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第9章　化学与社会发展
全章大归纳
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成分:主要含碳元素
煤综合利用煤的干留
生产煤气
化石燃料
石油成分主要含碳、氢元素
综合利用:石油分馏
天然气:主要成分是甲烷
能;太阳能间接利用:光合作用
直接利用
光-热转换
源的综合利用
光-电转换
综化学电池能量转化形式:化学能→电能
优点:能量转化效率高
来源
三大优点热值高
氢能
无污染
制氢成本高
面临的问题
储存、运输困难
无机材郑金属材料,纯金属
无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥等
优点
碳、氢元素组成,无毒
塑料“自色污染”聚乙烯燃烧无剌激性气味
常见塑料
可用于食品包装
碳、氢、氯元素组成,有毒
聚氯乙烯燃烧有刺激性气味
化学与社会发展
新型材
不可用于食品包装
天然纤维植物红维(棉、麻等)
料
的合成材料
动物纤维(毛、蚕丝等
合成纤维—纤维人造纤绘,原料:竹、木材等
研制
加工方法:化学方法
原料:石油产品、煤等
合成纤维加工方法:化学方法
优点:强度高、耐磨、弹性好、耐腐蚀等
缺点:吸水性、透气性差
合成橡胶:良好的弹性、绝缘性、耐高温性
复合材料:钢筋混凝土、玻璃钢、机动车轮胎等
氧化硫
污染物
有害气体氮氧化物
烟尘
氧化碳
空气污染防治
定义
酸雨形成原因
环境污染的防
危害
防治
业废水
污染源农业用水
水体污染
生活污水
分类回收
防治
般垃圾填埋
危害
治固体废弃物污染处理方法
高温堆肥
可燃类垃圾
燃烧供热、发电
生产燃料第9章　化学与社会发展
第3节
环境污染的防治
一、空气污染
1．空气污染物：分为有害气体和烟尘。我国空气污染的主要污染物是二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和可吸入颗粒物(尤其是直径小于等于2.5
μm的颗粒物，简称PM2.5)等。
2．与空气污染有关的三大环境问题：酸雨、温室效应、臭氧层空洞。
3．防治空气污染的方法：制订环保法规，建立空气质量监测系统；研制和开发清洁能源；采用化学等方法处理工业生产中产生的有害气体；在汽车上安装尾气净化装置，将有害气体转化为无害气体。
4．酸雨
(1)硫的燃烧：硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰(如果在空气中燃烧则为淡蓝色火焰)，放出热量，生成有刺激性气味的气体。化学方程式为S＋O2
SO2。
(2)SO2的检验：通入稀高锰酸钾溶液，溶液褪色。
(3)酸雨：pH小于5.6的降水(包括雨、雪、霜、露、雾和雹等)。
(4)酸雨的形成：我国是世界上的燃煤大国，煤燃烧产生的SO2进入大气后可形成硫酸型酸雨。硫酸型酸雨的形成过程如下：
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相应的化学方程式：
①S＋O2SO2　②2SO2＋O22SO3
③SO3＋H2O===H2SO4
④SO2＋H2O===H2SO3
⑤2H2SO3＋O2===2H2SO4
(5)酸雨的危害：进入湖泊、江河会导致鱼类死亡，影响水生生物的生长和繁殖；进入农田会使土壤酸化，导致矿物营养元素流失，破坏农作物和森林的生长；使桥梁、艺术品、建筑物和机器等腐蚀损坏；会危害人体的健康。
(6)酸雨的防治：使用和开发新能源；研究化石燃料的除硫方法；研究经济高效地回收二氧化硫的技术；研究车辆尾气的净化催化剂等。
5．温室效应
(1)成因：由于空气中二氧化碳、甲烷等气体浓度增大，空气温度升高。目前导致温室效应的主要气体是二氧化碳。
(2)防治减缓措施：减少化石燃料的使用，开发新能源，植树造林。
6．空气质量报告
空气质量报告主要包括三项内容：污染物、空气污染指数(API，空气中污染物的浓度)、空气质量等级。列入空气质量监测标准的项目为可吸入颗粒物(PM10)、可入肺颗粒物(PM2.5)、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧等。
二、
保护水资源
1．水体污染主要来自：生活污水、工业废水、农业用水。
2．爱护水资源要从节约用水和防治水体污染入手。
3．水体富营养化导致藻类植物过度繁殖，造成海水的“赤潮”和河水的“水华”现象。
三、回收利用固体废弃物
固体废弃物资源化途径主要有3种：(1)废物回收利用：包括分类收集、分选和回收。(2)废物转换利用：如利用垃圾微生物分解产生可堆腐有机物生产肥料；用废塑料裂解生产汽油或柴油等。(3)废物转化能源：如垃圾焚烧发电或填埋气发电等。
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2第9章　化学与社会发展
第2节
新型材料的研制
一、无机材料
1．金属材料
(1)金属材料包括纯金属和合金。
(2)金属材料使用的历史过程
