初中化学人教版（2024）九年级下册（2024）调查我国航天科技领教学演示ppt课件

这是一份初中化学人教版（2024）九年级下册（2024）调查我国航天科技领教学演示ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了中国航天产品发展史，任务一，“天通一号”系列，“风云”系列，“高分”系列，北斗导航，“神州”载人飞船，“天宫”空间站，任务二，外壳铝合金等内容，欢迎下载使用。
了解新型材料和新型能源在我国航天科技领域中的应用，加深对物质的性质与应用、能量的转化和转移等的认识。
形成创新意识，进一步树立民族自豪感。
了解我国宇航产品的基本情况
查阅资料了解我国宇航产品的种类有哪些？其主要用途有哪些呢？
1.卫星：是由人类制造并发射到地球轨道或其他天体轨道上的航天器。通常用于各种科学、军事和商业目的，如通信卫星（“天通一号”系列）、气象卫星（“风云”系列）、遥感卫星（“高分”系列）、导航卫星（北斗导航）等。
卫星、运载火箭、载人航天器、航天探测器等
2.运载火箭：用于把人造地球卫星、载人飞船、航天站或行星际探测器等送入太空预定轨道的载具。如“长征”系列运载火箭
3.载人航天器：是指用于载人航天的，在绕地球轨道或外层空间按受控飞行路线运行的飞行器，包括载人飞船、货运飞船、空间实验室、空间站等。航天员出舱活动穿着的舱外航天服也是一种微型航天器。如“神州”系列载人飞船、“天宫”空间站等
4.航天探测器：是对月球和月球以远的天体和空间进行探测的无人航天器和空间探测的主要工具。如“嫦娥”系列，主要用于月球探测和科学研究；“天问一号”，用于探测火星及其环境。
“嫦娥”系列月球探测器
“天问一号”火星探测器
了解宇航产品的材料选择
有效载荷系统、制导系统、推进系统
运载火箭主体结构使用的材料通常在强度、重量和耐高温等方面具有特殊要求。以下是一些常用的材料及其特点：1.铝合金(常用于火箭壳体和燃料箱等结构)特点：①轻量化：相比于钢材，铝合金更加轻便，能够降低火箭整体重量；②高强度：在一定厚度下，铝合金具有良好的强度，适合承受高压；③良好的抗腐蚀性：铝合金在空气中形成一层氧化膜，能够抵抗一定程度的腐蚀。
2.钛合金(常用于发动机、分离装置和其他高负荷部件)特点：①耐高温：钛合金在高温环境下表现优异，适合用于发动机部件；②高强度：钛合金的强度比铝合金更高，能够承受更大的压力和温度；③低密度：它的强度与钢材相当，但其重量仅为钢材的57%。
长征系列火箭用钛合金气瓶
在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。
与组成它们的纯金属相比
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料，复合材料往往综合了各组分性能的优点
复合材料热防护板(常用于火箭的热防护系统)特点：①耐高温：能够承受极高的温度，通常用于高热负荷的部位；②轻量化：相对于传统材料，更轻，有助于减轻整体结构重量
压力服装的结构层示意图
航天压力服装各层材料及作用
保证航天服内各种设备仪器正常工作(合理即可)
强度大、耐撞击、韧性好(合理即可)
了解宇航产品的能源选择
火箭中的燃料燃烧产生高温高压气体，这种气体以极高的速度从火箭尾部的喷管向外喷射。当气体高速向后喷出时，会给火箭一个向前的反作用力，这个反作用力推动火箭向上运动。
化学能转化为内能，内能再转化为机械能
1.火箭燃烧既需要燃料，又需要氧化剂提供氧2.达到燃料的着火点：通常通过点火装置来实现，例如电火花、高温火焰等。
推进剂被称为火箭的血液。目前火箭的推进剂有哪些？
