资料简介
第十一单元 化学与社会发展
第一节 化学与能源开发
1.能够说出化石能源和新能源的种类;
2.通过分析氢气用作燃料的优点,认识氢能是未来最理
想的能源;
3.知道化石燃料对人类生产、生活的重要意义,认识化
学在开发新能源、 提高能源转化率等方面的重要性;
4.认识各种化学电池及化学能转化为电能的方法。
学 习 目 标
思考:当今人类生产生活中应用最广泛的能源有哪
些?
煤 石油天然气
化 石 燃 料
目前全世界使用的能源90% 取自化石燃料,即煤炭、
石油和天然气,它们经历了上亿年的时间才得以生成
,因此是不可再生能源。从探明的储量分析,现在地
球上的煤炭、石油和天然气的总储量分别为:
石 油:1万亿桶
天然气:120万亿立方米
煤 炭:1万亿吨
一、我们所面临的能源状况
按照全世界对化石燃料的消耗速度计算,这些能源可供人类
使用的时间大约还有:
储量有限的化石燃料
中国节能标志
说明:中间是一个汉字“
节”,代表“节约”;“
节”的“横”和外面的圆
圈组成了一个大大的字母
“e”,代表能源(能源的
英文单词energy的第一个
字母)。整体图案为蓝色
,象征着人类通过节能活
动还天空和海洋于蓝色。
人类利用能源的三个阶段:
1.柴草时期
2.化学能源时期
3.多能源结构时期
煤炭、石油、天然气。
目前人类所能够使用的能源形式:太阳能、潮汐能、
地热能、 核能、风能。
新能源
太阳能 水能 风能 氢能
核能 潮汐能 地热能 生物质能
1.氢气作为能源,有哪些优点?
2.氢能源还没有得到广泛应用的原因?
二、清洁高效的氢能
氢能的优点:
• 放热量高:每升氢气放出的热量为1千克汽油的3~4
倍。
• 清洁无污染:氢气在燃烧过程中,产物只有水,不会
造成环境污染,因而又被称为“清洁燃料”。
• 来源广泛:占地球表面71%的水中都含有大量的氢元
素,水分解可制得氢气(H2O H2 + O2),氢燃
料燃烧后又生成水。
通电
氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是:
(1)廉价高效的制取氢气;
(2)氢气的储存和运输;
小结:
一、氢能源的优点:
1.燃烧放热多;
2.原料来源广;
3.燃烧产物不污染环境。
二、大量使用氢能源要解决的问题:
1.氢气的存储和运输问题;
2.用水制备氢气的能耗问题。
2H2O
太阳能
光催化剂
=========2H2↑ + O2↑
能量
太阳能转化
为化学能
化学能转化
为电能
燃料电池
理
想
的
氢
能
源
循
环
体
系
理想的氢能源循环体系
• 你能得到哪些信息?
1.在光催化剂的作用下,通过
水的分解实现由太阳能到化学
能的转化。
2.通过燃料电池内的化学反应
实现由化学能到电能的转化。
下列关于氢能源 的循环体系说法错误的是?
A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B.该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能
C.在此循环中发生了反应:2H2O 2H2↑ O2↑
D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下
分解水的催化剂
三、应用广泛的化学电池
干电池
锂电池
汽车用的蓄电池
1.电池的特点
体积小
电容量大
移动方便
化学反应能否产生电能?
(1)观察干电池的结构
实验探究
活动天地
思考:化学反应能否产生电能?
1.实验中有什么现象?
2.实验中能量是怎样变化的?
