资源简介

(共31张PPT)
课题2
化学与可持续发展
学习目标
讲授新课
知道常见的传统能源和新能源。
01
知道常见的塑料、合成纤维和合成橡胶及其应用。
02
认识化学在新材料开发中所起的重要作用。
03
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。
煤炭
水
铁矿
土地
导入新课
石油
植物
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？
思考与讨论
请从物质的组成及转化视角，举例说明空气、水、化石燃料和金属矿物等自然资源的利用方式。
水：电解水制氢
空气:O2助燃，CO2可制造尿素等
金属矿物:提取和冶炼纯金属等
化石燃料:通过燃烧和化学转化提供能量，用于化工生产
2H2O ==== 2H2↑+O2↑
电解
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
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。
水
01 化学与能源利用
思考与讨论
1.回顾第七单元学过的知识，讨论化石能源的利用方式，在使用的过程中带来哪些问题？
煤的利用：发电，工业生产作为热源，化工原料，家庭取暖和烹饪燃料等
石油：提炼后用作交通燃料，化工原料，家用燃料等
天然气：发电、制造化学品，家庭取暖和烹饪燃料，汽车的替代燃料。
问题：①造成环境污染；②化石能源是不可再生资源，会造成资源枯竭；③危害人体健康等。
2.怎样降低化石燃料燃烧对环境的影响呢？
提高燃料质量；改进使用技术。
3.有哪些方法可以改变传统能源的利用方式呢？
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
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。
思考与讨论
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
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。
科学·技术·社会
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
02 化学与材料开发
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。
化学在材料的研制和创新中发挥重要作用。
天然有机高分子材料
棉花
羊毛
天然
橡胶
人工合成的高分子材料
塑料
合成纤维
合成橡胶
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
合成材料 主要性能 常见类型 应用举例
塑料
合成橡胶
合成纤维
常见的合成材料
密度小、耐腐蚀、易加工
弹性和绝缘性好
强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀
聚乙烯、聚丙乙烯、聚氯乙烯等
顺丁橡胶、丁苯橡胶等
绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等。
聚丙烯纤维(丙纶)、聚对二苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)
轮胎、密封制品、防护用品
纺织原料、过滤材料、建筑材料等
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
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)
调查与研究
了解塑料垃圾的种类、化学成分和可能产生的危害。
年产10万吨的合成纤维厂
产量相当于
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
合成材料的优势
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
合成材料的优势
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
探究 区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
纤维种类 燃烧现象
棉纤维
羊毛纤维
合成纤维
易燃烧，燃烧有烧纸的气味，燃烧后呈灰黑色、灰烬细而软
燃烧时纤维起泡成球，不能连续燃烧，有毛发烧焦的气味，产物呈黑褐色小球且易碎
近火时先熔化，后燃烧，有特殊气味，燃烧后呈黑色块状，可压碎
结论：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。
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。
资源
生成
产品
使用
废弃物
回收
物质的转化与物质的组成、结构、性质和应用密切相关，而这些正是化学的研究对象。化学与相关技术的发展，遵循增进人类福祉、尊重生命权力、合理控制风险等原则，充分考虑资源供给和环境承载能力，将为解决影响可持续发展的社会性科学议题开辟新的途径，为人类创造更加美好的生活。
归纳
跨学科融合解决实际问题的思路
组成与结构
变化与转化
性质与应用
······
化学物质
化学变化
反应条件
定量关系
······
获取途径
变化的实现方法
······
社会影响
环境影响
······
解决
方法导引
化学与可持续发展
资源
自然环境
转化
传统能源：化石燃料
新能源：风能、太阳能、氢能、生物质能
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
能源
材料
促进人与自然和谐共生推动绿色发展
人类社会
发展基础
合理开发
课堂小结
随堂训练
1.2023 年 12 月5日，我国成功将“天雁 16 星”和“星池一号A星”送入晨昏轨道，卫星几乎可以永沐阳光，以得到充足且持续的能源供给。卫星获得的能源是（ ）
A.化石能源 B.氢能
C.太阳能 D.风能
C
2.2024年4月18日小米SU7纯电动车在北京和深圳两地启动交付引起广泛关注，小米SU7定为“C级高性能生态科技轿车”。下列说法错误的是（ ）
A.车身钢铝混合材料属于金属材料
B.轮胎采用弹性好的塑料制成
C.与燃油汽车相比电车更环保
D.座椅采用的真皮材质属于天然材料
B
（1）图中所标注的部件由合成材料制成的是 。
（2）空矿泉水瓶应放入 (填“可回收”或“不可回收”)垃圾箱中。
（3）创建卫生城市，人人有责。下列做法中，你认为正确的是 (填字母):
A.随意燃放烟花爆竹 B.随意丢弃废旧电池
C.推广使用一次性餐具 D.使用可降解塑料制品
3.创建卫生城市,实行垃圾分类。某街头垃圾箱如图所示,请回答下列问题：
塑料顶盖
可回收
D

展开更多......

收起↑