初中化学人教版（2024）九年级下册（2024）课题2 化学与可持续发展备课课件ppt

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化学是人类利用自然资源和应对环境问题的重要科学依据。
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。
O2助燃，CO2可制造尿素等
通过燃烧和化学转化提供能量，用于化工生产
你知道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吗？
如：从石英中提取的硅可用于电子(半导体)、能源(太阳能电池)、建筑(玻璃、水泥)、化工(硅胶)等领域，是现代工业和科技发展的关键材料之一。
随着时代的发展， 从自然资源中直接获取的天然物质在数量和性能上都难以满足社会的需要。 人们借助化学方法分析物质的组成，通过化学反应得到新的材料和能源，保障并推动社会的可持续发展。
知识点1 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。
将化石能源转化为清洁、便利的二次能源。
开发可再生和环境友好的新能源。
无论是煤的清洁利用、电解水制氢，还是风力发电机、光伏电池、燃料电池和电动汽车锂离子电池的生产，都是化学大显身手的重要领域。
例 下列关于自然资源的说法中，不正确的是（ ）煤、石油和天然气等化石能源不可再生金属矿物的储量有限，因此废弃金属应回收利用一些自然资源在开发和利用的过程中会涉及化学变化煤在燃烧过程中会污染环境，增加碳排放，因此应停止使用
知识点2 化学与材料开发
图中的物品你认识吗？它们是由什么材料制成的？
煤、石油等化石燃料和秸秆等生物质
——应用范围有限且污染严重
——可以得到煤气、沼气等清 洁燃料和化工原料，以及 塑料、合成橡胶、合成纤 维等高分子材料
高分子材料的相对分子质量比较大，是由大量小分子聚合而成的聚合物，具有链状或网状结构。
天然高分子材料：如天然橡胶，棉花、羊毛等天然纤维
合成材料：人工合成的高分子材料，如塑料，合成橡胶，合成纤维等
合成材料便于大规模工业化生产，成本较低，产量稳定。
年产10万吨的合成纤维厂产量相当于约8万公顷棉田一年的产棉量/约2000万只绵羊一年的产毛量
年产10万吨的合成橡胶厂产量相当于约15万公顷 橡胶林一年的产胶量
为了适应现代科技的发展，化学工作者研制开发了许多性能优良的复合材料和具有光、电、磁等特殊性质的功能材料。
区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
棉纤维主要成分：纤维素，(C6H10O5)n
羊毛纤维主要成分：角蛋白
涤纶主要成分：PET， (C10H8O4)n
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。
(1)设计表格对比和分析三种纤维的化学组成和上述实验现象，总结通过燃烧区分三种纤维的方法和注意事项。
鉴别不同的纤维可以用燃烧的方法
(2)以上探究活动对你制订废弃材料的处理方案有哪些启发？
1. 分类处理：天然纤维燃烧后留下的灰烬是无毒的，可以自然降解。合成纤维燃烧后会产生有害物质，需要特别处理，不能直接燃烧或丢弃。2. 资源再利用：天然纤维：可以被回收并被重新利用。合成纤维：可以通过物理或化学方法回收，制成新的纤维制品，延长使用寿命。
例 下列物品所使用的材料中，不属于有机合成材料的是（ ）
A.尼龙背包 B.塑料瓶 C.陶瓷花盆 D.手机塑料外壳
解析：有机合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤 维，陶瓷花盆使用的是无机非金属材料。
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。
知识点3 化学与可持续发展
