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课题2 化学与可持续发展
一、学习目标
1.认识化学在解决与能源、材料等相关问题中的作用。
2.结合实例，从物质及其变化的视角，认识材料的科学利用与新材料的研发，理解化学与生态环境保护的关系。
3.了解有机高分子材料等在社会生活中的应用。
4.知道使用材料对人和环境的影响，树立环保意识。
二、学习重难点
重点：合成材料的性质与应用；棉纤维、羊毛纤维、合成纤维的鉴别。
难点：初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和绿色出行的生活方式。
三、学习过程
【课前活动】
1.知识回顾：回顾第七单元学过的知识，讨论化石能源的利用方式，以及人们为降低化石能源利用对环境的影响而采取的措施。
2.生活链接：说一说生活中你所使用的塑料制品及其优点。
3.查阅资料：了解棉纤维、羊毛纤维和涤纶的化学成分。
【课堂探究】
任务一：阅读教材P104，举例说明开发的二次能源和新能源。
任务二：如图是光伏发电制氢的流程，分析流程中涉及的化学变化。
任务三：如图是风电制氢的流程，分析流程中涉及的化学和物理变化。
任务四：阅读教材P106表11-2，了解合成材料的性能和应用等。
塑料 合成纤维 合成橡胶
主要性能 密度小、________、易加工 强度高、_______、耐磨、耐腐蚀 弹性和______性好
常见类型 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 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 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等
应用举例 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等 纺织原料、过滤材料、建筑材料等 轮胎、密封制品、防护用品等
任务五：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。结合三种纤维的化学成分，分析如何区分这三种纤维？
任务六：了解材料的分类，完成下列表格。
材料 举例
_______材料 纯金属 ______________
合金 生铁、钢、青铜、黄铜等
_______ 材料 玻璃、陶瓷、水泥等
有机高分子材料 材料 塑料 聚乙烯、聚氯乙烯等
腈纶、涤纶、尼龙等
合成橡胶 顺丁橡胶、丁苯橡胶等
天然高分子材料 ____________、丝、天然橡胶等
材料 碳纤维复合材料、玻璃钢等
功能材料 光动能、形状记忆功能等
【课堂检测】
1.有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列物质属于合成材料的是（ ）
A．羊毛 B．棉花 C．聚乙烯塑料 D．蚕丝
2.2024年5月，武王墩墓出土了迄今为止东周时期最大的青铜圆鼎。青铜是以铜和锡为主要成分的合金，青铜属于（ ）
A．非金属材料 B．金属材料 C．合成材料 D．复合材料
3.下列行为不符合“改善环境质量，推动绿色发展”这一活动主题的是（ ）
A．倡导低碳生活 B．大力发展燃煤发电
C．循环高效利用资源 D．鼓励乘坐公共汽车
4.如图是某服装标签的部分内容，判断下列叙述错误的是（　　）
A．羊毛属于天然纤维
B．涤纶属于合成纤维
C．可用灼烧的方法鉴别羊毛和涤纶
D．羊毛和涤纶都属于合成有机高分子材料
5.我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、 “蓝氢”和“绿氢”三个阶段。
(1)煤、石油和天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)通过反应CH4+CO22CO+2H2制备的氢能属于 (填“灰氢”、“蓝氢”或“绿氢”)。
(3)工业上用电解水的方法制取氢气的化学方程式是 。
(4)氢能潜力巨大，在生活中未能广泛应用的原因是___________(填序号)。
A．制取成本高 B．产物有污染
C．燃烧热值低 D．储运成本高
答案和解析
一、学习目标
1.认识化学在解决与能源、材料等相关问题中的作用。
2.结合实例，从物质及其变化的视角，认识材料的科学利用与新材料的研发，理解化学与生态环境保护的关系。
3.了解有机高分子材料等在社会生活中的应用。
4.知道使用材料对人和环境的影响，树立环保意识。
二、学习重难点
重点：合成材料的性质与应用；棉纤维、羊毛纤维、合成纤维的鉴别。
难点：初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和绿色出行的生活方式。
三、学习过程
【课前活动】
1.知识回顾：回顾第七单元学过的知识，讨论化石能源的利用方式，以及人们为降低化石能源利用对环境的影响而采取的措施。
【答案】举例：使用无烟煤、脱硫煤；改进发动机，使用催化净化装置；改变能源结构，利用更清洁的能源等。（合理即可）
2.生活链接：说一说生活中你所使用的塑料制品及其优点。
【答案】水杯、脸盆、笔壳等；结实、耐用、轻便等。
3.查阅资料：了解棉纤维、羊毛纤维和涤纶的化学成分。
【答案】棉纤维：纤维素；羊毛纤维：蛋白质；涤纶：高分子化合物。
【课堂探究】
任务一：阅读教材P104，举例说明开发的二次能源和新能源。
【答案】二次能源：电能、乙醇、石油制品等；新能源：氢能、太阳能、风能、核能等。
