化学九年级下册（2024）调查我国航天科技领教学ppt课件

这是一份化学九年级下册（2024）调查我国航天科技领教学ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了我国宇航产品，人造卫星，载人飞船，空间站，月球探测器，火星探测器，混合物，H2O，宇航产品材料，主体结构方面等内容，欢迎下载使用。
近年来，我国航天重大工程取得了一系列辉煌成就。“神舟”问天、“嫦娥”揽月、“北斗”指路、“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰、“悟空”“慧眼”探索宇宙奥秘……飞天逐梦变为现实，离不开对新型材料和新型能源的不断探索。
查阅资料，了解我国宇航产品的发展、种类和主要用途，尝试绘制包含这些信息的示意图。
通信卫星：实现全球通信、广播电视信号传输
气象卫星：用于气象观察、天气预报
导航卫星：为全球提供定位、导航服务，如北斗导航
进行太空科学实验、太空技术研究，以及培养宇航员等，如神舟系列飞船、中国空间站“天宫”
对月球进行地质勘探、资源探测等，如嫦娥探测器
探索火星的地质、气候等，为开发火星做准备，如天问一号
科技是第一生产力，近年来我国在科技领域取得了一系列辉煌成就。(1)“福建号”航母在建造过程中大量使用特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的________(填“好”或“差”)。(2)“天舟号”货运飞船换装了以LiFePO4作正极材料的新型锂电池。已知LiFePO4中Li为＋1价，PO43－为－3价，则其中Fe的化合价为________。
(3)“嫦娥号”月球登陆器表面覆盖了由聚酰亚胺和铝箔构成的多层保温材料。①聚酰亚胺属于有机合成材料。聚酰亚胺中一定含有的元素是________(填元素符号)、H、O、N等。②铝块可以制成铝箔是利用了铝的________(填“导电”或“延展”)性。
(4)“长征五号”大推力运载火箭助力我国天宫空间站建设。该火箭助推器使用煤油(含C11H24、C12H26、C13H28等分子)作燃料，液氧作助燃剂。①煤油属于________(填“纯净物”或“混合物”)。②煤油在氧气中充分燃烧，产物的化学式为____________。
【点拨】 (1)特种钢是一种铁合金，该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的好。(2)LiFePO4中Li的化合价为＋1价，PO43－为－3价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中元素正负化合价代数和为0，则有(＋1)＋ x＋(－3)＝0，x＝＋2。(3)①聚酰亚胺属于有机合成材料，属于有机物，一定含有碳元素；②铝块可以制成铝箔是利用了铝的延展性。(4)①煤油中含有多种物质，属于混合物； ②煤油中的物质是由碳元素和氢元素组成的，由质量守恒定律可知，煤油在氧气中充分燃烧，产物是二氧化碳和水。
1. 查阅资料，结合金属材料、高分子材料等知识，了解并分析宇航产品的主体结构、外部涂层、功能部件等所使用的材料及其特点。
（1）主体结构方面:常用的金属材料包括钛合金和铝合金。钛合金具有高强度、高耐腐蚀性和良好的高温性能,能够承受太空环境中的极端压力和温度变化。铝合金则具有轻质、良好的加工性能和一定的强度,有助于减轻宇航产品的整体重量。
（2）外部涂层方面:通常会采用耐高温、耐磨损、抗辐射的涂层材料。例如,一些特殊的陶瓷涂层,能够有效保护宇航产品免受太空高能粒子的辐射和微小陨石的撞击;高分子材料聚酰亚胺，具有优异的耐高温性能和绝缘性能,也常用于外部涂层,以提供防护和绝缘作用。
（3）功能部件方面:对于一些需要高精度和高可靠性的部件,如传感器、光学仪器等,会使用具有良好导电性、导热性且稳定性的金属材料,如金、银、铜等。而对于一些需要减震、密封和绝缘的部件,则会使用高分子材料,如橡胶、塑料等,它们具有良好的弹性和柔韧性。 总之,在宇航产品中,材料的选择取决于其特定的性能需求,以确保产品在极端的太空环境中能够安全、可靠地运行。
2.根据调查的材料信息完善示意图。
1.火箭的能源。查阅资料，结合燃烧、能量等知识，了解并分析火箭的推进剂，说明不同推进剂的特点。
（1）化学推进剂:①液体推进剂:常见的有液氧和液氢组合。液氧和液氢组合具有很高的比冲（单位质量推进剂产生的冲量）,燃烧效率高,但储存和使用条件苛刻,需要低温和复杂的储存系统。②固体推进剂:如高氯酸铵复合推进剂。其优点是结构简单、可靠性高、使用方便,能够长期储存。但比冲相对较低,且一旦点火难以控制燃烧过程。