1.把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的
烧杯中。观察现象并做解释。
现象:锌片表面有气
泡生成,碳棒无变化。
2.用导线把上面实验中的锌片和碳棒连接起来,并
在导线中间连接一只灵敏电流计。观察现象并做解
释。
现象:电流计指针:
锌片表面:
碳棒表面:
实验现象:
探究步骤 实验现象 结论
1.将一根碳棒和
一块锌片平行插
入盛有稀硫酸的
烧杯中
锌片表面有气泡生
成,碳棒无变化
锌与硫酸反应产生氢
气,碳与硫酸不反应。
Zn+H2SO4===ZnS
O4+H2
2.用导线将锌片
和碳棒连接,中
间连接一只灵敏
的电流计
碳棒表面有气泡生
成,锌片无气泡生
成,却不断溶解,
灵敏电流计的指针
产生偏转
锌片溶解说明发生了
化学反应,锌失去的
电子通过导线移动至
碳棒,溶液中的H+在
碳棒上得到电子生成
氢气,所以指针偏转,
化学能转化为电能
烧杯中现象
化学方程式
Zn+H2SO4==ZnSO4+
H2
电流计现象
能量的转化方式
碳棒上产生气泡
仔细观察实验现象完成表格:
偏转
化学能转化为电能
自制电
池
水果、铜片、锌片、导线若干、灵敏电流计。
活动天地
所需仪器
电池的能量转化
化学能转化为电能。
物质的化学能可以转化为光能、热能、电能。
现学现用
1.下列能量转化是化学能转化成电能的是( )
A.潮汐发电 B.电灯发光
C.用干电池做电源 D.用电动机带动水泵抽水
C
2.燃料电池是将化学能转化为电能的装置,下列燃料电池
最清洁的是( )
A.O2—CH4燃料电池 B.O2—C2H5OH燃料电池
C.O2—H2燃料电池 D.O2—CO燃料电池
C
3.氢气可以用做推进火箭燃料是因为( )
A.氢气难溶于水
B.氢气没有颜色
C.氢气燃烧释放热量多
D.氢气没有气味
C
现学现用
4.物质的变化过程中伴随着能量的变化。化学变化中通常伴随
着能量转化,这是因为不同的物质包含的化学能大小不同,
在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能、光能或电
能等。
(1)举出一个环境中吸收热能的物理变化的例子:___________。
(2)镁条燃烧时,部分化学能转化为_____能和_____能。
(3)已知氢气在氧气中燃烧生成水的变化放出热能。根据能
量守恒原理,反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能比反
应后的水所包含的化学能______(高或低),理由是
__________________________。
冰熔化成水等
光热
反应时放出了热能和光能
高
第十一单元 化学与社会发展
第二节 化学与材料研制
铁器时代
石器时代 铜器时代
现代
信息时代
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。
金属材料
硅酸盐材料:玻璃 水泥 陶瓷
有机高分子材料:合成纤维、合成塑料、合成橡胶、
羊毛、棉花、天然橡胶
复合材料:玻璃钢 混凝土 汽车外胎
材
料
材
料
天然材料
合成材料
金属
合金
一、玻璃是如何制成的
玻璃
玻璃:
1.原料:
2.原理:
3.分类:
二、”塑料王”是怎样诞生的
塑料:塑料的品
种很多,用途也
各不相同。使用
最多的是聚乙烯
塑料。
保鲜膜
吹塑成型的聚乙烯薄膜
讨论:
塑料的广泛应用,给我们的生活带来了怎样的影响?
(从正反两面进行回答)
生活中白色污染随处可见
生活中白色污染随处可见
塑料给我们的生活带来很多好处,也带来了一些问题:
如何在生活中减少“白色污染”的产生?
怎样减少白色污染?
1.尽可能减少使用白色制品;
2.回收废旧塑料;
3.制造和使用降解塑料;
4.制造和使用回收塑料。
回收废旧塑料的好处:
1.减少废弃塑料的数量,减少白色污染;
2.节约石油资源。
解决“白色污染”的重要方法之一:制造和使用降
解塑料。
降解是指聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为
小分子的过程。大部分塑料在自然环境中很难降解,
因此,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可有效防止“白色污染”。
开始 一个月 2个月 2.5个月 3个月
解决“白色污染”的重要方法之二:制造和使用可回收
塑料。
塑
料
的
回
收
从
你
我
做
起
利用回收的废塑料使之资源化——垃圾是放错了位
置的资源。
1.直接作为材料;
2.制燃料油;
3.制燃料气;
4.用化学方法加工制防水材料。
三、玻璃钢是钢么?
自学提示:
1.玻璃钢是钢吗?
2.什么是复合材料?
复合材料:是将两种或两种以上的材料复合成一体
而形成的材料。
玻璃钢
1.有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。
下列物质属于有机合成材料的是( )
A.棉花 B.蛋白质
C.维生素 D.塑料
2.下面说法错误的是( )
A.有机合成材料都是高分子材料
B.棉花、羊毛、聚乙烯都是合成材料
C.焚烧聚乙烯塑料会造成环境污染
D.使用过的塑料、橡胶应回收利用
3.考古发现,早在一万多年前我国已开始制造和使用陶器。
现代人们已能生产新型陶瓷材料,如用氧化铝等为原料生
产的陶瓷已制造发动机零件。下列有关氧化铝陶瓷的说法
错误的是( )
A.该陶瓷属于无机非金属材料
B.该陶瓷中的原料氧化铝属于非金属氧化物
C.该陶瓷耐高温、强度高
D.该陶瓷耐酸、碱等化学物质的腐蚀
第十一单元 化学与社会发展
第三节 化学与农业生产
什么肥料?
一、化 肥
1.植物生长需要哪些营养元素?
