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课题2　化学与可持续发展
[footnoteRef:0]探新知　自主学习 [0: 重点点拨
● 易错提醒
煤、石油、天然气等化石燃料属于不可再生能源;它们在燃烧过程中会增加碳排量,但它们仍是重要的能源,可以逐渐减少使用,但不应停止使用。
拓展: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。
易错点:误认为合金、纤维、橡胶都是合成材料。
● 特别提醒
合金属于金属材料,不属于合成材料;三大合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶,注意纤维分为天然纤维和合成纤维,橡胶分为合成橡胶和天然橡胶。] 01
核心知识
一、化学与能源利用
1.传统能源:煤、石油、天然气等。
2.新能源的开发和利用
为了改变传统的能源利用方式,人们通过　化学反应　将化石能源转化为清洁、便利的二次能源(如电能、石油制品等),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),为能源利用开辟了新的途径。
二、化学与材料开发
1.材料的开发
通过化学反应进行物质转化,得到煤气、沼气等清洁燃料和化工原料,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均发挥着重要作用。
2.高分子材料
(1)高分子材料的分类
①天然高分子材料,如棉花、羊毛、天然橡胶等。
②合成高分子材料(简称合成材料),如塑料、合成纤维、合成橡胶等。
(2)结构特点
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　或　网状　结构。
(3)常见的高分子材料
合成材料 主要性能 常见类型
塑料 　密度　小,耐　腐蚀　,易加工 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯等
合成橡胶 　弹性　和　绝缘 性　好 顺丁橡胶、异戊橡胶、硅橡 胶等
合成纤维 　强度　高,弹性好,耐　磨　,耐腐蚀 丙纶、涤纶、腈纶等
(4)复合材料
人们不断改进钢铁、铝合金等金属材料,玻璃、陶瓷、水泥等无机非金属材料和塑料、合成纤维、合成橡胶等高分子材料的性能,并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,如碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、芳纶复合材料等。
(5)棉纤维、羊毛纤维和涤纶的区分
采用燃烧法区分:棉纤维靠近火焰燃烧迅速,火焰呈黄色,冒蓝烟,有极少粉末灰烬,呈黑或灰色;羊毛纤维遇火冒烟,燃烧时起泡,燃烧速度较慢,散发出烧头发的焦臭味,烧后灰烬多为有光泽的黑色球状颗粒,手指一压即碎;涤纶靠近火焰即熔缩,燃烧时边熔化边冒黑烟,呈黄色火焰,散发芳香气味,烧后灰烬为黑褐色硬块,用手指可捻碎。
(6)生活实际
合成纤维与棉纤维或羊毛纤维混合纺织,制成的衣服穿起来既舒适又不易褶皱。
破疑难　重点探究 02
探究点　合成材料
1.如何区分聚乙烯和聚氯乙烯
答案:取样品燃烧,有刺激性气味产生的是聚氯乙烯,无气味的是聚
乙烯。
2.如何区分天然纤维和合成纤维
答案:取样品燃烧,燃烧后成灰的是天然纤维,燃烧后成团且不易破碎的是合成纤维。
3.常见的合成材料有哪些 它们都有什么优良性能
答案:常见的合成材料有塑料、合成纤维、合成橡胶等。
塑料的优良性能:质轻、耐磨性能好、易加工等;合成纤维的优良性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等;合成橡胶的优良性能:高弹性、绝缘性、不易老化、耐油、耐高温等。
精评价　综合演练 03
基础巩固
知识点1　化学与能源利用
1.(2024重庆)能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的是(C)
A.风能 B.氢能 C.石油 D.潮汐能
2.直接从自然界获取的能源,统称一次能源;无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源是二次能源。下列烧水的过程中利用了二次能源的是(D)
A.用柴火烧水 B.用太阳能热水器烧水
C.用天然气烧水 D.用电热水器烧水
3.《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正向多元、清洁、低碳转型。
