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(共28张PPT)
第十一单元 化学与社会
课题2 化学与可续发展
1
认识资源的综合利用与新能源的开发及利用。
2
知道常见的塑料、合成纤维、合成橡胶及其应用。
3
认识新材料的发展对人类社会进步所起的重要作用。
原始人居住的洞
茅草房屋
用树木做的房屋
用石头砌起来的房屋
在人类社会发展过程中，大自然馈赠人类的材料，已经远远不能满足人类社会发展的需要，为了人类自身发展的需要，人们总是在大自然的馈赠之外，用自己的聪明才智和勤劳的双手，不断地研制，创造着各种各样的新材料，以满足人类素质文明和科学技术不断发展的需要。事实说明，材料科学是高科技产业的支柱，化学是材料科学的基础。
现代居室
回顾第七单元学过的知识，讨论自然资源中化石能源的利用方式。
思考与讨论
石油的综合利用:将石油炼制可得到汽油、煤油、柴油、石蜡、液化石油气、沥青等。
石油
煤
煤的综合利用:将煤隔绝空气加强热，可生产得到煤气、焦炭、煤焦油等。
人们为降低化石能源利用对环境的影响而采取的措施有哪些？
③改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，
推广使用电动汽车。
脱硫煤
思考与讨论
①提高燃料质量和改进使用技术来减少空气污染物的排放；
②大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备，用天然气代替煤；
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，开发新能源。
化学与能源利用
能源利用的新途径
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。
地热能 风能 太阳能
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
能源利用的新途径
化学在能源领域的应用
煤的清洁利用、电解水制氢、风力发电机、光伏电池、燃烧电池和电动汽车锂离子电池的生产等，都是化学大显身手的重要领域。
化学与能源利用
风力发电
光伏电池
电解水制氢
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。
风能与氢能联合开发，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，实现了自然资源利用、生态环境保护与经济社会高质量发展的有机统一。
科学.技术.社会
煤、石油等化石燃料和秸秆等物质
——应用范围有限且污染严重
直接燃烧
——可以得到煤气、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
化学转化
化学与材料开发
化学与材料开发
有机高分子材料的分类
（1）天然有机高分子材料，如棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等。
羊毛
棉花
（2）合成有机高分子材料，如塑料、合成纤维、合成橡胶等，简称合成材料。
化学与材料开发
有机高分子材料的分类
塑料
合成纤维
合成橡胶
(1)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
有机高分子材料的特点
化学与材料开发
具有热固性
如酚醛塑料、
脲醛塑料等
具有热塑性
如聚乙烯、
聚丙烯等
年产10万吨的合成纤维厂
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10万吨的合成橡胶厂
约15万公顷橡胶林一年的产胶量
(2)合成材料在某些方面具有更为优异的性能，而且便于大规模工业化生产，成本较低，产量稳定。
化学与材料开发
有机高分子材料的特点
常见的合成材料
合成材料 主要性能 常见类型 应用举例
塑料 密度小，耐腐蚀，易加工 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等
合成橡胶 弹性和绝缘性好 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等 轮胎、密封制品、防护用品等
合成纤维 强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀 聚丙烯纤维（丙纶）、聚对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、建筑材料等
化学与材料开发
日常生活中有很多棉纤维、羊毛纤维和涤纶面料制成的衣物。
如何通过实验区分这三种纤维
化学与材料开发
从物质组成和转化的视角分析:
三种纤维的主要成分都属于有机物，可以燃烧;
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
资料卡片：
同时，三者的成分不同，燃烧时的现象和产物的状态可能不同。
实验：收集三种纤维,依次用坩埚钳夹持,将其点燃,观察、记录燃烧时的现象和产物的状态。
纤维种类 燃烧情况 气味 灰烬
棉纤维 易燃，直接燃烧
羊毛纤维 起泡成球，不持续燃烧
涤纶 先熔化再燃烧，或边熔化边燃烧
故用燃烧法鉴别棉纤维、羊毛纤维和合成纤维。
化学与材料开发
烧纸的气味
烧焦羽毛的气味
特殊气味
灰色，细而软
黑褐色小球，易碎
黑色或褐色硬块
化学与材料开发
你知道我国研制的战斗机歼-20机翼主要是由材料制造的吗？
我国研制的战斗机歼-20
（1）复合材料：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。
碳纤维复合材料
新型材料
玻璃钢—头盔
化学与材料开发
芳纶复合材料
在塑料中加入玻璃纤维
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
（2）功能材料：具有光、电、磁等特殊性质的材料。
新型材料
化学与材料开发
社会的可持续发展
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。如果对物质的获取、使用或处理不当，就会引发一系列环境和社会问题。
各种资源从开采、提炼到制成产品，再到产品的使用与回收，其中的每个环节都离不开物质的转化。
生活中的环保
垃圾分类
社会的可持续发展
环保袋
纸吸管
可降解塑料
回收标志
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
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）
1.下列能源中属于新能源的是________（填序号，下同），
属于可再生能源的是________。
BCDE
BCD
A．天然气　 B．太阳能　
C．潮汐能　 D．生物质能 　E．核能
2.下列物品所用的主要材料中，不属于合成材料的是（ ）
A.不粘锅的聚四氟乙烯内衬
B.汽车轮胎
C.无人机的塑料外壳
D.羊绒外套
D
3.某牛仔裤标签如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A.棉纤维透气性好
B.聚酯纤维是合成纤维
C.合成纤维耐磨性较差
D.用灼烧的方法可区分棉纤维与聚酯纤维
C
棉 82%
聚酯纤维 12%
氨纶 6%
4.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．长益高铁钢轨用到的“锰钢”属于金属材料
B．华为手机屏用到的“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．C919大型客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
B
5.合成材料的应用与发展，方便了人类的生活，同时也带来了环境问题。
(1)塑料、合成橡胶、________是三大合成材料。
(2)下列图标中，属于我国制定的某种塑料包装制品回收标志的是____（填标号）。
(3)铁质自来水管道逐步被塑料管道代替。
写出一条塑料管道的优点________________________。
合成纤维
C
价格便宜（或不会生锈）
化学与能源利用
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
化学与可持续发展
化学与材料开发
能源利用的新途径
化学在能源领域的应用
通过化学反应将化石能源转化为清洁、便利的二次源
开发可再生和环境友好的新能源
有机高分子材料
有机高分子材料的特点
常见合成材料
塑料
合成纤维
合成橡胶
新型材料
社会的可持续发展
复合材料
功能材料

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