鲁教版九年级化学下册第十一单元化学与社会发展

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