九年级化学化学与能源开发和化学与材料研制鲁教版.docVIP

化学与能源开发和化学与材料研制一、一周知识概述 1、氢能和化学电池 2、常见的无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷 3、常见的有机合成材料：合成塑料、合成纤维、合成橡胶 二、重难点知识剖析 （一）能源 　　目前，人们对新能源的开发研制已取取得了一些突破，太阳能、地热能、风能、核能、潮汐能等逐步被开发应用，为解决人类的能源危机开辟了新的天地。 1、氢能 　　氢气将成为未来最理想的燃料。 　　氢气作为燃料有许多其他燃料所不及的优点。首先，石油、煤、天然气等资源是有限的，而氢气可以用水作原料来制取，有广泛的来源。其次，氢气燃烧时放热多，放出的热量约为同质量的汽油的三倍。第三，氢燃料的最大优点是它燃烧后的产物是水，不污染环境。 　　发展氢能源需要解决如何廉价、大量地制备氢气及如何安全贮存、运输氢气等问题。怎样发展、利用氢能源是许多科学家正致力研究的领域。我国近年来在这方面的研究工作也取得了可喜的进展。 　　目前最有前途的方法则是利用光电化学电池分解水制氢，这种方法是用氧化钛制成光电化学电池，当太阳光照在半导体材料氧化钛的表面时，由于光电效应产生电流将水分解而释放氢；另一种方法就是生物制氢，这是模拟植物叶绿素的光合作用来分解水制氢的。这两种方法现在还处在试验中，我们期盼着以氢为燃料的无污染高科技智能产品早日来到我们的现实生活中。 2、化学电池 　　化学电池就是将化学能直接转化为电能的装置。 　　化学电池通过化学反应消耗某种物质，输出电能。下图为一种化学能转化为电能的装置： 　　实验现象：（1）电流计指针；（2）碳棒上有气泡冒出（因为有氢气产生）；锌片不断溶解（因为锌转化成ZnSO4进入了溶液）。 　　化学电池反应原理：Zn+H2SO4 = ZnSO4+ H2↑ （二）常见的无机非金属材料和有机合成材料 　　材料一般按其成分和特性分为四大类，金属材料、无机非金属材料、合成材料和复合材料。 1、无机非金属材料 （1）水泥 　　水泥是一种非常重要的建筑材料。以石灰石、粘土作原料，在高温下发生复杂的物理、化学变化，经熔化、冷却后，再在熟料中加入3%以下的石膏以控制凝结速度，这样便得到水泥。 （2）玻璃 　　把石英砂（主要成分是SiO2）、纯碱、石灰石等原料按一定比例混合粉碎投入玻璃熔炉，强热熔化，发生复杂的物理、化学变化，就可以得到普通玻璃，再冷却成型，即得各种玻璃制品。在制造玻璃的过程中，如将普通玻璃高温骤然冷却，可制成强度高、耐高温的钢化玻璃；如加入某些金属氧化物，能制得各种有色玻璃；如将多层玻璃和某种胶片叠合在一起，可制成防弹玻璃等。玻璃在高温熔融状态下抽成丝可制成玻璃纤维，用特种光学玻璃拉成的玻璃纤维可作光导纤维（光纤），光导纤维的特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等；光导纤维的应用：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。 （3）陶瓷 　　瓷器是中华文明的象征，我国是世界上最早生产陶瓷的国家。我国陶都宜兴的陶器和瓷都景德镇的瓷器，在世界上都享有盛誉。制造陶瓷的主要原料为粘土。 2、有机合成材料 　　有机合成材料（简称合成材料）是以石油、煤、石灰石、水、空气等为原料，经过一系列化学反应而制得的。常见的合成材料有合成塑料、合成纤维、合成橡胶等。 （1）合成塑料 　　塑料的品种很多，用途也各不相同。下表列出几种常见塑料的性能和用途。 名　　称 性　　能 用　　途 聚乙烯（PE） 耐水和大多数化学试剂，有热塑性，电绝缘性强，质轻，无毒，耐热性差，易老化 可制包装薄膜、容器、管道、日用品、电绝缘材料、金属涂层等 聚氯乙烯（PVC） 耐化学腐蚀性极好，耐水，电绝缘性优良，140开始分解放出氯化氢，热稳定性、耐光性较差 制雨衣、台布、包装材料、农用薄膜、人造革、电线套层、管道和阀门等 聚苯乙烯（PS） 电绝缘性好，透光性好，耐水、耐化学腐蚀，无毒，室温下硬、脆，温度较高时变软，耐溶剂性差 可制高频绝缘材料，电视、雷达部件，医疗卫生用具，还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音、包装垫材等 聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃） （PMMA） 透光性好，质轻，耐水，耐酸、碱，抗霉，易加工，耐磨性较差，能溶于有机溶剂 可制飞机、汽车用玻璃，光学仪器，医疗器械等 酚醛塑料 （电木） 绝缘性好，耐热，抗水 可制电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等 聚四氟乙烯 （塑料王） 耐低温、高温，耐化学腐蚀，耐溶剂性好，电绝缘性好，加工困难 可制电气、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、耐低温的制品 （2）合成纤维 　　棉花、羊毛、木材和草类的纤维都是天然纤维。利用石油、天然气、煤和农副产品作原料经一系列化学反应制成的是合成纤维。涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶在合成纤维中被称为“六大纶”。它们都具有强度高、弹性好、耐磨、