煤油、液氧； 液氢、液氧；偏二甲肼、四氧化二氮； 甲烷、液氧等
总结各类推进剂的优缺点
成本低、使用方便、安全无毒
常温下接触即可发生反应、易于贮存
偏二甲肼和四氧化二氮有毒
比冲高、冷却能力强、环保、成本低
实际过程中解决结焦、积碳的方法：
资料卡片 ①优化燃料配方：如调整煤的成分（如降低硫含量）、研发新型添加剂改善燃料性能；②优化燃烧室结构：如采用分级燃烧、富氧燃烧等技术；③改善燃料喷射系统：提高燃料喷射的压力、精度和将雾化效果
提供充足的氧气；增大煤油与氧气的接触面积
采用富氧燃烧技术、在燃料进入燃烧室之前将煤油喷成雾状的方法使煤燃烧更充分涉及的化学原理是什么？
①清洁可再生：太阳能是一种清洁且可再生的能源来源，只要太阳能板处于阳光照射下，就可以不断获得能量；②高效率：现代太阳能电池板具有较高的能量转换效率，且在太空中太阳光不会被大气减弱，也不受季节、昼夜变化影响；③适用性广：适合用于近地轨道的卫星和空间站，但在深空探测（如远离太阳的任务）中效率会降低。
①存储能源：锂离子电池用于储存电能，优化能源使用，确保在阴影区域或太阳光不足时仍能供电；②充电和放电循环：能够进行多次充电和放电，但存在使用寿命限制，随着循环次数增加，性能会衰退；③广泛应用：几乎所有航天器都配备锂离子电池以确保能源供应的可靠性。
①长效稳定：核能（尤其是放射性同位素热电发生器）能够提供长期而稳定的电力，适合远离太阳的深空探测任务；②能量密度高：核能源具有极高的能量密度，可以在小体积内提供大量能量，适合对重量和体积要求严格的航天器；③安全性和管理：虽然提供稳定的能源，但核能的使用需要严格的安全管理和后勤支持，以防止辐射泄漏等风险。
新型材料和新型能源的不断探索，为我国航天重大工程取得了一系列的辉煌成就。任务一 了解我国航天产品及其材料的选择
1.我国航天产品种类繁多，作用多样，为我国的航天事业打下了坚实的基础。
(1)空间站的建设用到特殊规格的铝合金和碳纤维复合材料，其中铝合金属于______材料。使用的铝合金和碳纤维复合材料具备很多优良性能，如：_________________(写一条)。
(2)2025年4月30日，神舟十九号飞船成功返回地球。返回舱由蜂窝增强烧蚀防热材料、碳复合材料等材料制成，推测制作返回舱的材料应具有的性质有__________________(写一点)。
(3)航天员工作的顺利开展得益于空间站“再生生保系统”的助力。下列有关舱外航天服的说法不正确的是________。A.聚氨酯橡胶是制作航天服的材料之一,属于有机合成材料B．躯干壳体为铝合金薄壁硬体结构，其硬度大于纯铝C.头盔的两层压力面窗之间充有高纯氮气,因为氮气能供给呼吸D．水升华器可维持航天服内部温度稳定，因为水升华吸收热量(4分)
2.下表为航天器所用的燃料和氧化剂。
(1)上述所有物质中属于混合物的有______(填名称)，属于单质的有____________(填化学式)。
3．“天宫空间站”采用了众多先进科技，如以环氧树脂和碳纤维为基体材料与增强材料的防热夹层……在中国天宫空间站的建设与运营中，化学发挥了不可或缺的作用。防热夹层材料属于__________________(填“复合材料”或“无机非金属材料”)。(1分)
4．燃料电池是通过氢气和氧气发生反应来获取电能的。燃料电池有望成为一种绿色能源，因为其唯一的产物是水。然而，尽管有“电池”之名，燃料电池却并不能像锂电池那样储存电能。由于能够直接以氢气作为燃料来发电，燃料电池还有“小型发电厂”之称。(1)写出燃料电池中氢气和氧气在一定条件下发生反应来获取电能的化学方程式：______________________，该反应属于____________(填基本反应类型)。