11.2 化学与可持续发展 课件(共28张PPT) 2025-2026学年化学人教版九年级下册

(共28张PPT)
化学与可持续发展
薪柴时代
煤炭时代
石油时代
新能源时代
石器时代
青铜器时代
铁器时代
合成材料时代
　　为了实现人类社会的可持续发展，我们需要在保持良好生态环境的前提下，合理地开发和利用自然资源。在这个过程中，化学能够发挥怎样的作用？
请从物质的组成及转化视角，举例说明空气、水、化石燃料和金属矿物等自然资源的利用方式。想一想还有哪些自然资源通过化学方法得到了开发和利用，产生了哪些材料或能源？
思考与讨论
　　分离空气得到富氧空气。电解水可得到氢气和氧气。对煤、石油等化石燃料的综合利用可得到焦炭、煤气、煤油、汽油等。将金属矿物中的金属元素从其化合物中还原出来，可以生产各种金属材料。
化学与能源利用
　　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。
思考与讨论
提高燃料质量，如推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备，用天然气代替煤
降低化石能源利用对环境的影响
改进使用技术，如改进发动机的燃烧方式，使燃料充分燃烧； 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质； 加大尾气检测力度，禁止未达环保标准的汽车上路；推广使用电动汽车
开发新能源，如太阳能、风能
（1）通过化学反应将化石能源转化为清洁、便利的二次能源，如电能、石油制品等。
能源利用新途径
我国建成的煤制乙醇工厂
我国建成的光伏电解水制氢工厂
（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。
我国生产的超大型复合材料风电叶片
（1）煤的清洁利用。
（2）电解水制氢。
（3）风力发电机、光伏电池、燃料电池、电动汽车锂离子电池的生产。
能源利用中化学可发挥作用的重要领域
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。我国利用高原和海上丰富的风能资源发展风电，并通过风电电解水制氢，有效克服了风电的天然缺陷，为经济发展提供了大量清洁能源。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。
拓展
风电制氢
天然高分子材料：天然存在的，不需要化学方法合成。
化学与材料开发
高分子材料
棉花
羊毛
天然橡胶
人工合成的高分子材料（简称合成材料）：通过化学方法合成。
合成橡胶
塑料
合成纤维
人工合成的高分子材料与天然高分子材料都是由大量小分子聚合而成的聚合物，具有链状或网状结构。
高分子材料的结构示意图
合成材料的优势：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。人们可以自主设计并合成具有特殊性能的材料，更好地满足工农业生产和日常生活的需要。
合成材料的生产优势
主要性能：密度小，耐腐蚀，易加工。
常见类型：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等。
应用：绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等。
1.塑料
常见的合成材料
主要性能：强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀。
常见类型：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。
应用：纺织原料、过滤材料、建筑材料等。
2.合成纤维
目的 区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶。
操作 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。
现象 棉纤维燃烧时有类似烧纸的气味，灰烬为灰黑色。羊毛纤维燃烧时有类似烧焦羽毛的气味，灰烬呈黑褐色小球。涤纶接近火焰时迅速卷缩，燃烧比较缓慢，有特殊气味，趁热可以拉成丝，灰烬为灰褐色球状。
实验探究：区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
结论与思考
1.总结通过燃烧区分三种纤维的方法。
点燃，如闻到类似烧纸的气味，灰烬为灰黑色的是棉纤维；如闻到有类似烧焦羽毛的特殊气味，灰烬呈黑褐色小球的是羊毛纤维；如无焦煳味，且灰烬不能用手指挤压成粉末状，则为涤纶。
2.以上探究活动对制订废弃材料的处理方案有哪些启发？
废弃的羊毛纤维和合成纤维不宜采取燃烧的方法进行处理。
主要性能：弹性和绝缘性好。
常见类型：顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等。
应用：轮胎、密封制品、防护用品等。
3.合成橡胶
新型材料的发展方向
（1）开发环境友好型新材料 ——解决使用合成材料带来的环境问题。
（2）不断改进金属材料、无机非金属材料、高分子材料的性能。
（3）形成复合材料 ——将几种材料复合起来，综合各组分性能的优点。如碳纤维复合材料、玻璃钢、芳纶复合材料等。
（4）开发具有光、电、磁等特殊性质的功能材料。
我国研制的大型军用运输机——运-20
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，提高了航程和载能力
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。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。
化学与可持续发展
物质的转化贯穿资源利用的每个环节
废弃塑料的回收
（1）意义：减少废弃塑料的数量，节约资源。
（2）解决途径：为塑料分类，在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标志，方便塑料的回收和再利用。
（3）常见塑料的回收标志及对应的塑料名称。
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
化学与可持续发展
新型材料的发展方向
合成橡胶
性能与用途
塑料
合成纤维
化学在能源领域的用武之地
化学与能源利用
能源利用新途径
化学与材料开发
废弃塑料的回收