資源簡介

(共43張PPT)
第十一單元 化學與社會
課題2
化學與可持續(xù)發(fā)展
【學習目標】
1.認識化學在解決與資源、能源、材料、環(huán)境等相關的問題中的作用。
2.結合實例，從物質及其變化的視角，認識新能源的開發(fā)、新材料的研發(fā)，理解化學與生態(tài)環(huán)境保護的關系。
3.知道資源開發(fā)、能源利用和材料使用可能會對環(huán)境產生影響，樹立環(huán)保意識。
任務一 化學與可持續(xù)發(fā)展--自然資源
水、空氣
金屬礦物
化石燃料
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。想一想還有哪些自然資源通過化學方法得到了開發(fā)和利用，產生了哪些材料或能源。
　　空氣資源的利用
氦氣球
霓虹燈
激光器
動植物呼吸
煉鋼
醫(yī)療
氣焊
制造氮肥
食品充氮防腐
冷凍
分離液
態(tài)空氣
N2、O2、
稀有氣體等
空氣
N2
O2
稀有
氣體
任務一 化學與可持續(xù)發(fā)展--自然資源
通電
H2
O2
　　水資源的利用
氫能源電池
淋浴
洗菜
噴灌
滴灌
凈化
處理
H2O、雜質
天然水
水
農業(yè)
用水
生活
用水
任務一 化學與可持續(xù)發(fā)展--自然資源
　　金屬礦物資源的利用
開采
提煉
金屬元素、
氧元素等
合金
純金屬
金屬
礦物
金屬
材料
銅合金古幣
鈦合金人造骨
銅導線
金首飾
任務一 化學與可持續(xù)發(fā)展--自然資源
隨著時代的發(fā)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。
鐵礦
煤炭
水
回顧第七單元所學知識，討論化石能源的利用方式有哪些，以及人們?yōu)榻档突瘜W能源利用對環(huán)境的影響而采取的措施。
人們借助化學方法分析物質的組成，通過化學反應得到一系列新的材料和能源，為社會可持續(xù)發(fā)展提供了物質保障和前進動力。
直接燃燒
　　化石能源的利用
利用化學反應放出的熱量
天然氣
石油
煤
CO2
NOx
SO2
CO
炭黑
形成酸雨
加劇溫室效應
具有毒性
形成霧霾
化石
能源
任務二 化學與可持續(xù)發(fā)展--能源利用
　　思考：人們?yōu)榻档突剂蠈Νh(huán)境的影響采取了哪些措施？
提高燃料質量
——使用脫硫煤
提高燃料質量
——用天然氣代替煤
改進使用技術
——使用催化凈化裝置
任務二化學與可持續(xù)發(fā)展--能源利用
1.通過化學反應將化石能源轉化為清潔、便利的二次能源，如電能、石油制品等。
任務二 化學與可持續(xù)發(fā)展--能源利用
石油綜合利用的部分產品
2. 開發(fā)可再生和環(huán)境友好的新能源，如風能、太陽能、氫能、生物質能等。
風能
太陽能
氫能
生物質能
地熱能
任務二化學與可持續(xù)發(fā)展--能源利用
我國建成的光伏電解水制氫工廠
我國生產的超大型復合材料風電葉片
任務二化學與可持續(xù)發(fā)展--能源利用
煤制乙醇工廠
電解水制氫
3. 利用化學在許多領域開發(fā)了新的能源或材料，如煤的清潔利用、電解水制氫、風力發(fā)電機、光伏電池、燃料電池和電動汽車鋰離子電池的生產等。
氫能應用
氫能源汽車
航空動力之一
任務二 化學與可持續(xù)發(fā)展--能源利用
無論是將傳統(tǒng)燃料轉化，還是開發(fā)可再生和環(huán)境友好的新能源，都為能源的利用開辟了新的途徑。
含硫煤、石油等化石燃料和秸稈的燃燒
二氧化硫
硫酸型酸雨
煙塵
霧霾
煤、石油等化石燃料和秸稈等生物質直接燃燒，其應用范圍有限且污染嚴重。
通過化學反應進行物質轉化，得到煤氣、沼氣等清潔燃料；以及塑料、合成橡膠、合成纖維等高分子材料。
化學在材料的研制和創(chuàng)新中發(fā)揮重要作用。
任務二化學與可持續(xù)發(fā)展--能源利用
由于有機高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常被稱為聚合物。如：許多乙烯分子(C2H4)聚合形成聚乙烯。
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
1. 有機化合物的分類：
（1）有機小分子化合物（相對分子質量比較小），如甲烷、乙醇等。
（2）有機高分子化合物（相對分子質量比較大），如淀粉、蛋白質、橡膠等
2.有機化合物
小分子
有機高分子
有機高分子材料
天然有機高分子材料
棉花
羊毛
天然
橡膠
蠶絲
三大(有機)合成材料
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
合成橡膠
合成纖維
塑料
