11.2化学与可持续发展课堂笔记--2025-2026学年九年级化学人教版下册

本初中化学讲义围绕“化学与可持续发展”核心课题，构建“能源利用-材料开发-环境保护”学习支架。系统梳理能源分类（化石、二次、新能源）及其环境影响，材料分类（天然与合成高分子材料、复合材料）及鉴别方法，环境污染类型与防治措施，形成完整知识脉络。 资料以表格对比、实验鉴别（如纤维灼烧）、科技案例（运-20材料、光伏+养殖）为特色，融合科学观念（物质分类、能量转化）与科学态度（环保责任）。典型例题联系生活与科技，课中辅助教师情境教学，课后帮助学生通过归纳与练习查漏补缺，提升综合应用能力。

静置心灵 过滤烦恼• 吸附快乐 净化人生 课堂笔记•同步导学 课题2 化学与可持续发展 知识点一 化学与能源利用（九化下•教材P103） 能源分类 举例 获取方式 对环境的影响 化石能源 煤、 石油 、天然气 从自然环境中获取 使用过程中会产生烟尘、SO2等空气污染物 二次能源 电能、煤气、汽油等 通过 化石 能源转化获取 较清洁，对环境影响较小 新能源 风能、 太阳能 、 氢能、生物质能等 从自然环境中获取或通过化学方法转化获取 清洁能源，对环境污染很小 知识点二 化学与材料开发（九化下•教材P105） 1.材料分类 2.棉纤维、羊毛纤维和合成纤维的鉴别 有烧焦羽毛气味的是 羊毛纤维 有烧纸气味的是 棉纤维 有特殊气味的是 合成纤维 棉纤维 羊毛纤维 合成纤维 灼烧 闻气味 3.有机合成材料 （1）有机物与无机物的比较 有机物 无机物 概念 含碳元素的化合物 （除CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等之外） 一般不含碳元素的化合物 分类 ①有机小分子：②有机高分子 ①氧化物；②酸；③碱；④盐 举例 CH4、C2H5OH、C6H12O6、蛋白质、淀粉 H2O、HCl、NaOH、NaCl 特点 ①大多数难溶于水，易溶于汽油等有机溶剂 ②绝大多数有机物受热易分解，且易燃烧； ③绝大多数不易导电，熔点低； ④反应一般比较复杂。 ①不含碳元素； ②分子较小； ③通常不可燃烧； ④部分具有良好的导电性。 （2）有机物的分类 有机小分子 有机高分子 概念 相对分子质量比较小的有机物 相对分子质量（Mr）比较大， 从几万到几十万甚至几百万 举例 甲烷（CH4）： 最简单 的有机物 乙醇（酒精C2H5OH）：液态有机燃料 葡萄糖（C6H12O6）：相对分子质量180 乙酸（醋酸CH3COOH）：一种有机酸 淀粉(C6H10O5)n： Mr从几万到几十万 蛋白质(CHON组成)：Mr从几万到几百万 纤维素(C₆HO₅)ₙ： Mr大约17万～20万 【归纳小结】物质的分类 （3）有机高分子材料 有机高分子材料（用有机高分子化合物制成的材料） 天然有机高分子材料 合成有机高分子材料 概念 天然存在的有机高分子材料 人工合成的有机高分子材料 分类 ①天然纤维；②天然橡胶 ①塑料；②合成纤维；③合成橡胶 举例 棉花、苎麻；羊毛、蚕丝；天然橡胶 聚乙烯、涤纶、丁苯橡胶等 特点 可塑性好；高弹性；绝缘性好；耐腐蚀等 强度高；绝缘性好；耐腐蚀等 4.三大合成材料 塑料 合成纤维 合成橡胶 特点 密度小、耐腐蚀、易加工 优：强度高、弹性好、耐磨耐腐蚀； 缺：吸水性差、透气性差 高弹性、绝缘性好、耐油、 耐高温和不易老化 分类 ①热塑性塑料：链状结构，如聚乙烯、聚氯乙烯 ②热固性塑料：网状结构，如酚醛塑料、脲醛塑料等 ①涤纶(的确良)、②锦纶(尼龙)、③腈纶(人造羊毛)、 ④丙纶、⑤维纶、⑥氨纶等 ①丁苯橡胶、②顺丁橡胶、③氯丁橡胶等 用途 ①聚乙烯塑料：蔬菜大棚； ②聚四氟乙烯塑料：不粘锅内衬；③聚氯乙烯塑料：导线绝缘层；④酚醛塑料：炊具手柄（热固性） 纺织原料、过滤材料、建筑材料等 广泛用于农业、国防、交通和日常生活中，如轮胎、密封制品、防护用品等 实例 5.新型材料——复合材料 概念 人们将两种或两种以上的不同材料复合起来，使各种材料在性能上取长补短，制成了比原来单一材料的性能优越得多的复合材料。 