资源简介

(共20张PPT)
化学与可持续发展
目录
认识可持续发展与化学的关系
探索合成材料与化学的关联
理解化学在解决材料问题中的作用
树立材料使用的环保意识
01
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04
01
认识关系
化学赋能未来
概念与原则
可持续发展定义：
指在满足当代人类需求的同时，不损害后代满足其需求的能力，实现经济、社会与环境的协调统一。
核心原则：
公平性：保障代内与代际资源分配的公正。
持续性：自然资源利用不超过生态承载极限。
共同性：全球协作应对环境挑战。
阶段性：根据发展阶段制定合理目标。
化学的关键地位
环境保护领域
污染治理技术：化学提供污水处理中的混凝、沉淀与高级氧化技术，有效去除有机 与无机污染物。
能源转型支持
新能源技术研发：化学助力太阳能电池、燃料电池和锂电池的发展，提升能量 转换效率。
绿色材料开发：研发可降解塑料、低毒农药和环保涂料，减少对生态系统的长期 危害。
化石燃料清洁化：通过催化转化技术降低煤与石油使用过程中的碳排放和有害 气体释放。
紧密联系总结
化学与可持续发展的联系
资源高效利用
原子经济性设计减少原料浪费
循环经济促进废弃物资源化
环境保护
开发可降解材料减少白色污染
应用绿色催化降低有毒副产物
能源可持续
支持太阳能、氢能等清洁能源技术
提升电池储能效率推动电动化转型
绿色合成原则
使用可再生原料替代化石资源
优化反应条件降低能耗排放
02
探索关联
材料背后的化学
认识材料
塑料：由聚合物制成，如聚乙烯（PE）、聚氯乙 烯（PVC），广泛用于包装、建材等领域。
合成纤维：如尼龙、涤纶，具有高强度、耐磨损特性， 常用于纺织品和服装制造。
合成橡胶：如丁苯橡胶，用于轮胎、密封件等，性能优 于天然橡胶，适应极端环境。
这些材料均通过化学合成实现规模化生产，改变现代生活方式。
化学作用
化学原理
聚合反应：小分子单体通过加聚或缩聚形成高分子链，是合成塑料、纤维的基础。
开发成果
工程塑料：如聚碳酸酯，用于电子设备外壳，具备高抗冲击性。
分子设计：调控分子结构以获得特定性能，如耐热性、柔韧性。
反应条件控制（温度、催化剂）直接影响材料质量与产率。
功能纤维：如防紫外线涤纶、阻燃纤维，提升服装安全性与舒适性。
合成橡胶经改性后可在零下50℃保持弹性。
03
材料问题破解
化学的智慧
新材料之法
分子设计：
纳米合成技术：
这些技术推动了智能材料、可降解塑料等环保材料的发展。
通过调控原子排列与化学键合，设计具备特定功能的新材料，如高强度聚合物。
利用化学方法在纳米尺度构建材料结构，提升导电性、催化活性等性能。
双维问题解析
环境问题应对
污染治理：化学提供高效降解技术，使塑料等难分解材料能在自然中快速分解。
资源问题破解
资源循环：化学回收技术将废旧材料转化为原料，实现闭环利用。
毒性控制：研发无毒替代品，减少有害添加剂使用，降低对生态系统危害。
可再生替代：开发生物基材料，减少对石油等不可再生资源的依赖。
04
环保意识
绿色材料未来
环境影响
资源过度消耗：
环境污染问题：
工业排放和废弃材料堆积还引发土壤退化、水体污染等问题，影响人类健康与生物多样性。
大量开采石油、矿产等不可再生资源用于材料生产，导致资源枯竭风险加剧。
塑料垃圾难以降解，进入海洋后形成“白色污染”，威胁生态系统平衡。
减负之道
传统方式弊端
一次性使用普遍：大量塑料袋、包装盒使用一次即丢弃，造成资源浪费与垃圾 激增。
环保应对策略
循环利用回收：推广垃圾分类与化学回收技术，将废旧塑料转化为新原料，实 现资源闭环。
高能耗生产工艺：依赖化石能源的制造流程排放大量温室气体，加剧气候变化。
节约使用替代品：倡导重复使用制品，采用可降解材料替代传统塑料，降低环 境负荷。
绿色前景
生物基材料崛起
以植物淀粉、纤维素为原料开发可降解塑料，减少对石油依赖，实现碳中和目标，广泛应用于包装与医疗领域。
智能响应材料
新型环保材料具备自修复、温敏变色等功能，延长使用寿命，提升性能效率，推动高端绿色制造发展。
循环经济融合
通过化学设计使材料易于拆解与再利用，构建“生产-使用-回收-再生”闭环体系，助力实现零废弃社会愿景。
下 课
Thanks!
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