资源简介

(共35张PPT)
课题2 化学与可持续发展
目录
CONTENTS
新知学习
3
新课引入
2
随堂练习
5
学习目标
1
课堂小结
4
学习目标
1.认识化学在解决与材料等相关问题中的作用
2.结合实例，从物质及其变化的视角，认识材料的科学利用与新材料的研发，理解化学与生态环境保护的关系
3.了解有机高分子材料等在社会生活中的应用
4.知道使用材料对人和环境的影响，树立环保意识
重点
煤炭
水
植物
石油
铁矿
土地
合理地开发和利用资源，有利于保持良好生态环境，实现人类社会的可持续发展。
化学在合理地开发和利用资源的过程中能发挥怎样的作用呢？
新课引入
复习回顾
化石燃料的利用
新知学习
还有哪些自然资源通过化学方法得到了开发和利用呢？
随着时代的发展，从自然资源中直接获取的天然物质在数量和性能上都难以满足社会的需要。
铁矿
煤炭
水
人们借助化学方法分析物质的组成，通过化学反应得到一系列新的材料和能源，为社会可持续发展提供了物质保障和前进动力。
复习回顾
化石燃料直接燃烧对环境的影响
怎样降低化石燃料燃烧对环境的影响呢？
复习回顾
化学与能源利用
有哪些方法可以改变传统能源的利用方式呢？
煤制乙醇工厂
1.通过化学反应将化石能源转化为清洁、便利的二次能源，如乙醇、电能、石油制品等
石油制品
有哪些方法可以改变传统能源的利用方式呢？
2.开发可再生和环境友好的新能源，如风能、太阳能、氢能、生物质能等。
我国炼厂首次生产出“五九”高纯氢气
石油炼化厂
生物质能
无论是将传统燃料转化，还是开发可再生和环境友好的新能源，都为能源的利用开辟了新的途径。
煤制乙醇工厂
电解水制氢
风力发电
光伏电池
分析问题涉及的内容
涉及的哪些化学性质，发生了哪些变化，变化的条件，存在哪些定量关系等等
应用化学知识和观念
从物质的结构与组成、变化与转化、性质与应用等视角
方法导引
解决与化学有关的实际问题的思路
在解决与化学有关的实际问题时：
分析影响，提出解决方案
结合物质的获取途径和相关变化的实现方法，分析其对社会、环境等因素的影响，提出解决方案
方法导引
跨学科融合解决实际问题的思路
在生产和生活中，我们遇到的实际问题大多比较复杂，涉及不同的领域，需要我们用跨学科融合的思路来解决，如风能的有效利用。
风电制氢
风能是一种绿色清洁能源，但受天气状况影响较大，风力发电输出不均衡，风电输送和消纳存在一定困难。风电制氢可以解决目前存在的问题。
怎样促进风能的有效利用呢？
风能和电能的联合开发，带动了上下游产业链的发展。多学科融合协作和科技创新，资源、技术与产业密切配合，实现自然资源利用、生态环境保护与经济社会高质量发展的有机统一。
风能的有效利用
地理
学科
01
物理
学科
02
化学
学科
03
材料
04
机械
05
电力
06
基础学科
技术领域
含硫煤、石油等化石燃料和秸秆的燃烧
二氧化硫
硫酸型酸雨
烟尘
雾霾
煤、石油等化石燃料和秸秆等生物质直接燃烧，其应用范围有限且污染严重。
通过化学反应进行物质转化，得到煤气、沼气等清洁燃料；以及塑料、合成橡胶、合成纤维等高分子材料。
高分子的相对分子质量比较大(通常在1万以上)，淀粉、蛋白质、橡胶等高分子的相对分子质量可达几十万，甚至上百万。
化学与材料开发
化学在材料的研制和创新中发挥重要作用。
棉花
羊毛
天然橡胶
塑料
合成纤维
合成橡胶
天然有机高分子材料
人工合成的高分子材料
高分子材料都是由大量小分子聚合而成的聚合物，具有链状结构或网状结构。
高分子材料的结构示意图
链状结构
网状结构
三大合成材料——塑料
塑料是最常见的有机合成材料，具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点。
聚乙烯塑料
薄膜大棚
聚四氟乙烯作
内衬的不粘锅
塑料机械零件
常见类型：聚乙烯、聚丙乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等。
应用举例：绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等。
塑料名称 聚对苯二甲酸乙二酯 高密度 聚乙烯 聚氯乙烯 低密度 聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯
塑料代码 01 02 03 04 05 06
