是熱塑性塑料呢
水量減少比A杯多，比C杯少
水分子是不斷運動的，C杯中的水分子運
動到空氣中去了
[實驗]在一只試管中放入少量保鮮膜碎片，用酒精燈緩緩加熱，觀察到碎片熔化，冷卻后變成固體，加熱又可以熔化。由此得出：制作保鮮膜的材料是 （填“熱塑性”或“熱固性”）塑料。
[反思]（1）塑料保鮮膜不宜包裝熱的食品，因為高溫時保鮮膜中的增塑劑分子更易進入食品中，請從微觀角度解釋原因
；現在許多食品都改用紙質包裝，這主要是減少 污染。
熱塑性
高溫時增塑劑分子運動更劇烈
白色
（2）化學物質可以造福人類，但有時也會給人類帶來危害，請你再舉一例說明
。
二氧化碳可以滅火，但也能產生溫室效應
（含磷洗衣粉給人帶來干凈衛生的同時污染了水源；手機電池給人提供電能的同時廢棄電池的重金屬污染了土壤和水體等，合理均可）
課堂練習
課后反饋總結
下圖所示的沙漠光伏發電是一種新型能源利用方式，近年來在我國得到了快速發展，請查閱資料，與同學討論以下問題，體會科學、技術、工程融合解決實際問題的思路和方法，及其對推動綠色發展和建設美麗中國的意義。
（1）沙漠光伏電廠的選址、建設與運行需要考慮哪些因素？涉及哪些基礎學科？
(1)沙漠光伏電廠的選址、建設與運行需要考慮的因素包括光照條件、氣象條件、地形地貌、生態環境保護、水資源的可持續利用以及電網接入和輸送能力等，涉及的基礎學科主要包括物理、化學、數學、地理等。
（2）舉例說明建設沙漠光伏電廠要用到哪些材料，并了解這些材料是如何生產的。
(2)建設沙漠光伏電廠需要用到無機非金屬材料(如制作太陽能電池板的單晶硅、多晶硅或非晶硅等)、金屬材料(如制作太陽能電池板固定架的合金等)、合成材料(如制作電纜的聚氯乙烯絕緣層)等，其中合成材料是由大量小分子聚合而成的。
（3）我國哪些地區已經建成或正在建設這類電廠？這對當地的社會發展和環境產生了哪些積極影響？原因是什么？
(3)我國新疆、內蒙古、寧夏等地已建成了沙漠光伏電廠。沙漠光伏電廠通過利用太陽能資源為當地提供了清潔能源，還通過生態治理措施促進了當地的社會發展和環境改善，如減少了沙塵暴、增加了降雨、推動了農業發展等，進而提高了當地的經濟效益。
原因：技術和工藝的快速發展，且這些地區有豐富的太陽能資源和廣闊的土地資源。
課后作業
課后反饋總結
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。

展開更多......

收起↑