应 用 碳纤维 碳纤维复合材料的密度小、强度高、耐热、耐疲劳，化学稳定性好。碳纤维是轻量化与高性能的代名词。用于赛车的车体材料、钓鱼竿、航空航天、核能等领域。 玻璃钢 全称：玻璃纤维增强塑料。由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成。 其强度相当于钢材，且密度小、耐腐蚀，广泛用于建筑材料、车船体材料、飞机等。 芳纶 特点：持久的热稳定性，骄人的阻燃性，极佳的电绝缘性，杰出的化学稳定性，优良的机械特性，超强的耐辐射性。堪称“全能”纤维 芳纶复合材料被誉为全球材料皇冠上的钻石，位列三大高性能材料（碳纤维、芳纶纤维、高强高模聚乙烯纤维）之一。广泛应用于航空航天、轨道交通、国防军工等领域。 我军大型运输机——运-20（鲲鹏） ★运-20使用的材料主要有：（220吨起飞重量，最大载重66吨） ①合成材料 ②复合材料：碳纤维等（约5吨/架） ③合金材料：铝合金、钛合金、超高强度钢等 ★不同时期照明利用的能源和使用的材料： 火把 煤油灯 白炽灯 LED灯 火把 煤油灯 白炽灯 LED灯 能源 生物质能 （可再生能源） 化石能源 （不可再生能源） 热光源（电能→热辐射→可见光） 电能 （电能→光能） 材料 天然有机材料 玻璃、铜、铁等 钨丝、铜丝、 耐热玻璃等 晶片、金属、银胶、金线和环氧树脂等 ●生物质能——人类最早使用的能源 知识点三 化学与环境保护 1.环境污染 污染类型 主要污染物或污染源 防治措施 空气污染 CO、SO2、NO2、O3、PM2.5、PM10等 加强空气质量监测；改善能源结构，使用清洁能源；积极植树造林、种草等 水污染、 土壤污染 工业废水、生活污水的任意排放； 过量使用农药和化肥等 工业上应用新技术、新工艺减少污染物的产生；生活污水应逐步实现集中处理和排放；农业上合理使用农药和化肥等 白色污染 塑料制品的随意丢弃 尽量使用可降解塑料， 回收利用各种塑料制品 2. 垃圾分类 （1）意义：便于集中管理，减少环境污染；变废为宝等。 （2）垃圾分类图标及说明 图标 说明 主要包括纸类(如报纸)、塑料、金属、玻璃、织物、电子废弃物等 主要包括过期药品、废旧灯管、杀虫剂、废弃化妆品、有毒化学品、废弃油漆等 主要包括剩饭剩菜、动物骨骼内脏、菜梗菜叶、果皮果壳、过期食品等 除可回收物、有害垃圾、厨余垃圾外的垃圾 （九化下•教材P110） 1.化学通过 物质转化 创造新的物质，帮助人类合理开发和利用自然资源，为社会发展奠定物质和能量基础。 2.塑料、 合成纤维 和合成橡胶等合成材料是对天然高分子材料的重要补充，化学在新材料的开发中起着重要作用。 3.要充分考虑资源供给与 环境 承载能力，维护良好生态，保障社会的可持续发展。 【典型例题】 1．（2026•武威）AI垃圾分类机器人能快速识别垃圾主要成分并判断其是否为“可回收物”。下列可回收垃圾中主要成分属于合成材料的是（　C　） A．纯棉旧T恤 B．废旧报纸 C．塑料矿泉水瓶 D．玻璃啤酒瓶 2．（自贡中考）近年来，我市做大做强通航产业集群，已建成全国重要的大中型无人机产业基地。某无人机的结构模型如图所示，下列有关说法错误的是（　D　） A．碳纤维属于复合材料 B．铜制线圈用聚酯漆包裹可以起到绝缘和防腐的作用 C．镁合金和铝合金都有硬度大、密度小的优点 D．上述材料所使用的金属均为单质 3．（2026•齐齐哈尔）人类的衣、食、住、行都离不开化学，化学是推动人类社会发展的重要力量。中学生要初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和健康的生活方式。 （1）衣：很多色彩鲜艳的衣料由合成纤维制成，请写出合成纤维的一个优点　强度高（或耐腐蚀、不易缩水、耐磨、易清洗、不易发霉等）　。 （2）食：人们每天都需要摄入适量的食物。其中米饭富含的营养物质是　糖类　。 （3）住：建筑要用到水泥、钢材、玻璃、塑料等材料，其中玻璃属于　无机非金属材料　（填“合成材料”、“金属材料”或“无机非金属材料”）。 （4）行：汽车使用的汽油、柴油等燃料是从石油中提炼出来的，石油属于　混合物　（填“纯净物”或“混合物”）。 （5）低碳行动关系到人类的生存和可持续发展，离不开每个人的努力。为减少二氧化碳排放，作为中学生。你的做法是　随手关灯（或双面用纸、骑自行车上学等）　（答一点即可）。 4．（2026•烟台）机器人的制造与运行离不开化学知识。 Ⅰ.能源动力。电池是机器人运行的保障，磷酸锰锂（LiMnPO4）可用作锂电池材料。 （1）锂电池放电过程中的能量转化方式是　化学　能转化为电能。已知LiMnPO4中锂元素化合价是+1价，磷元素化合价是+5价，则锰元素的化合价是　+2　价。 Ⅱ.机体材料。氮化硅陶瓷耐高温、自润滑、耐磨性好，可作机器人关节轴承材料。 （2）氮化硅陶瓷属于　B　（填序号）。 A.金属材料 B.无机非金属材料 C.有机高分子材料 （3）氮化硅中硅元素与氮元素的质量比是3：2，已知氮化硅的化学式量是140，则氮化硅的化学式 是　Si3N4　。 Ⅲ.核心芯片。机器人智能处理芯片的核心材料是高纯硅。 （4）SiO2与C在高温下反应制得Si，同时产生CO。该反应的化学方程式是　SiO2+2CSi+2CO↑　。 5．（2026•成都）“北斗”导航，“天问”追梦。根据图文回答问题。 （1）长征三号乙运载火箭用偏二甲肼（C2H8N2）作燃料发射“北斗”卫星，偏二甲肼中质量分数最低的元素是　氢元素　。N2O4作助燃剂，名称读作　四氧化二氮　。 （2）“天宫”空间站中国宇航员每日摄入蛋白质不低于130g。某日摄入蛋白质质量的27%由牛肉（蛋白质含量约为25～30%）提供，则当日食用牛肉的质量应不低于　117　g。实现空间站水资源的回收再利用，合理化建议是　将生活废水净化处理后循环使用（答案不唯一）　（写一条）。 （3）“嫦娥”六号首次实现月背采样，机械臂主材使用了碳化硅颗粒增强铝基材料，该材料属于　复合材料　（填“复合材料”或“合成材料”）。月壤样品中Al2O3属于　氧化物　（填物质类别）。 （4）“天问二号”柔性太阳电池翼使用了折纸超材料，折纸结构应用在航天领域的优点是　可折叠收纳，节省存储空间（答案不唯一）　（写一条）。利用柔性太阳电池翼给锂离子蓄电池组充电时，涉及的能量形式不包括　d　（填序号）。 a.太阳能 b.化学能 c.电能 d.生物质能 6．【原创题】我国西北沙漠地区积极发展“光伏+养殖”生态模式，实现了“板上发电、板下养羊、板间种草”的立体发展，是“绿色能源+生态治理”的典范。 (1)化学与能源：沙漠光伏电厂利用的能源属于 可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源，该能源的广泛使用可减少 煤（或石油、天然气） （写一种）等化石燃料的消耗，从而降低 SO2（合理即可） （写一种）等有害物质的排放，并缓解温室效应。 (2)化学与材料：光伏组件的核心材料高纯多晶硅由石英砂（主要成分为SiO2）制备，其中一步反应为焦炭还原SiO2生成硅和一种有毒气体，该反应的化学方程式为 SiO2＋2C Si＋2CO↑ ，该反应的基本类型是 置换反应 。光伏板的支架通常由铝合金制成。铝合金与纯铝相比，具有 硬度大（或密度小、抗腐蚀性强等） 等优良性能。 （3）化学与健康：“光伏羊”肉质鲜美，富含 蛋白质 （填一种基本营养素），该营养素在人体内最终被消化为 氨基酸 才能被吸收。羊群可控制电站杂草生长，其粪便经发酵后能增加土壤肥力。发酵过程中产生的甲烷（CH₄）可作燃料，甲烷完全燃烧的化学方程式为 CH4＋2O2 CO2＋2H2O 。 （4）化学与环境：光伏板下植被恢复过程中，植物通过 光合作用 （填生理过程）吸收二氧化碳，同时光伏板可减弱风沙、降低水分蒸发。从化学视角分析，这种“光伏治沙”模式对环境的积极意义是 减少化石燃料的燃烧，缓解能源危机，有利于保护环境（或减少土壤荒漠化，改善生态环境等） （答出一点即可）。 物质千变万化 原子初心不改 知识精华•核心考点 学科网（北京）股份有限公司 $