11.2化学与可持续发展课件-2025-2026学年九年级化学人教版下册

该初中化学课件聚焦“化学与可持续发展”，核心涵盖化学与能源利用（化石能源转化、新能源开发）及材料开发（天然与合成高分子材料、复合材料）。课堂导入从可持续发展实际问题出发，结合自然资源利用实例，回顾第七单元化石能源知识，搭建“资源利用-环境问题-新材料/新能源”的学习支架。 其亮点是以真实情境（抚顺煤矿闭坑、新疆绿氢项目）和实验探究（燃烧法区分纤维）为载体，融合科学探究与实践（实验设计分析）和科学态度与责任（资源可持续意识）。通过数据图表（资源可用年限）和对比案例（合成与天然材料产量），帮助学生构建化学观念，提升探究能力和环保意识，也为教师提供丰富素材和清晰知识脉络。

第十一单元 化学与社会 课题2 化学与可持续发展 1 化学与材料开发 2 化学与能源利用 1 本节重难点 知识导航 为了实现人类社会的可持续发展，我们需要在保持良好生态环境的前提下，合理地开发和利用自然资源。 自然界中人类可以直接获得用于生产和生活的物质。 新课导入 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。 新课讲授 想一想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? 新课讲授 石英砂(SiO2) 新课讲授 铝土矿(Al2O3) 新课讲授 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。 约50年 约19年 约31年 铜矿石 铁矿石 新课讲授 抚顺西露天煤矿被誉为“亚洲第一大露天煤矿”，开采118年后于2019年闭坑。煤矿虽带来经济繁荣，但也造成环境污染和生态破坏，煤矿不可再生，需探索清洁能源保护地球。 新课讲授 人们借助化学方法分析物质的组成，通过化学反应得到一系列新的材料和能源，为社会可持续发展提供了物质保障和前进动力。 直径只有5微米，为一根头发丝的十到十二分之一，强度为铝合金4倍以上 碳纤维 以煤为原料，生产无水乙醇等化工产品，可转化低阶煤150万吨/每年 节约生物乙醇原料粮150万吨 新课讲授 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。 化石 能源 煤炭 石油 天然气 供暖、发电等 利用 方式 直接燃烧 酸雨，雾霾，温室效应等 通过化学反应 进行物质转化 塑料、合成橡胶、合成纤维等 煤气、沼气等清洁燃料 化工原料 新课讲授 煤的清洁利用 陕西榆林榆神工业园的50万吨/年煤基乙醇工业装置 石油 制品 电能 方式一：将化石能源转化为清洁、便利的二次能源 化学与能源利用 新课讲授 氢能 新疆库车绿氢示范项目制氢厂厂区 风能 太 阳 能 生物质能 方式二：开发可再生和环境友好的新能源 化学与能源利用 新课讲授 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。 13 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。 氢燃料电池 锂离子电池 新课讲授 14 高分子材料 高分子的相对分子质量比较大(通常在1万以上)，淀粉、蛋白质、橡胶等高分子的相对分子质量可达几十万，甚至上百万。 酸雨，雾霾，温室效应等 化石 能源 煤炭 石油 天然气 利用 方式 供暖、发电等 直接燃烧 通过化学反应 进行物质转化 塑料、合成橡胶、合成纤维等 煤气、沼气等清洁燃料 化工原料 新课讲授 化学与材料开发 塑料玩具 人工合成的高分子材料 羊毛大衣 天然有机高分子材料 (合成材料) 新课讲授 合成纤维 合成橡胶 塑料 人工合成的高分子材料 化学与材料开发 新课讲授 棉花 天然橡胶 羊毛 蚕丝 天然高分子材料 化学与材料开发 新课讲授 18 人工合成的高分子材料(合成材料)与天然高分子材料都是由大量小分子聚合而成的聚合物，具有链状或网状结构。 链状结构 网状结构 新课讲授 合成材料——塑料 具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点 聚乙烯塑料薄膜大棚 聚四氟乙烯作内衬的不粘锅 “水立方”使用了乙烯—四氟乙烯聚合物薄膜 电线外面的绝缘层是聚氯乙烯塑料 有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)制成的标牌 酚醛塑料制成的手柄具有较好的耐热性 合成材料在某些方面具有更为优异的性能 化学与材料开发 新课讲授 合成材料——合成纤维 强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀等优点 涤纶短纤土工布 涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶(六大纶) 合成材料在某些方面具有更为优异的性能 化学与材料开发 新课讲授 日常生活中有很多棉纤维、羊毛纤维和涤纶面料制成的衣物。如何通过实验区分这三种纤维? 新课讲授 区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶 化学与材料开发 实验探究 信息搜索：了解棉纤维、羊毛纤维和涤纶的化学组成。 棉纤维主要成分：纤维素，纤维素是一种天然高分子化合物，化学结构式为(C6H10O5)n。 羊毛纤维主要成分：蛋白质，具体是角蛋白质。‌羊毛纤维由多种氨基酸组成，天然高分子化合物。 