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人教版九年级化学下同步教学课件
第十一单元 化学与社会
第2课时 化学与材料开发
课题2 化学与可持续发展
学习目标：
2. 知道常见的塑料、合成纤维和合成橡胶及其应用。
1.了解通过化学反应可以改变传统的能源利用方式。
3.认识新材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用。
4.了解使用合成材料对人和环境的影响，学会辩证地看待事物的利与弊。
新课引入
材料----人类文明的基石，时代进步的重要标志，科学技术和社会进步的物质基础.
普通自行
气自行车
科学家们先在电脑上进行设计，随后由打印机将融化的尼龙材料层层叠加，制造出的自行车。
一. 化石能源的综合利用
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。如果通过化学反应进行物质转化，就能得到煤气、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。
仿生材料
像气球一样可以吹却比钢还硬两倍的材料
高效存储氢的纳米复合材料
煤
如果把烟煤隔绝空气加强热煤可以分解成
焦碳
煤焦油
焦炉煤气
这种煤的处理方法称为煤的干馏或炼焦
这可是化学变化
是冶金工业的重要原料
是化工生产的重要原料
是重要的燃料
在特殊设备里，在高温下能生成煤气
煤气是一种经济方便、清洁卫生燃烧效率很高的燃料
1. 煤有实用价值的综合利用主要有煤的干馏、气化和液化(均为化学变化）。
煤：工业的粮食
石油气
汽 油
煤 油
柴 油
润滑油
石 蜡
沥 青
石油分馏示意图
按沸点由低到高的顺序分离出来
2. 石油的综合利用
是物理变化
原油
石油经精加工能得到5000多种化工原料
石油是重要的化工原料
二、来自石油的有机合成材料
　 合成材料主要是指通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物。　　
塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料；黏合剂、涂料也属于合成材料。
实验： 在一支试管中放入少量聚乙烯塑料碎片，用酒精灯缓缓加热，观察现象。等熔化后立即停止加热以防分解，待冷却固化后再加热， 观察现象。
1. 塑料
加热熔化
冷却固化
再次加热熔化
特征：受热时熔化，
可反复加工，
具有热塑性。
结构：
有些网状结构的高分子材料如酚醛塑料（电木）、脲醛塑料（电玉）一经加工成型，受热也不再熔化，具有热固性。
特征：一经加工成型，受热也不再熔化。
结构：
（1）塑料的分类
①热塑性塑料：具有热塑性，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。聚合结构：
聚乙烯塑料薄膜大棚
聚四氟乙烯作内衬的不粘锅
“水立方”使用了乙烯—四氟乙烯聚合物薄膜
电线外面的绝缘层是聚氯乙烯塑料
有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）制成的标牌
酚醛塑料制成的手柄
具有较好的耐热性
②热固性塑料：具有热固性， 如酚醛塑料（电木）、脲醛塑料（电玉）。聚合结构：
2.优点：
（1）、塑料的制造成本较低， 而且耐用、防水。
（2）、塑料容易被塑制成不同的形状。
（3）、大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸或碱发生反应。
（4）、塑料一般不导热、不导电，是良好的绝缘体。
3.缺点：
（1）、有些塑料容易燃烧，燃烧时产生有害气体。
（2）、大部分塑料不会腐烂，也不能被细菌分解，容易造成“白色污染”。
（3）、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。
（4）、塑料是由石油炼制的产品制成的，而石油资源是有限的。
（5）、某些材质（如聚氯乙烯）的塑料制品，使用不当会对人体健康造成危害。
4.白色污染
(1)定义：人们把塑料给环境带来的危害称为“白色污染”。
