内容正文:
精讲练15 《化学与生活》全章复习与巩固
【学习目标】
1.掌握资源综合利用和能源开发的重要意义,了解氢能开发的意义及存在的困难。
2.了解化学变化中的能量转化及电池的能量转化。
3.掌握常见的化学材料的性能、用途、鉴别及使用对环境的影响。
4.了解空气污染、水污染、白色污染和固体废弃物的污染及防治措施。
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、化学与能源
1.化学及其对环境的影响
化石燃料:主要是指埋藏在地下不能再生的燃料资源,主要包括煤、石油、天然气等。
化学燃料带来的环境问题:
(1)煤、石油、天然气的燃烧产物都会有二氧化碳,是温室气体,造成全球气候变暖。
(2)化石燃料中,特别是煤和石油,含有硫、氮等杂质,燃烧产物中含有SO2、NOx等酸性物质,造成酸雨等大气污染物。
(3)燃烧产生的热量,对周围的环境造成热污染。
2.化学能转化为电能
(1)化学电源:是一种将化学能直接转化为电能的装置,常见的电池是化学电源。
(2)化学电源的优点:既可以减少大气污染,又可以提高能量的转化效率。
(3)实验:化学能转化为电能的实验
实验现象
电流计的指针发生偏转,铜片变厚,长时间溶液颜色变浅
化学方程式
Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4
电流计偏转原因
烧杯中发生了化学变化,Zn 失去电子,Cu2+得到电子变成Cu
能量转化的形式
化学能直接转化为电能
使用化学电源的优点
提高能量的转化效率,减少大气污染
3.氢能源
(1)氢能源的优点:①来源广;②热值高;③生成物不会污染环境。故称为“绿色能源”。
(2)氢能源的缺点:①制备氢气的能耗问题(成本高);②氢气的储存和运输等问题(安全问题)。
3.氢能源的发展前景:要利用太阳能来分解水制取氢气,制备高效、廉价的储氢材料。
【要点诠释】
1.废旧电池丢弃对环境的影响:废旧电池的危害主要集中在重金属上,如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤,就会通过各种途径进入了人体的食物链,最终带来危害。因此务必要正确使用电池,并妥善回收。
2.实验室制取氢气:
(1)反应原理:Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑。
(2)实验装置:同二氧化碳的制取装置(固液反应,不需加热)。
3.氢气的性质与应用:
(1)可燃性:在空气被点燃后,发出淡蓝色火焰,放出大量的热 2H2 + O22H2O。
(2)还原性:在加热条件下,能与氧化铜等反应,使之变红。H2 + CuO △ Cu + 2H2O。
要点二、化学与材料
1.金属材料
(1)定义:金属材料包括纯金属与合金。
(2)常见合金:青铜器(Cu-Sn合金)、黄铜(Cu-Zn)、钢和生铁(铁合金)、铝合金。
(3)新型金属材料:
①铝钛合金:耐腐蚀、质轻、高强度、高韧性,主要用于飞机制造工业;
②储氢合金:方便的储存、释放合金,主要用于镍氢电池;
③“形状记忆”合金:效果最好的合金为镍钛合金,影响其形态的因素为温度。
(4)金属材料的优点及缺点:强度大,但不耐腐蚀。
2.无机非金属材料
(1)主要包括:陶瓷、玻璃、水泥等。
优点:耐高温;缺点:脆性大。
(2)陶瓷的原料:瓷土、粘土、长石、石英等。
(3)玻璃的原料:砂子(主要成分SiO2)、石灰石(主要成分CaCO3)和纯碱(Na2CO3)。
(4)新型无机非金属材料:氮化硅陶瓷、光导纤维、人工关节等。
3.合成材料(又称有机合成材料)
(1)三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维。
优点:强度大密度小;缺点:不耐高温。
(2)塑料:
①常见的塑料:聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、有机玻璃(PMMA)和电木塑料;②实验:点燃聚乙烯及聚氯乙烯,观察现象;
③废弃塑料带来的环境污染——“白色污染”;
④解决“白色污染”方法:A.尽可能的减少使用塑料制品;B.回收废旧塑料;C.研制和推广可降解塑料。
(3)合成橡胶:①向橡胶中添加炭黑,为了增加其耐磨性;②向橡胶中添加硫元素,为了增加其强度,但会减弱其弹性;③合成橡胶与天然橡胶相比,优点为良好的弹性、绝缘性及耐高温性。
(4)合成纤维:①合成原料:主要为石油、煤、石灰石、水、空气等;
②合成纤维(包括晴纶、涤纶、尼龙等)的优点与缺点:
优点:强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀性; 缺点:吸水性和透水性差。
4.复合材料
(1)定义:是将两种或者两种以上的材料复合成一体而形成的,具有更优异的综合性能。
(2)主要复合材料:①钢筋混凝土;②机动车轮胎;③玻璃钢;④碳纤维。
【要点诠释】
几种纤维的性质比较实验:
性质
纤维种类
灼烧情况
受酸影响10%H2SO4
受碱影响3%NaOH
棉花(天然植物纤维)
有烧纸的气味,灰烬松脆
变脆
稍微膨胀
羊毛(天然动物纤