（2）非化学推进剂:①电推进剂:利用电能将推进剂离子化并加速喷出,产生推力。其比冲极高,能够大幅节省推进剂质量,但产生的推力较小,适用于长时间的轨道调整和深空探测任务。②核热推进剂:利用核反应堆加热推进剂产生高温气体喷出。具有较高的比冲和较大的推力,但技术复杂,存在核安全和辐射防护等问题。
2.航天器开展工作的能源。查阅资料，了解并分析人造卫星、宇宙飞船、空间探测器、空间站等航天器在开展工作时所使用的能源种类及其特点。
（1）太阳能:清洁、可持续、易于获取。在近地轨道的航天器中广泛应用,通过太阳能电池板将光能转化为电能。但在远离太阳的区域或阴影区，能源供应会受到限制。（2）化学电池:如银锌电池、锂电池等。能够提供稳定的电能输出,不受光照条件影响。但能量密度相对较低,储存的能量有限,且使用寿命有限。
（3）核能源:如放射性同位素热电发生器（RTG）,能在长时间内稳定提供电能,不受光照和位置的影响,适合在深空探测等任务中使用，但存在核辐射风险,技术复杂,成本高昂。（4）燃料电池:将燃料（如氢气）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能。能量转化效率较高,能够提供持续的电力,但需要储存燃料和氧化剂。不同的航天器会根据任务需求、轨道位置、工作时长等因素选择合适的能源,有时也会采用多种能源组合的方式,以确保航天器在各种工况下都能稳定运行。
3.根据调查的能源信息进一步完善示意图。
查阅资料，了解目前正处于试验阶段的新型材料和新型能源。设想一款未来的宇航产品，绘制出它的外观，并将其用途、所使用的材料、能源等标注在图中。
（1）新型材料和新型能源:材料有碳纳米管复合材料、量子材料等;能源有反物质能源、可控核聚变能源等。（2）提示:未来宇航产品可展开合理想象,大胆采用新型材料和能源,设计能够进行长距离的星际旅行,探索未知星系,同时具备科学研究和资源勘探的功能的宇航产品。
1.展示最终形成的示意图，交流并尝试总结宇航产品在材料和能源选择时的一般思路。
2025年4月24日是第十个中国航天日，主题为“海上生明月，九天揽星河”。中国人探索宇宙的脚步驰而不息。(1)空间站种菜。航天员在太空吃到了自己种的蔬菜。蔬菜能为航天员提供___________________(写1种主要的营养素)。为使蔬菜枝叶茂盛，可以施用的一种化肥是___________________(写化学式)。太空蔬菜在塑料网篮中种植，塑料属于________(填字母)。A．无机非金属材料 　　B．有机高分子材料C．金属材料 　　D．复合材料
NH4Cl(合理即可)
②铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是________________________。
(3)太空燃烧实验。航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比，显得短而圆，且微弱。　①制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是________(写1条)。②从燃烧的条件分析，点火的作用是___________________________。
使温度达到可燃物的着火点
③下列对燃烧实验分析正确的是________(填字母)。A．空间站甲烷燃烧，不需要氧气B．空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，地面上热气流向上扩散C．空间站失重条件下空气流动性差，甲烷燃烧的火焰比较微弱
【点拨】(1)蔬菜中富含维生素、水分等；氮肥有利于蔬菜叶的生长，含有氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素的化肥属于氮肥，如NH4Cl、CO(NH2)2等；塑料属于有机高分子材料；(2)①根据质量守恒定律，化学反应前后原子的个数、种类均不变，则X的化学式为Cl2；NH4ClO4中铵根离子的化合价为＋1价，氧元素的化合价为－2价，设氯元素的化合价为y，根据化合物中元素正负化合价的代数和为零，得(＋1)＋y＋(－2)×4＝0，y＝＋7，即氯元素的化合价为＋7价；
②铝在氧气中点燃生成氧化铝，据此书写化学方程式。(3)①航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验，则制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是不可燃，耐高温等；②从燃烧的条件分析，点火的作用是使温度达到可燃物的着火点；③空间站甲烷燃烧，也需要氧气助燃，A错误；空间站失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散，火焰显得短而圆，且微弱，地面上热气流向上扩散，火焰呈锥状，B正确；空间站失重条件下空气流动性差，氧气得不到很好地补充，甲烷燃烧的火焰比较微弱，C正确。