合成材料的生產優(yōu)勢
年產 10 萬噸的合成纖維廠
年產 10 萬噸的合成橡膠廠
產量相當于
產量相當于
或
約 8 萬公頃棉田一年的產棉量
約 2 000 萬只綿羊一年的產毛量
約 15 萬公頃橡膠林一年的產膠量
　　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，成本
較低，產量穩(wěn)定。這使人類
結束了嚴重依賴高分子材料
的歷史，能夠自主設計并合
成具有特殊性能的材料，更
好地滿足工農業(yè)生產和日常
生活的需求。
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
3. 常見的合成材料
合成材料 主要性能 常見類型 應用舉例
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、農用薄膜、管道、機械零件等
聚乙烯塑料薄膜大棚
絕緣層是聚氯乙烯塑料
聚丙烯包裝盒
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
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) P109
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
小資料：聚乙烯和聚氯乙烯　　
　　聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜是常見的兩種塑料。
用聚乙烯薄膜做成塑料袋是無毒的，可以用來盛裝食物，只是強度差些，且不能經受80℃以上的高溫，并有一定的透氣性，不宜長期用來盛裝茶葉、香料等。
用聚氯乙烯薄膜做成的塑料袋有毒性，因而不宜與食品直接接觸。聚氯乙烯塑料常用于做雨衣、鞋底、床罩、窗簾、桌布、手提包等。
不同種類的
塑料制品
聚四氟乙烯作內襯的不粘鍋
尿素甲醛制品
聚乙烯材料薄膜大棚
電線外面的絕緣層是
聚氯乙烯塑料
聚苯乙烯制成
的燈飾外殼
　　常見的合成材料
合成材料 主要性能 常見類型 應用舉例 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
……
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
合成橡膠與天然橡膠比，具有高彈性、絕緣性、耐油和耐高溫等性能。如：丁苯橡膠、順丁橡膠和氯丁橡膠等。
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
認識合成橡膠的性能
彈
耐磨
難以燃燒
耐高溫、耐腐蝕
絕緣
拉扯橡皮筋，你發(fā)現(xiàn)橡膠具有 性；
用砂紙打磨網球鞋底，你發(fā)現(xiàn)橡膠具有 性；
燃燒車輪外胎碎片，你發(fā)現(xiàn) ；
實驗桌面上鋪了一層橡膠，因為橡膠 ；
橡膠做導線外皮，因為橡膠有 性。
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
學生活動：閱讀教材P106表11-2，了解合成材料的性能和應用等。
強度高，彈性好，耐磨，
耐腐蝕
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
合成纖維的強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕，但吸水性和透氣性較差。
如：滌綸（的確良）、錦綸（尼龍）、腈綸（人造羊毛）等。
合成纖維常與天然纖維混合紡織，使衣服穿起來既舒適又挺括。
棉
麻
羊毛
尼龍
滌綸
錦綸
腈綸
合成纖維
蠶絲
天
然
纖
維
交流討論：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？
棉纖維 羊毛纖維 滌綸
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
面料：
滌綸66.4%
粘膠33.6%
收集三種纖維（棉纖維、羊毛纖維、滌綸），依次用坩堝鉗夾持，將其點燃，觀察、記錄燃燒時的現(xiàn)象和產物的狀態(tài)。
實驗探究
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
纖維種類 燃燒情況 氣味 灰燼
棉纖維 易燃，直接燃燒 燒紙的氣味 灰色，細而軟
羊毛纖維 起泡成球，不持續(xù) 燃燒 燒焦羽毛的氣味 黑褐色小球，易碎
合成纖維 先熔化再燃燒，或 邊熔化邊燃燒 刺鼻氣味 黑色或褐色硬塊
不同類型纖維物的燃燒情況對比記錄表　
【小結】 鑒別羊毛、棉花和合成纖維的方法是采用燃燒法。
⑴ 棉花發(fā)出燒紙的氣味；——含有纖維素成分