(2)危害：混在土壤中，影响农作物吸收养分和水分，将导致农作物减产；抛弃水中，被动物吞入，导致动物死亡；填埋处理，长期占用土地，混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥；分拣出来的废塑料，因无法保证质量而很难回收利用。
(3)防治措施：
a.减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；
b.重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等；
c.使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；
d.回收各种废弃塑料。
2.合成纤维
（1）纤维的分类
①.天然纤维
棉花
羊毛
蚕丝
②.合成纤维
涤纶
尼龙
腈纶
（2）纤维的比较
天然纤维：
合成纤维：
吸水和透气性较好；
强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀；
吸水和透气性较差。
不结实、不耐磨。
（3）混合纺织（混纺）
优点：既舒适又不易褶皱
（4）几种纤维的辨别
无味（有烧纸气味）
烧焦羽毛的气味
有特殊气味，无焦糊味
灰黑色，手压呈粉末状
为有光泽的硬块，手压呈粉末状
灰褐色硬块，不易碎
3.合成橡胶
常用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等。
合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等优良性能，广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
合成橡胶具有高弹性
合成橡胶耐磨
合成橡胶耐高温
三. 新型材料
1.常见化学材料
日常生活中常见的材料
金属材料
纯金属
合金
无机非金属材料
陶瓷、玻璃、水泥
有机合成材料
塑料、合成纤维、合成橡胶
复合材料
定义：两种或者两种以上的材料复合而成
常见复合材料：钢筋混凝土、玻璃钢等
(2).优点: 改进金属材料、无机非金属材料和高分子材料的性能，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。
2.复合材料:
(1).定义：两种或者两种以上的材料复合而成;常见复合材料.
(3).有些复合材料具有光、电、磁等特殊性质的功能材料。
如图： 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。
四.化学与可持续发展
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(如图)，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、尊重生命权利、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。
五.调查与研究
1.垃圾是放错位置的资源。
(1)塑料垃圾的种类、化学成分(如表)和可能产生的危害
（2）有针对性地设计塑料垃圾资源化方案并实施
①分类收集塑料垃圾:在家庭、学校或社区中设置不同的
垃圾桶，用于分类收集不同种类的塑料垃圾。例如，设
置专门的垃圾桶收集可回收塑料(如塑料瓶、塑料袋等)以及不可回收塑料(如一次性餐具等)。资源化利用可回收塑料:将可回收塑料送至回收站或相关机构进行资源化处理。一些常见的资源化方法包括再生利用、熔融再制造等，将塑料转化为新的产品,减少对原材料的需求。
②宣传和教育:在家庭、学校或社区中开展宣传和教育活动，提高人们对塑料垃圾危害的认识，鼓励大家减少塑料使用，并正确分类和处理塑料垃圾。
例如，化学帮助开发了更清洁的能源技术，如太阳能电池板和燃料电池，减少了对化石燃料的依赖。此外，化学还在减少污染和废物处理方面发挥了重要作用，包括开发生物降解塑料、优化废水处理过程等。在农业领域，化学也促进了可持续发展，例如通过研发高效农药和肥料，提高了粮食产量，同时减少了对环境的影响。总的来说，化学在推动绿色技术和产品创新、解决环境问题以及实现社会可持续发展目标方面发挥着关键作用。
