内容正文:
第9章 化学与社会发展学案
【复习目标】
1. 知道化石燃料是重要的自然资源,了解化学在解决能源危机方面的重大意义。
2. 认识三大材料,了解材料开发与应用与化学科之间的密切关系。
3. 了解影响空气质量的主要污染物及各污染物的主要来源。
【知识梳理】
考点1 化石燃料
1.化石燃料:煤、石油、天然气,是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的,都是混合物,不可再生能源。
2.煤——工业的“粮食”
(1)煤的组成:主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素
(2)煤的加工:“干馏”——隔绝空气加热,发生化学变化,得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原料)、煤气(主要含氢气、一氧化碳、甲烷,用作燃料)
(3)煤燃烧会产生SO2、NO2等,会形成酸雨(PH<5.6的降水)
酸雨的危害:①危害人体健康; ②破坏土壤、森林和植被;
③腐蚀建筑物及金属制品;④导致水体酸化,严重影响水生植物的生长
防治酸雨措施:①大力推广使用脱硫煤;
②用天然气或者其他清洁能源代替煤
3.石油——工业的“血液”
(1)石油的组成:主要含碳和氢元素,另外还含有氮元素,含铅化合物等。
(2)石油的加工:“分馏”——利用石油中各成分的沸点不同,分馏得到各种产品。(物理变化)
4.天然气
(1)主要成分是甲烷(CH4)
(2)存在:天然气、沼气、坑气、瓦斯、可燃冰等中。
(3)物理性质:无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。
(4)化学性质:可燃性 化学方程式:CH4+2O22H2O+ CO2
实验现象
结论
导管口的甲烷燃烧
发出淡蓝色火焰
甲烷具有可燃性
干冷的烧杯内壁
干冷的烧杯中出现水雾
说明甲烷一定含有氢元素。
内壁涂有的澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
说明甲烷一定含有碳元素。
【补充】把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可制得沼气。
农村制取和使用沼气的主要意义:
(1)可解决农村燃料问题;(2)可改善农村环境卫生:(3)可提高肥料质量;(4)促进农业生产的发展。
【补充】检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法:
点燃,在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,证明含有氢元素;
把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,变浑浊,说明生成了二氧化碳,证明含有碳元素。
(如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水,只能证明一定含碳、氢元素,可能含氧元素)
【补充】鉴别氢气、一氧化碳、甲烷:检验燃烧的产物(导出点燃,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯,看烧杯内壁是否出现水雾现象;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,看是否变浑浊。)
【补充】燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定,如果燃气的密度比空气的大,则安装在墙壁下方,反之,则安装在上方。
5.为减少燃料使用的污染,措施有:
①减少煤等化石燃料的燃烧; ②用步行、骑自行车或乘公交车上班;
③植树造林,绿化环境,禁止乱砍乱伐;④使用清洁能源;
考点2 氢能
1.物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
2.化学性质:可燃性 本身无毒,燃烧产物是水,是最清洁燃料;化学方程式:2H2+O22H2O
3.氢气作为未来最理想的燃料,优点:
①可用水作原料,有广泛的来源;②燃烧放出的热量多,约为同质量汽油的三倍;③燃烧产物是水,不污染环境。
缺点:①2H2O2H2↑+O2↑ ,
耗用电能制取成本高和贮存困难,目前还不能广泛使用。
4.实验室制取H2:常用锌和稀硫酸
反应原理:Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑,
发生装置:同实验室制取CO2的固液常温型,收集装置:采用排水法或向下排空气法收集。
5..氢气的用途:作火箭、宇宙飞船的燃料;冶炼金属;合成氨、盐酸等
考点3 .其他能源
1.正在利用和开发的新能源:太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。
(既解决化石能源面临耗尽之危,又可减少对环境的污染)
2.乙醇:(C2H5OH),俗名酒精。(可再生能源)
(1)物理性质:无色透明,有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶。
(2)酒精制取:①原料:高粱、玉米、薯类等;②生产方式:发酵、蒸馏。
(3)化学性质:可燃性,燃烧时发出蓝色火焰。化学方程式:C2H5OH+3O23H2O+2CO2
(4)用途:作燃料,汽油中加入适量乙醇作为燃料,可节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。
3.化学电池:将化学能直接转化为电能的装置。
充电时:电能转化为化学能;放电时,化学能转化为电能。
考点4 有机合成材料
1. 有机高分子材料
(1) 概念:用有机高分子化合物制成的材料。
(2) 分类:天然高分子材料:棉花、羊毛、天然橡胶等
人工合成高分子材