2.你知道哪些化肥的名称?它们可以分为几类?
3.化肥对植物的生长起什么作用?
1.几种常见的化肥
尿素[CO(NH2)2]、硝酸铵[NH4NO3]、碳酸
氢铵[NH4HCO3]
磷矿粉[主要成分Ca3(PO4)2]、过磷酸钙
[Ca(H2PO4)2和CaSO4]
氮肥
磷肥
草木灰[K2CO3 ]、硫酸钾[K2SO4]
硝酸钾[KNO3]、磷酸二氢铵[NH4H2PO4]复合肥
钾肥
2.化肥对植物的生长起什么作用?
氮肥:使植物叶色浓绿,枝叶繁茂,果实丰满。
钾肥:植物茎杆强壮,抗倒伏。
磷肥:使植物根系发达,植株高大,耐寒耐旱。
复合肥:同时提供多种营养元素,给农作物多种帮助。
为了让小麦更
好的越冬,应
用哪种肥料做
底肥?
下面给出了几种常见的化肥,分别找出它们所含的
营养元素并进行分类。
氨水(NH3·H2O) 硝酸铵(NH4NO3)
硫酸钾(K2SO4) 尿素(CO(NH2)2)
磷酸二氢铵(NH4H2PO4) 氯化铵(NH4Cl)
硝酸钾(KNO3) 硫酸铵(NH4)2SO4)
1.试分别计算纯净的尿素(CO(NH2)2)、硝酸铵
(NH4NO3)中氮元素的质量分数。(N-14 H-1
O-16 C-12)
2.右图为一尿素包装袋上的说明,试计算该化肥的纯度是多少?
尿素 ×100%=46.7%
硝酸铵 ×100%=35%
28
60
28
80
×100%=99.1%
46.3%
46.7%
实验探究 乐在其中
铵态氮肥
NH4Cl (NH4)2SO4 NH4NO3 NH4HCO3
NH4H2PO4
碱与 反应吗?
(NH4)2SO4+Ca(OH)2
CaSO4+2NH3↑+2H2O
2NH4NO3+Ca(OH)2
Ca(NO3)2+2NH3↑+2H2O NH3
.H2
O
1.铵态氮肥不能与碱性肥料(如:草木灰)
混用,也不能施在碱性的土壤中。
2.铵态氮肥应储存在低温阴凉处,使用时
要避免猛烈的撞击。
3.合理施肥,提倡使用农家肥。
生活小提示
今年张明家遇到点麻烦,去年他家用剩下半袋的化肥,是
一种白色的固体,包装袋上的字迹已经看不清楚,无法辨认
化肥的种类,只记得是氯化铵(NH4Cl)、碳酸钾(k2CO3)
中的一种。请你利用学过的化学知识,帮助他鉴别化肥的种
类。写出实验的步骤、现象和结论。
实 验 报 告
姓名 班级 日期
实验目的:鉴定化肥种类
实验仪器:研钵、药匙
实验药品:化肥样品、
实验步骤:取少量化肥样品,向其中加
实验现象:
实验结论:
熟石灰
熟石灰,小心的研磨
若产生有刺激性气味的的气体
该化肥为氯化铵(NH4Cl)
二、农药
CuSO4+Fe FeSO4+Cu
1.农药从用途上可以分几种?
原料:CuSO4 · 5H2O 和 CaO
2.波尔多液的原料是什么?
3.配好的波尔多液能盛在铁桶内吗?
杀虫剂、杀菌 、植物生长调节剂、除草剂。
长话短说
我们今天有什么收获?
实践与应用
运用我们学习到的化学知识,向父母或周围的
人介绍化肥、农药的优点和缺点,提醒人们合理
的使用化肥和农药。
?
第十一单元 化学与社会发展
第四节 化学与环境保护
但是!!!
酸雨的形成和危害
一、还人类洁净的空气
• 每年的6月5 日是
“世界环境日”
讨论:中国环境保护
标志有何创意?
中国环境标志图形由中心的青
山、绿水、太阳及周围的十个环
组成。图形的中心结构表示人类
赖以生存的环境,外围的十个环
紧密结合,环环紧扣,表示公众
参与,共同保护环境;同时十个
环的“环”字与环境的“环”同
字,其寓意为“全民联系起来,
共同保护人类赖以生存的环境”。
几种空气污染物的主要来源
空气污染物 主要来源
二氧化硫 煤、石油等燃料的燃烧,生产硫酸等
工厂排放的尾气
一氧化碳 化石燃料等不完全燃烧
氮的氧化物 机动车辆等排放的废气
可吸入颗粒物 地面扬尘、燃煤排放的粉尘等
二氧化硫等是怎样形成酸雨的呢?