回收标志
塑料分类很多，你有什么好方法归类不同的塑料吗？
我国制定的塑料包装制品回收标志及对应的塑料名称(部分)
三大合成材料——合成橡胶
轮胎
密封制品——雨鞋，橡胶垫片
防护用品——手套
主要性能：弹性和绝缘性好
常见类型：顺丁橡胶、丁苯橡胶、戊丁橡胶、硅橡胶等。
三大合成材料——合成纤维
主要性能：强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀
常见类型：聚丙烯纤维(丙纶)、聚对二苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)等。
纺织原料
过滤材料
建筑材料
提出问题
如何鉴别棉纤维、羊毛纤维和合成纤维呢？
查阅资料
查阅棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的化学组成
资料卡片：
棉纤维的化学成分是纤维素，
羊毛纤维的主要成分是蛋白质，
合成纤维的主要成分是高分子化合物
形成假设
三种纤维燃烧时的现象可能不同。纤维素燃烧可能会产生烧纸的气味，蛋白质燃烧可能会产生烧毛发的气味，合成纤维燃烧产生特殊气味。
设计并实施实验
纤维种类 燃烧情况 气味 灰烬
棉纤维 易燃，直接燃烧 烧纸的气味 灰黑色，细而软
羊毛纤维 起泡成球，不延续燃烧 烧毛发的气味 黑褐色球状，易碎
合成纤维 边熔化边燃烧 特殊气味 黑色硬块
获取证据
形成结论
如何鉴别棉纤维、羊毛纤维和合成纤维呢？
用燃烧法鉴别棉纤维、羊毛纤维和合成纤维。
棉纤维燃烧有烧纸的气味，羊毛燃烧有烧毛发的气味，合成纤维燃烧有特殊气味。
或
约8万公顷棉田一年的产棉量
约2千万只绵羊一年的产毛量
年产10万吨的合成纤维厂
产量相当于
年产10万吨的合成橡胶厂
产量相当于
约15万公顷橡胶林一年的产胶量
合成材料便于大规模工业化生产，成本较低，产量稳定。
合成材料结束了人类严重依赖天然高分子材料的历史，人类能够自主设计并合成有特殊性能的材料，更好地满足工农业生产和日常需求。
现代航空航天、信息技术、生物医药和海洋工程的发展，对材料性能提出了更高的要求。人们不仅将几种材料复合起来，综合各组分性能的优点，形成复合材料；还开发了大量具有光、电、磁等特殊性质的功能材料。
复合材料
玻璃钢—头盔
碳纤维复合材料—网球拍
功能材料——新型人工电磁天线
基于新型人工电磁材料的电磁黑洞
新材料的广泛应用，对人类的生产、生活和社会的发展产生了深远影响。
我国军用运输机的运-20的发动机、防护涂层和机体使用了多种新型合金材料、合成材料及复合材料，提高了航程和运载能力
社会的可持续发展要以自然资源的合理开发和利用为基础。
物质的转化贯穿资源利用的每个环节。
促进人与自然和谐共生
推动绿色发展
发展基础
化学与可持续发展
资源
自然
环境
课堂小结
转化
材料
能源
合理开发
传统能源：化石燃料
新能源：风能、太阳能、
氢能、生物质能
人类社会
传统材料：无机非金属材料、金属材料、有机合成材料
新型材料：复合材料、功能材料
1.(2023四川攀枝花)开发和利用新能源是解决能源和环境问题的重要途径。下列属于新能源的是( )
A. 石油 B. 氢能 C. 煤 D. 天然气
随堂练习
B
2. (2023河南)有机合成材料的应用方便了人类的生活，下列用品主要由有机合成材料制成的是(　　)
A. 铁制炊具 B. 塑料水杯
C. 实木桌椅 D. 纯棉T恤
B
金属材料
天然有机高分子材料
3. “秘色瓷莲花碗”是苏州博物馆的镇馆之宝。陶瓷材料属于(　　)
A. 金属材料 B. 无机非金属材料
C. 合成材料 D. 复合材料
B
4. “禾下乘凉梦”是“杂交水稻之父”袁隆平院士的毕生夙愿。水稻从田间到饭桌，化学也做出了突出的贡献。回答下列问题：
(1)种植：为增强水稻的抗倒伏能力，我们常施用的KCl属于氮肥、磷肥、钾肥中的________；
(2)储存：常用聚乙烯塑料制成真空包装袋来长期储存大米，该塑料属于_________(填“金属材料”或“合成材料”)；
(3)运输：运输车辆使用的燃料主要来自石油，石油属于____________(填“可再生能源”或“不可再生能源”)；
(4)食用：大米中的淀粉属于六大基本营养素中的________。
钾肥
合成材料
社会主义先进文化
不可再生能源
糖类

展开更多......

收起↑