⑵ 羊毛發(fā)出燒焦羽毛的氣味；——含有蛋白質成分
⑶ 合成纖維發(fā)出刺鼻氣味。
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
將幾種材料復合起來，綜合各組分性能的優(yōu)點，形成復合材料。如碳纖維復合材料、玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼），芳綸復合材料等。
碳纖維魚竿
玻璃鋼
芳綸紙蜂窩夾層結構復合材料
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
新型材料——復合材料
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
玻璃鋼—頭盔
鈦合金
具有光、電、磁等特殊性質的材料。
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
拓展——新型材料
小貓棲息在2200 ℃火焰之上。這種材料是一種透明橡膠，具有隔絕強熱功能。已經用于太空船的隔熱屏，它能耐太空船重返大氣層時所產生的 8300 ℃的高溫達3 min之久。
拓展——新型材料
把用聚硅氧烷薄膜制成的鳥籠浸在魚缸中，氧氣能透過鳥籠，維持金絲雀的生命。
　　垃圾分類
　　結合所學和生活經驗，說說垃圾分類的標準和意義。
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
　　塑料垃圾的種類、化學成分和可能的危害
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
難降解的塑料引發(fā)白色污染
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）
任務三 化學與可持續(xù)發(fā)展--化學與材料開發(fā)
1．減少使用不必要的塑料制品；
如用布袋代替塑料袋，用紙制品代替一次性塑料制品等等；
2．重復使用某些塑料制品；
3．回收各種廢棄塑料;
4．使用一些新型的可降解的塑料。
塑料包裝制品回收標志
如何解決“白色污染”問題？
初放時 1個月 2個月 2.5個月 3個月已消納
物質的轉化貫穿資源利用的每個環(huán)節(jié)
化學與社會的可持續(xù)發(fā)展
1. 社會的可持續(xù)發(fā)展的基礎：自然資源的合理開發(fā)和利用。
2. 化學與相關技術的發(fā)展要遵循的原則與應考慮的因素：遵循增進人類福祉、尊重生命權利、合理控制風險等原則，充分考慮資源供給和環(huán)境承載能力。
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(xiàn)方法
······
社會影響
環(huán)境影響
······
解決
方法導引
化學與可持續(xù)發(fā)展
資源
自然環(huán)境
轉化
傳統(tǒng)能源：化石燃料
新能源：風能、太陽能、氫能、生物質能
傳統(tǒng)材料：無機非金屬材料、金屬材料、有機合成材料
新型材料：復合材料、功能材料
能源
材料
促進人與自然和諧共生推動綠色發(fā)展
人類社會
發(fā)展基礎
合理開發(fā)
課堂小結
C
課堂測評
2．下列材料中，屬于有機合成材料的是（　　）
A．蠶絲 B．羊毛 C．滌綸 D．棉花
1.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，因此廢舊金屬應回收利用
一些自然資源在開發(fā)和利用過程中會涉及化學變化
煤在燃燒過程中會污染環(huán)境，增加碳排放，因此應停止使用
D
D
4．某國海軍建造了一種反水雷的“塑料戰(zhàn)艦”，艦身材料是一種強化塑料。則該塑料（　　）
A．屬于天然高分子材料
B．一定是導電塑料
C．具有熱塑性
D．是一種具有特殊功能的合成材料
D
3.分類是化學學習和研究的常用方法，下列分類正確的是（ ）
A．有機合成材料：聚乙烯塑料、羊毛
B．堿：純堿、燒堿
C．有機物：碳酸、甲烷
D．化石燃料：煤、石油
（1）圖中所標注的部件由合成材料制成的是 。
（2）空礦泉水瓶應放入 (填“可回收”或“不可回收”)垃圾箱中。
（3）創(chuàng)建衛(wèi)生城市，人人有責。下列做法中，你認為正確的是 (填字母):
A.隨意燃放煙花爆竹 B.隨意丟棄廢舊電池
C.推廣使用一次性餐具 D.使用可降解塑料制品
5.創(chuàng)建衛(wèi)生城市,實行垃圾分類。某街頭垃圾箱如圖所示,請回答下列問題：
塑料頂蓋
可回收
D
謝
謝
觀
看

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