青铜(商代)―→
铁器(春秋)―→
铝(近100多年)
金属的应用以及开发年代的先后与金属的活动性顺序有密切关系。
(3)新型金属材料
特种合金及具有某些特殊功能的合金材料，如储氢合金、记忆合金。
2．无机非金属材料
(1)常见种类：陶瓷、玻璃、水泥等。
(2)优缺点：耐高温，硬度高，抗腐蚀，但脆性大。
(3)陶瓷材料包括：古代陶瓷和新型陶瓷材料，新型陶瓷材料用来制造发动机零件、人造骨(关节、牙)等。
二、合成材料
有机合成高分子材料简称合成材料。
三大有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶。
1．塑料
(1)常见种类：聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、有机玻璃(PMMA)、聚苯乙烯(PS)。
(2)聚乙烯与聚氯乙烯的比较与鉴别
①聚乙烯由C、H元素组成，无毒，可用于包装食品；聚氯乙烯由C、H、Cl元素组成，使用时会分解出有害物质，不宜用于食品包装。
②聚乙烯与聚氯乙烯燃烧时的现象：
聚乙烯：易燃烧，燃烧时不冒烟，无臭味；
聚氯乙烯：不易燃烧，燃烧时冒烟，有臭味。
③鉴别聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料：点燃闻气味，有刺激性气味的是聚氯乙烯塑料；无刺激性气味的是聚乙烯塑料。
(3)“白色污染”：难以被降解的塑料造成的环境污染。
①危害：破坏土壤结构、污染地下水、危害海洋生物。
②解决方法：尽量减少使用塑料制品、回收废旧塑料、生产可降解塑料。
2．合成橡胶
橡胶包括天然橡胶和合成橡胶，合成橡胶具有良好的弹性、绝缘性、耐高温性、不易老化，用途广泛。
3．合成纤维
(1)合成纤维的优点与缺点
①优点：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀。
②缺点：吸水性和透气性差。
(2)纤维的分类
分类
原料
纤维(实物)
备注
天然纤维
棉、麻、羊毛、蚕丝
棉布、丝绸等
人造纤维
竹、木材等
人造棉、人造毛、人造丝
化学方法加工
合成纤维
石油产品、煤、石灰石、水、空气等
涤纶、锦纶、腈纶
一系列的化学反应合成
(3)几种纤维的性质比较
　　性质纤维种类　　
灼烧情况
受酸溶液的影响
受碱溶液的影响
结
论
棉纱线
有烧纸气味
受到较强的腐蚀，变脆
受到较弱的腐蚀，稍微膨胀
天然纤维不耐酸、碱的腐蚀
羊毛绒
有烧焦羽毛的气味
几乎无变化
受到较强的腐蚀，纤维变细、褪色
尼龙丝线
有特殊气味、趁热可拉成丝
几乎无变化
几乎无变化
合成纤维比较耐酸、碱腐蚀
三、复合材料
定义：将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料，具有更优异的综合性能。例如：钢筋混凝土、玻璃钢、搪瓷等。
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3第9章　化学与社会发展
第1节　能源的综合利用
一、能源
1．能源的分类
分类依据
类别
举例
能源利用的角度
常规能源
三大化石燃料：煤、石油、天然气
新能源
氢能、核能、太阳能、风能、地热能等
是否可再生的角度
可再生能源
太阳能、生物能、水能、风能、地热能等
不可再生能源
化石燃料、核燃料等
2.解决能源危机的方法
(1)提高能源利用率。(2)使用节能产品。(3)开发新能源。
二、化石燃料
分类
煤
石油
天然气
状态
固体
液体
气体
主要成分或元素
C、H、O、N、S
C、H
甲烷
利用
直接作燃料
分馏
直接作燃料
方式
干馏或炼焦
利弊
浪费能源、污染环境
分离出汽油、煤油、航空煤油、柴油……达到物尽其用、综合利用的目的
化石燃料中最清洁的燃料
分解成焦炭、煤焦油、焦炉煤气。达到物尽其用、综合利用的目的
共性
都属于混合物，不可再生，贮量有限；燃烧都产生二氧化碳，引发温室效应，不完全燃烧均能产生CO
三、太阳能
太阳能属于可再生的新能源。直接利用太阳能主要有两种方式，一是光－热转换，如温室、太阳能热水器等，此种方式是太阳能利用中技术最成熟、转换率较高的方式；二是光－电转换，把太阳能直接转换为电能。
四、化学电池
1．电池：是一种将化学能转化为电能的装置。
2．电池的优点：既可减少大气污染，又可以提高能量的转化效率。
3．随手丢弃废旧电池对环境的影响：废旧电池的危害主要集中在重金属(如汞、铅、镉)离子对环境的污染上，这些物质泄漏出来进入水或土壤中，通过各种途径进入食物链，最终给人类带来危害。因此，要正确使用电池，并妥善回收，集中处理。
五、氢能
　氢气
主要性质
密度最小的气体，具有可燃性：2H2＋O22H2O
实验室制备
Zn＋H2SO4===H2↑＋ZnSO4
作燃料的优点
1.热值高　2.原料来源广　3.燃烧产物无污染，理想的“绿色能源”
开发面临的问题
一是制取成本高；二是储存、运输困难
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