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各种资源从开采、提炼到制成产品，再到产品的使用与回收，其中的每个环节都离不开物质的转化。
了解塑料垃圾的种类、化学成分和可能产生的危害。
我国制定的塑料包装制品回收标志及对应的塑料名称（部分）
（1）垃圾是放错位置的资源。
根据家庭、学校或社区的特点，有针对性地设计塑料垃圾资源化方案并实施。
（2）请查阅资料，了解世界环境日(6月5日)的由来和近几年的主题，以及化学在解决环境问题、促进社会可持续发展方面发挥的作用。
2016年 为生命呐喊 G Wild fr Life2017年 连接人与自然 Cnnecting Peple t Nature2018年 打败塑料污染 Beat Plastic Pllutin2019年 蓝天保卫战 Beat Air Pllutin2020年 关爱自然 刻不容缓 Time fr Nature2021年 生态系统恢复 Ecsystem Restratin2022年 只有一个地球 Only One Earth2023年 塑料污染解决方案 Slutins t Plastic Pllutin2024年 我们的土地 我们的未来 Our Land Oue Future
物质的转化与物质的组成、结构、性质和应用密切相关，而这些正是化学的研究对象。化学与相关技术的发展，遵循增进人类福祉、尊重生命权力、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。
跨学科融合解决实际问题的思路
例 为保护环境、节约资源，下列物品中，可回收利用的是（ ）。①废电线 ②汽水瓶 ③旧书报 ④旧衣物 ⑤旧塑料袋
A. ②③⑤B. ①②③⑤ C. ①③④⑤ D. ①②③④⑤
据报道，全球每年浪费掉的粮食约有1000亿吨，其中，约300亿吨是加工过的食品。超市中的许多食物用保鲜膜包装后出售。保鲜膜为什么可以“保鲜”呢?
【设计实验】在A、B、C 三只相同的玻璃杯中，分别注入等体积的蒸馏水，并在各玻璃杯外壁标明刻度，如图所示放置一周。
[实验现象]一周后发现:A杯中的水量几乎不变；而C杯中的水量减少较多；B杯中的现象是 。
[解释]请用分子的知识解释C杯中水量减少的原因: 。
[结论]保鲜膜除了可以阻止食物中水分流失，还能隔绝空气中的细菌，防止食物腐败。
[提出新问题]制作保鲜膜的材料是热固性塑料还是热塑性塑料呢?
水量减少比A杯多，比C杯少
水分子是不断运动的，C杯中的水分子运动到空气中去了
[实验]在一只试管中放入少量保鲜膜碎片，用酒精灯缓缓加热，观察到碎片熔化，冷却后变成固体，加热又可以熔化。由此得出：制作保鲜膜的材料是 （填“热塑性”或“热固性”）塑料。
[反思]（1）塑料保鲜膜不宜包装热的食品，因为高温时保鲜膜中的增塑剂分子更易进入食品中，请从微观角度解释原因 ；现在许多食品都改用纸质包装，这主要是减少 污染。
高温时增塑剂分子运动更剧烈
（2）化学物质可以造福人类，但有时也会给人类带来危害，请你再举一例说明 。
二氧化碳可以灭火，但也能产生温室效应
（含磷洗衣粉给人带来干净卫生的同时污染了水源；手机电池给人提供电能的同时废弃电池的重金属污染了土壤和水体等，合理均可）
下图所示的沙漠光伏发电是一种新型能源利用方式，近年来在我国得到了快速发展，请查阅资料，与同学讨论以下问题，体会科学、技术、工程融合解决实际问题的思路和方法，及其对推动绿色发展和建设美丽中国的意义。
（1）沙漠光伏电厂的选址、建设与运行需要考虑哪些因素？涉及哪些基础学科？
(1)沙漠光伏电厂的选址、建设与运行需要考虑的因素包括光照条件、气象条件、地形地貌、生态环境保护、水资源的可持续利用以及电网接入和输送能力等，涉及的基础学科主要包括物理、化学、数学、地理等。
（2）举例说明建设沙漠光伏电厂要用到哪些材料，并了解这些材料是如何生产的。
(2)建设沙漠光伏电厂需要用到无机非金属材料(如制作太阳能电池板的单晶硅、多晶硅或非晶硅等)、金属材料(如制作太阳能电池板固定架的合金等)、合成材料(如制作电缆的聚氯乙烯绝缘层)等，其中合成材料是由大量小分子聚合而成的。