(1)化石燃料是目前应用最广泛的能源,化石燃料包括　煤　、石油、天然气。
(2)如图所示,通过光催化剂可以将H2O、CO2转化为CH4和一种气体单质,从而实现利用太阳能人工合成燃料,该反应的化学方程式为　CO2+2H2OCH4+2O2　。
(3)使用新能源代替化石燃料的优点有　减少污染物排放,保护环境(合理即可)　(任答一点即可)。
知识点2　化学与材料开发
4.(2024云南)下列生活用品的主要材料属于合成材料的是(A)
A.塑料桶 B.纯棉毛巾
C.瓷碗 D.不锈钢盆
5.下列各组物质,用灼烧的方法不易区别的是(C)
A.羊毛纤维、涤纶
B.羊毛线、纯棉线
C.面粉、葡萄糖
D.炭粉、二氧化锰
6.(2024广西)地球是我们共同的家园,保护环境是每一位公民的责任。下列行为不符合该要求的是(B)
A.随手关闭电灯
B.直接焚烧垃圾
C.减少使用塑料袋
D.使用清洁能源
7.某服装标签的部分信息如下所示,下列说法错误的是(D)
成分 面料:棉85%;锦纶15% 绣线:聚酯纤维100% 里料:涤纶100%
A.棉属于天然纤维
B.涤纶属于合成纤维
C.可用灼烧的方法鉴别羊毛和合成纤维
D.棉不如涤纶的透气性好
能力提升
1.莫代尔纤维与人造棉一样同属纤维素纤维,是纯正的人造纤维。莫代尔产品具有很好的柔软性和优良的吸湿性,下列物品中适合用莫代尔纤维生产的是(A)
A.衣物 B.航天飞船外壳
C.导线 D.铅笔芯
2.下列关于自然资源的说法中,正确的是(C)
A.煤、石油和天然气等化石能源可再生
B.金属矿物的储量充足,废旧金属不回收利用也没关系
C.一些自然资源在开发和利用过程中会涉及化学变化
D.煤在燃烧过程中会污染环境,增加碳排放,因此应停止使用
3.(2023益阳)材料科学在人们生产生活和社会发展中彰显的作用越来越大。下列说法错误的是(B)
A.高铁钢轨用到的“锰钢”属于金属材料
B.手机屏用到的“聚酰亚胺塑料”属于天然高分子材料
C.以塑料代替合金材料制造汽车零部件是保护金属资源的有效途径之一
D.飞机使用碳纤维复合材料不仅使机体轻而坚固,而且节省燃油,增加航程
4.(2024眉山)2023年,我国实现了“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图:
(1)“燃料电池发电”是将化学能转化为　电　能。
(2)“电解水制氢”的化学方程式为　2H2O2H2↑+O2↑　。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气,将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变　小　(填“大”或“小”)。
(4)氢气作燃料的优点是　热值高,不污染环境,来源广(合理即可)　。课题2　化学与可持续发展
[footnoteRef:0]探新知　自主学习 [0: 重点点拨
● 易错提醒
煤、石油、天然气等化石燃料属于不可再生能源;它们在燃烧过程中会增加碳排量,但它们仍是重要的能源,可以逐渐减少使用,但不应停止使用。
拓展: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。
易错点:误认为合金、纤维、橡胶都是合成材料。
● 特别提醒
合金属于金属材料,不属于合成材料;三大合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶,注意纤维分为天然纤维和合成纤维,橡胶分为合成橡胶和天然橡胶。] 01
核心知识
一、化学与能源利用
1.传统能源:煤、石油、天然气等。
2.新能源的开发和利用
为了改变传统的能源利用方式,人们通过 将化石能源转化为清洁、便利的二次能源(如电能、石油制品等),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),为能源利用开辟了新的途径。
二、化学与材料开发
1.材料的开发
通过化学反应进行物质转化,得到煤气、沼气等清洁燃料和化工原料,以及塑料、合成橡胶、合成纤维等 。化学在材料的研制和创新中均发挥着重要作用。
2.高分子材料
(1)高分子材料的分类
①天然高分子材料,如棉花、羊毛、天然橡胶等。
②合成高分子材料(简称合成材料),如塑料、合成纤维、合成橡胶等。
(2)结构特点
高分子材料都是由大量小分子聚合而成的 ,具有 或 结构。
(3)常见的高分子材料
合成材料 主要性能 常见类型
塑料 小,耐 ,易加工 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯等
合成橡胶 和 好 顺丁橡胶、异戊橡胶、硅橡 胶等