涤纶(聚酯纤维，PET纤维)是一种由有机二元酸和二元醇通过化学缩聚制成的合成纤维，属于高分子化合物的一种。 新课讲授 区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶 化学与材料开发 实验探究 预测：从物质组成和转化的视角分析：三种纤维的主要成分都属于有机物，可以燃烧；同时，三者的成分不同，燃烧时的现象和产物的状态不同。 新课讲授 区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶 化学与材料开发 实验探究 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。 步骤 棉纤维 羊毛纤维 涤纶 新课讲授 新课讲授 区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶 化学与材料开发 实验探究 (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。 结论与思考 燃烧现象 棉纤维 羊毛纤维 涤纶 易燃烧，燃烧有烧纸的气味，燃烧后呈灰黑色、灰烬细而软 燃烧时纤维起泡成球，不能连续燃烧，有毛发(羽毛)烧焦的气味，产物呈黑褐色小球且易碎 靠近火时先熔化，后燃烧，有特殊气味，燃烧后呈黑色块状，可压碎 新课讲授 如何鉴别? 方法：从羊毛衫上取下几根细丝点燃，燃烧时会有烧焦毛发(羽毛)的气味，灰烬用手指一压即碎。 而化纤织物则无此气味，灰烬压不碎、结块。 新课讲授 区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶 化学与材料开发 实验探究 (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? 结论与思考 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。 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。 资源 再利用 新课讲授 合成材料——合成橡胶 高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等优点 合成材料在某些方面具有更为优异的性能 化学与材料开发 新课讲授 产量 相当于 约8万公顷棉田一年的产棉量 约2千万只绵羊一年的产毛量 合成材料的生产优势：便于大规模工业化生产，成本较低，产量稳定 化学与材料开发 年产10万吨的合成纤维厂 新课讲授 合成材料的生产优势：便于大规模工业化生产，成本较低，产量稳定 化学与材料开发 产量 相当于 约15万公顷橡胶林一年的产胶量 橡胶工人在胶林里割胶 年产10万吨的合成橡胶厂 新课讲授 32 现代航空航天、信息技术、生物医药和海洋工程等的发展，对材料性能提出了更高的要求。 运-20的发动机、防护涂层和机体使用了多种新型合金材料、合成材料及复合材料，提高了航程和运载能力。 芳纶复合材料 新课讲授 复合材料 化学与材料开发 将几种材料复合起来，综合各组分性能的优点，形成的材料。 碳纤维鱼竿 碳纤维 碳纤维车身 新课讲授 复合材料 化学与材料开发 以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称为玻璃纤维增强塑料，或称为玻璃钢，不同于钢化玻璃。 新课讲授 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。 35 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。 新课讲授 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，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。 新课讲授 高分子分离膜淡化海水 拓展延伸 38 1．开发和利用新能源是解决能源和环境问题的重要途径。下列属于新能源的是( ) A.石油 B. 氢能 C. 煤 D. 天然气 【答案】B 随堂演练 2．有机合成材料的应用方便了人类的生活，下列用品主要由有机合成材料制成的是(　　) A. 铁制炊具 B. 塑料水杯 C. 实木桌椅 D. 纯棉T恤 【答案】B 随堂演练 3．“秘色瓷莲花碗”是苏州博物馆的镇馆之宝。陶瓷材料属于(　　) 金属材料 B. 无机非金属材料 C. 合成材料 D. 复合材料 【答案】B 随堂演练 4．分类是学习和研究化学的常用方法，下列分类中正确的是 A．混合物：明矾、石油、天然气 B．氧化物：液氧、过氧化氢、氯酸钾 C．有机物：甲烷、乙醇、乙酸 D．合成材料：合金、合成橡胶、合成纤维 【答案】C 随堂演练 5．证据推理是化学的素养之一。如图为丁烷(C4H10)打火机，下列说法不正确的是 A．按下点火装置的弹簧时，传动装置把压力施加在压电陶瓷上产生很高的电压，是机械能转换电能的过程 B．松开打火机按键可熄灭火焰，其灭火原理是隔离可燃物 C．丁烷燃烧的化学方程式为： D．打火机外壳塑料是有机合成材料 【答案】C 随堂演练 课题2 化学与可持续发展 传统能源：化石燃料 新能源：风能、太阳能、 氢能、生物质能 传统材料：无机非金属材料、金属材料、有机合成材料 新型材料：复合材料、功能材料 化学与能源利用 化学与材料开发 课堂小结 $