2. 化学在许多环境解决方案中起着核心作用
经典例题
例1.燃烧是人类最早利用的化学反应之一，下列叙述中正确的是（ ）
A．在化学反应中只有燃烧才能放出热量
B．物质与氧气发生的反应都是燃烧
C．用嘴吹灭蜡烛的火焰，是因为使蜡烛火焰隔绝了氧气
D．煤、石油、天然气燃烧都放出大量的热，都是重要的不可再生的燃料
【解析】A、不一定是燃烧才放出热量，金属与酸的反应也放出热量，错误；B、物质与氧气发生的反应不一定是燃烧，例如呼吸，错误；C、用嘴吹灭蜡烛的火焰，是因为能降低温度到蜡烛的着火点以下，错误；D、煤、石油、天然气燃烧都放出大量的热，都是重要的不可再生的化石燃料，正确；故选：D。
D
例2.可燃冰的化学式为CH4 nH2O．下列关于“可燃冰”的叙述中，错误的是（ ）
A. “可燃冰”不是冰，是化合物
B. 因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰
C. “可燃冰”是混合物
D. “可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源


【解析】A、可燃冰”不是冰，是化合物，冰是固态的水．故A叙述正确； B、可燃冰因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰．故B叙述正确；C、可燃冰”是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物．故C叙述不正确；D、“可燃冰”有可燃性，燃烧时能放出大量的热，有可能成为人类未来的重要能源．故D叙述正确．故选C．
C
例3.城市的发展和人民生活质量的提高都有化学作出的贡献．下列关于人们的衣、食、住、行的叙述错误的是（ ）
A．纺织厂用有机合成纤维和天然纤维混纺的面料，使锡城人穿着舒适挺括，更加自信
B．食品添加剂可改善食品品质，增加食品的营养成分，因此在食物中添加越多越好
C．工厂的废气经过综合处理后再排放，使锡城的天变得更蓝
D．用化学方法研制的新型材料坚固耐用，使无锡的地铁工程成为方便出行的百年大计

【解析】A、有机合成纤维是化学研制的新材料，和天然纤维混合纺织的面料舒适挺括，故 A 说法正确；B、食品添加剂可改善食品的品质，增加食品的营养成分，所以要加入适量的食品添加剂，过量会影响身体健康，故 B 说法错误；C、冬季取暖实行集中供热、废气综合处理减少了污染，保护了环境，所以使家乡的天变得更蓝，故 C 说法正确；D、用化学方法研制的新型材料坚固、耐用，为哈尔滨市的地铁工程提供了大量原料，故 D 说法正确；故选：B。
B
【解析】A、丝绸睡衣是由蚕丝制成的，蚕丝属天然纤维，故 A 错误。B、亚麻长裤是麻制成的，麻属于天然纤维，故 B 错误。C、涤纶上衣是由涤纶制成的，涤纶是聚丙烯腈纤维，属于合成纤维，故 C 正确。D、羊绒大衣是有羊毛制成的，羊毛属于天然纤维，故 D 错误。故选：C。
例4.下列衣物中所使用的主要材料属于合成纤维的是（ ）
A．丝绸睡衣 B．亚麻长裤 C．涤纶 T 恤 D．羊绒大衣
C
例5.下列标志表示可回收利用的是( )
A. B. C. D.
【解析】A、该标志为禁止吸烟的标志，不符合题意；B、该标志是节约用水的标志，不符合题意；C、该标志为可回收利用的标志，符合题意；D、该是标志为当心火灾—氧化物的标志，不符合题意。故选C。
C
例6.豆浆机由于快捷方便而进入千家万户，根据如图的豆浆机示意图回答相关问题。
(1)豆浆机的制作材料中属于有机合成材料的是 ________ (填序号)。
(2)制作手柄的塑料属于 ________ (填“热塑性”或“热固性”)塑料。
(3)用铜做电源插孔是利用铜的 ________ 性。
【答案】 (1). ①②④ (2). 热固性 (3). 导电
【解析】（1）聚乙烯、聚苯乙烯、塑料属于合成材料；铜、不锈钢属于金属材料；故填：①②④。
（2）制作手柄的塑料受热时不会熔化，属于热固性塑料；故填：热固性；