请完成书本活动与探究实验并填空。
酸雨形成的原理:
点燃
S+O2 SO2 SO2+H2O H2SO3
(弱酸)
2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O H2SO4
2SO2+O2+2H2O 2H2SO4
(强酸)
(酸雨pH﹤5.6)
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二
氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病
而使人致死。
2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生
长。
3.破坏土壤、植被、森林。
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料。
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水
中高很多倍。
酸雨的治理
二氧化硫污染大气的罪魁——煤,平均含硫量约为
2.5%-3%。为治理煤燃烧时造成的二氧化硫污染,一种
办法是事先从煤中除去硫。
但是只有一部分煤中的硫主要以黄铁矿(FeS2)的形
态存在;这样的煤以脱硫工艺处理后其含硫量可降低到
约为1%。大部分的煤中还含有较多的有机硫化合物,这
样的煤以脱硫平均只能除去原含硫量的约40%。
臭氧空洞
大气中的臭氧总量每减少1%,到达地面的太阳紫外
线辐射就会增加2%。到达地面的太阳紫外线辐射增加,
一方面直接危害人体健康,象皮肤癌、白内障、各种传
染病患者会大幅度增加;
另一方面还对生态环境和农林牧渔业造成破坏,农产
品减产、品质下降,渔业产量减少,森林覆盖率减
少……等等,给人类和地球上的生物带来巨大灾难。
臭氧空洞的危害
为了保护臭氧层,国际社会要求各国减少并逐步禁
止氟氯烃等消耗臭氧层的物质的排放,发达国家要求到
2000年停止使用氟氯烃,发展中国家则在2016年冻结
使用,2040年淘汰;并组织人力物力研制新型的制冷
系统。
臭氧层的保护
大气中温室气体如CO2、
CH4、N2O等浓度过高时,
会使地面接收到的太阳辐射
大雨地面向太空反射回去的
辐射热,从而使地面气温逐
渐升高,这种现象称为温室
效应。
温室效应形成
温室效应的解决措施
1.节约与开发新能源,减少温室气体的排放量,减少矿
物能源的使用比例,发展不排放温室气体的能源,如核
能、水电能、太阳能、风能、地热能等。
2.大力开发二氧化碳固化等技术,依靠自然之力—植物
生长吸收二氧化碳。
3.开发适应地球变暖技术。
空气日质量报告
城市 污染指数 首要污染物 空气质量级别
北京 92 TSP Ⅱ
天津 82 TSP Ⅱ
上海 74 NOX Ⅱ
重庆 83 SOX Ⅱ
TSP—空气中的飘尘
重庆
二、保护水资源
被污染的河
污水处理
造成水污染的因素
1.工业废水的任意排放;
2.农业上不合理施用农药和化肥;
3.生活污水的任意排放。
水体污染的危害
1.水体污染加剧了水资源的危机;
2.危害人体健康;
3.造成水体富营养,使水生动物死亡;
4.造成土壤污染等。
爱护水资源:节约用水,防止水体污染。
国家节水标志
由水滴、人手和地球变形构成。
绿色的圆形代表地球。
标志白色部分像一只手托起一滴水。
拼音字母是JS的变形,寓意节水。
人人动手节约每一滴水。
农业和园林改大水漫灌为喷灌、滴灌,分别可节水40%和
70%以上。
自 制 简 易 净 水 器
垃圾是“放错地方的资源”。垃圾中含有人类生存
和人类从事生产生活需要的“半成品”。垃圾中蕴藏着
巨大的能量。可燃类垃圾在燃烧过程中释放出热能,着
部分热能可用于供热、发电及其他动力源。
三、固体废弃物污染
1.分解产生有毒气体污染空气;
2.埋入地下破坏土壤;
3.倾入河流海洋污染水体。
固体废弃物的危害
一般垃圾的处理方法
1.分类回收;
2.填埋;
3.高温堆肥;
4.燃烧发电。
1.尽量乘坐公交车辆
2.请用布袋购物
3.拒绝一次性用品
4.简单装修房屋
5.反对笼养鸟
6.分类回收垃圾
7.优先购买绿色产品
8.及时举报破坏环境的行为
9.使用无氟冰箱
10. 多用肥皂 少用不用洗涤剂
您
能
为
环
保
做
的
十
件
大
事
课堂小结
化学与环境
空气污染
水污染
固体废弃
物污染
CO
SO2
NO2
可吸入颗粒物
工业三废
农业农药化肥任意施用
生活污水乱排
处理方法
分类回收
填埋
高温堆肥
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