合成纤维 高,弹性好,耐 ,耐腐蚀 丙纶、涤纶、腈纶等
(4)复合材料
人们不断改进钢铁、铝合金等金属材料,玻璃、陶瓷、水泥等无机非金属材料和塑料、合成纤维、合成橡胶等高分子材料的性能,并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,如碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、芳纶复合材料等。
(5)棉纤维、羊毛纤维和涤纶的区分
采用燃烧法区分:棉纤维靠近火焰燃烧迅速,火焰呈黄色,冒蓝烟,有极少粉末灰烬,呈黑或灰色;羊毛纤维遇火冒烟,燃烧时起泡,燃烧速度较慢,散发出烧头发的焦臭味,烧后灰烬多为有光泽的黑色球状颗粒,手指一压即碎;涤纶靠近火焰即熔缩,燃烧时边熔化边冒黑烟,呈黄色火焰,散发芳香气味,烧后灰烬为黑褐色硬块,用手指可捻碎。
(6)生活实际
合成纤维与棉纤维或羊毛纤维混合纺织,制成的衣服穿起来既舒适又不易褶皱。
破疑难　重点探究 02
探究点　合成材料
1.如何区分聚乙烯和聚氯乙烯
2.如何区分天然纤维和合成纤维
常见的合成材料有哪些 它们都有什么优良性能
精评价　综合演练 03
基础巩固
知识点1　化学与能源利用
1.(2024重庆)能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的是( )
A.风能 B.氢能 C.石油 D.潮汐能
2.直接从自然界获取的能源,统称一次能源;无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源是二次能源。下列烧水的过程中利用了二次能源的是( )
A.用柴火烧水 B.用太阳能热水器烧水
C.用天然气烧水 D.用电热水器烧水
3.《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正向多元、清洁、低碳转型。
(1)化石燃料是目前应用最广泛的能源,化石燃料包括 、石油、天然气。
(2)如图所示,通过光催化剂可以将H2O、CO2转化为CH4和一种气体单质,从而实现利用太阳能人工合成燃料,该反应的化学方程式为 。
(3)使用新能源代替化石燃料的优点有 (任答一点即可)。
知识点2　化学与材料开发
4.(2024云南)下列生活用品的主要材料属于合成材料的是( )
A.塑料桶 B.纯棉毛巾
C.瓷碗 D.不锈钢盆
5.下列各组物质,用灼烧的方法不易区别的是( )
A.羊毛纤维、涤纶
B.羊毛线、纯棉线
C.面粉、葡萄糖
D.炭粉、二氧化锰
6.(2024广西)地球是我们共同的家园,保护环境是每一位公民的责任。下列行为不符合该要求的是( )
A.随手关闭电灯
B.直接焚烧垃圾
C.减少使用塑料袋
D.使用清洁能源
7.某服装标签的部分信息如下所示,下列说法错误的是( )
成分 面料:棉85%;锦纶15% 绣线:聚酯纤维100% 里料:涤纶100%
A.棉属于天然纤维
B.涤纶属于合成纤维
C.可用灼烧的方法鉴别羊毛和合成纤维
D.棉不如涤纶的透气性好
能力提升
1.莫代尔纤维与人造棉一样同属纤维素纤维,是纯正的人造纤维。莫代尔产品具有很好的柔软性和优良的吸湿性,下列物品中适合用莫代尔纤维生产的是( )
A.衣物 B.航天飞船外壳
C.导线 D.铅笔芯
2.下列关于自然资源的说法中,正确的是( )
A.煤、石油和天然气等化石能源可再生
B.金属矿物的储量充足,废旧金属不回收利用也没关系
C.一些自然资源在开发和利用过程中会涉及化学变化
D.煤在燃烧过程中会污染环境,增加碳排放,因此应停止使用
3.(2023益阳)材料科学在人们生产生活和社会发展中彰显的作用越来越大。下列说法错误的是( )
A.高铁钢轨用到的“锰钢”属于金属材料
B.手机屏用到的“聚酰亚胺塑料”属于天然高分子材料
C.以塑料代替合金材料制造汽车零部件是保护金属资源的有效途径之一
D.飞机使用碳纤维复合材料不仅使机体轻而坚固,而且节省燃油,增加航程
4.(2024眉山)2023年,我国实现了“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图:
(1)“燃料电池发电”是将化学能转化为 能。
(2)“电解水制氢”的化学方程式为 。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气,将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变 (填“大”或“小”)。
(4)氢气作燃料的优点是 。

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