（3）用铜作电源插孔是利用铜的导电性。故填：导电。
2. 学习常见的塑料、合成纤维和合成橡胶及其应用。
1.了解了通过化学反应可以改变传统的能源利用方式。
3.认识新材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用。
4.了解使用合成材料对人和环境的影响，学会辩证地看待事物的利与弊。
课堂小结
随堂练习
1．下列关于材料的说法中，正确的是（ ）
A.金刚石、生铁、黄铜都属于金属材料
B.合成材料包括合成纤维、合成橡胶、合金
C.可用抽丝、灼烧、闻气味的方法鉴别羊毛纤维和棉纤维
D.石墨做润滑剂是因为质软
C
【解析】A、金刚石属于无机非金属材料，故 A 错误；B、合金属于金属材料，故 B 错误；C、羊毛的主要成分是蛋白质，灼烧后有烧焦羽毛的味道，所以可用抽丝、灼烧、闻气味的方法鉴别羊毛纤维和棉纤维，故 C 正确；D、石墨具有润滑性，所以石墨可作润滑剂，故 D 错误选：C。
2．下列厨房用品所使用的主要材料，属于有机合成材料的是（ ）
A．竹筷子 B．玻璃杯
C．不锈钢勺子 D．塑料盆
D
【解析】A、竹筷子是由竹子制作的，属于天然材料，故 A 错误；B、玻璃杯为玻璃制品，属于无机非金属材料，故 B 错误；C、不锈钢勺子为金属合金制品，属于金属材料，故 C 错误D、塑料盆为塑料制品，属于有机合成材料，故 D 正确；故选：D。
3.中国梦、小康梦．我县新农村建设如火如荼，许多的村庄道路两侧安装了太阳能路灯，太阳能路灯的透明塑料灯罩属于（ ）
A．有机合成高分子材料 B．天然材料
C．金属材料 D．复合材料
A
【解析】太阳能路灯的透明塑料灯罩是由塑料制成的，塑料属于有机合成高分子材料，而不是天然材料、金属材料、复合材料。故选：A。
4.CaC6 是纯钙晶体与石墨发生化学反应所得到的石墨烯插层复合材料，由单层碳原子石墨烯和单层原子钙交替复合而成，具有超导性能，下列有关说法正确的是（ ）
A．CaC6 是由分子构成的 B．构成 CaC6 的粒子停止运动
C．CaC6 是纯净物 D．CaC6 中原子间没有间隔
C
【解析】A、CaC6 是由离子构成的，错误；B、微粒在不断的运动，错误；C、CaC6 是纯净物，正确；D、原子间有间隔，错误。故选：C。
5.合成材料的应用和发展，大大方便了人类的生活，但是合成材料废弃物的急剧增加也带来了环境问题，废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。要解决“白色污染”问题，下列做法不合理的是( )
A. 用布袋代替塑料袋购物 B. 使用微生物降解塑料
C. 推广使用一次性塑料杯 D. 回收各种废弃塑料
C
【解析】A、用布袋代替塑料袋购物，可以减少塑料的使用，合理；B、使用微生物降解塑料，能够在较短时间内使塑料分解，可以减少对环境的污染，合理；C、推广使用一次性塑料杯，能够使塑料的消费量大增，从而加重了环境污染，不合理；D、回收废弃塑料，进行集中处理，可以减少对环境的污染，合理；故选C。
6．我国自主研制的大型客机C919试飞成功，这标志着我国的航空强国梦又迈出了一大步。大飞机使用了各种化学材料，见下图（甲）。请回答：
（1）橡胶属于_______物（选填“有机"或”无机”）；
（2）玻璃钢属于_______材料（选填“金属”、”有机高分子””复合”）；
（3）上图（乙）是钛的原子结构示意图，则x=_______；
（4）铁比铝的强度大，但制造大飞机却用铝合金而不用铁合金，主要原因是铝比铁具有更好的抗腐蚀性和_______的特点。
【答案】(1). 有机 (2). 复合 (3). 10 (4). 密度小
【解析】（1）橡胶是含碳元素的化合物，属于有机物。（2）玻璃钢是由塑料和碳单质增强体组合成的，属于复合材料。
（3）在原子中，质子数=核外电子数， 。
（4）铁比铝的强度大，但制造大飞机却用铝合金而不用铁合金，主要原因是铝比铁具有更好的抗腐蚀性和密度小的特点。
化学就象你头顶上的果实，
只要肯稍作努力，成功的
甜蜜就属于你！
祝你成功！
See You

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