任务二：如图是光伏发电制氢的流程，分析流程中涉及的化学变化。
【答案】①制氢：2H2O 2H2 ↑ + O2↑；②储氢：3H2+ CO2H2O+CH3OH；③释氢：H2O+CH3OH3H2↑ + CO2↑；④用氢：2H2 + O2 2H2O。
任务三：如图是风电制氢的流程，分析流程中涉及的化学和物理变化。
【答案】电解槽：2H2O 2H2 ↑ + O2↑；加压、储存：氢分子间的间隔变小。
任务四：阅读教材P106表11-2，了解合成材料的性能和应用等。
塑料 合成纤维 合成橡胶
主要性能 密度小、________、易加工 强度高、_______、耐磨、耐腐蚀 弹性和______性好
常见类型 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 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 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等
应用举例 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等 纺织原料、过滤材料、建筑材料等 轮胎、密封制品、防护用品等
【答案】耐腐蚀 弹性好 绝缘
任务五：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。结合三种纤维的化学成分，分析如何区分这三种纤维？
【答案】通过灼烧的方法区分，棉纤维灼烧后产生烧纸的气味，羊毛纤维灼烧后产生烧焦羽毛的气味，涤纶灼烧后产生刺激性气味。
任务六：了解材料的分类，完成下列表格。
材料 举例
_______材料 纯金属 ______________
合金 生铁、钢、青铜、黄铜等
_______ 材料 玻璃、陶瓷、水泥等
有机高分子材料 材料 塑料 聚乙烯、聚氯乙烯等
腈纶、涤纶、尼龙等
合成橡胶 顺丁橡胶、丁苯橡胶等
天然高分子材料 ____________、丝、天然橡胶等
材料 碳纤维复合材料、玻璃钢等
功能材料 光动能、形状记忆功能等
【答案】金属 铁、铝等 无机非金属 合成 合成纤维 棉、麻等 复合
【课堂检测】
1.有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列物质属于合成材料的是（ ）
A．羊毛 B．棉花 C．聚乙烯塑料 D．蚕丝
【答案】C
【分析】有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶。
【解析】A、羊毛属于天然纤维，此项不符合题意；
B、棉花属于天然纤维，此项不符合题意；
C、聚乙烯塑料属于合成材料，此项符合题意；
D、蚕丝属于天然纤维，此项不符合题意。
故选C。
2.2024年5月，武王墩墓出土了迄今为止东周时期最大的青铜圆鼎。青铜是以铜和锡为主要成分的合金，青铜属于（ ）
A．非金属材料 B．金属材料 C．合成材料 D．复合材料
【答案】B
【解析】青铜是以铜和锡为主要成分的合金，合金属于金属材料，故选B。
3.下列行为不符合“改善环境质量，推动绿色发展”这一活动主题的是（ ）
A．倡导低碳生活 B．大力发展燃煤发电
C．循环高效利用资源 D．鼓励乘坐公共汽车
【答案】B
【解析】A、倡导环保低碳生活对改善环境质量、推动绿色发展具有积极意义，故错误；
B、大力发展燃煤发电既浪费化石燃料、又产生大量的污染物，故正确；
C、循环高效利用资源既节能减排、又保护了环境，故错误；
D、尽量使用公共交通工具出行，少开私家车多步行，可以节约能源、保护环境，故错误。
故选B。
4.如图是某服装标签的部分内容，判断下列叙述错误的是（　　）
A．羊毛属于天然纤维
B．涤纶属于合成纤维
C．可用灼烧的方法鉴别羊毛和涤纶
D．羊毛和涤纶都属于合成有机高分子材料
【答案】D
【解析】A、羊毛属于天然纤维，选项说法不符合题意；
B、涤纶属于合成有机高分子材料，属于合成纤维，选项说法不符合题意；
C、分别取样灼烧，闻气味，产生烧焦羽毛气味的是羊毛，产生特殊气味的是涤纶，可以鉴别，选项说法不符合题意；
D、羊毛属于天然纤维，涤纶属于合成有机高分子材料，选项说法符合题意。
故选D。
5.我国氢能源的发展规划分为“灰氢”、 “蓝氢”和“绿氢”三个阶段。
(1)煤、石油和天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)通过反应CH4+CO22CO+2H2制备的氢能属于 (填“灰氢”、“蓝氢”或“绿氢”)。
(3)工业上用电解水的方法制取氢气的化学方程式是 。
(4)氢能潜力巨大，在生活中未能广泛应用的原因是___________(填序号)。
A．制取成本高 B．产物有污染
C．燃烧热值低 D．储运成本高
【答案】(1)不可再生
(2)蓝氢
(3)
(4)AD
【解析】（1）煤、石油和天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源；
（2）天然气的主要成分是甲烷，故通过该反应制备的氢能属于蓝氢；
（3）水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；
（4）氢气燃烧产物只有水，且燃烧值大，是比较理想的能源，但是制取成本高，且储运成本高，故氢能在生活中未能广泛应用。
故选AD。
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