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所属成套资源:初中化学九年级下册 知识点梳理+练习(人教版2024)
人教版(2024)九年级下册(2024)第十一单元 化学与社会课题2 化学与可持续发展精练
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这是一份人教版(2024)九年级下册(2024)第十一单元 化学与社会课题2 化学与可持续发展精练,文件包含112化学与可持续发展-知识点梳理+练习含答案解析docx、112化学与可持续发展-知识点梳理+练习docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共49页, 欢迎下载使用。
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
一、化学与能源利用
1.能源利用方式的改变:化石能源煤和石油的直接燃烧对环境有较大的影响。
2.能源利用的新途径
(1)通过化学反应将化石能源转化为清洁、便利的二次能源。
常见的二次能源有: 、焦炭、煤气、沼气、煤油、汽油等 。
电能 石油制品
(2)开发可再生和环境友好的新能源。
常见的新能源有:太阳能、风能、地热能、氢能、核能、生物质能等。
2.化学在新能源领域的应用
煤的清洁利用、电解水制氢、风力发电机、光伏电池、燃料电池、电动汽车锂离子电池的生产,都是化学大显身手的领域。
太阳能制氢 风力发电制氢
二、化学与材料开发
1.高分子材料
(1)煤和石油通过化学反应进行物质转化,得到煤和沼气等燃料和化工原料,以及高分子材料。
(2)天然有机高分子材料 ,如: ;
(3)合成有机高分子材料,简称合成材料。三大合成材料:
棉花、羊毛、蚕丝属于天然纤维;
2. 有机高分子材料的结构和性质
有机高分子材料都是由大量小分子聚合而成的聚合物,具有 或 结构。
链状结构:热塑性,如聚乙烯塑料(聚合物);
网状结构:热固性,如酚醛塑料(俗称电木)、脲醛塑料(俗称电玉)
3.合成材料的优点:
在某些方面有更优异的性能,便于 。
4.常见的合成材料
5.聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料
聚乙烯塑料可用作冰箱保鲜袋,聚氯乙烯塑料袋有毒,不能装食品。
二者鉴别方法:点燃后闻气味,有刺激性气味的为聚氯乙烯塑料。
6.常见材料分类
(1)金属材料:包括 和 ;
(2)无机非金属材料: 、 和 等;
(3)高分子材料: 高分子材料和 高分子材料。
(4)复合材料:包括 、 (玻璃钢)、
(5)功能材料:具有 等特殊性质。
7. 鉴别羊毛纤维、棉纤维和涤纶(合成纤维)
8. 社会的可持续发展
(1)各种资源的开采、提炼、制成产品、产品的使用和回收,每个环节都离不开物质的转化。
(2)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。
(3)可再生资源的利用:垃圾是放错位置的资源。
【易错提醒】
有机高分子材料包括天然高分子材料和合成高分子材料,棉花、羊毛、天然橡胶属于天然高分子材料,塑料、合成纤维、合成橡胶属于合成高分子材料。
合金属于金属材料,不是合成材料。
玻璃是无机非金属材料,玻璃钢是复合材料。
1.判断题
(1)电能、天然气、沼气、汽油等都是二次能源。( )
(2)风能属于可再生能源( )
(3)氢能源因制取成本高、贮存难,现阶段还不能广泛利用( )
(4)石油分馏能得到汽油、煤油、柴油和煤焦油等能源。( )
(5)纤维素、蛋白质、聚乙烯等都是有机高分子化合物。( )
(6)棉花、羊毛、蚕丝等属于有机合成材料。( )
(7)区分棉花、羊毛和合成纤维可以燃烧闻气味。
(8)有机玻璃是一种复合材料( )
(9)塑料、棉花都属于有机合成材料( )
(10)塑料给人类带来了污染,因此要禁止生产和使用( )
(11)为减少“白色污染”,可将塑料垃圾集中焚烧处理( )
(12)玻璃钢既不是玻璃也不是钢,而是复合材料( )
(13)羊毛、棉花、塑料、橡胶都是有机合成材料( )
(14)将用来制作鞋子的羊皮灼烧,有烧焦羽毛的气味( )
(15)棉纤维、羊毛纤维、涤纶三种纤维,通过灼烧闻气味的方法不能将其鉴别出来( )
(16)金属材料包括纯金属以及它们的合金,合金、合成纤维、合成橡胶都属于合成材料。( )
(17)聚乙烯和聚氯乙烯塑料都可以包装食物。
(18)塑料具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点( )
(19)钢筋混凝土就是钢筋和混凝土的复合材料。( )
(20)碳纤维、钢化玻璃、橡胶轮胎是复合材料( )
(21)棉花、羊毛、塑料均属于天然有机高分子材料( )
(22)陶瓷材料就是一种重要的合成材料。( )
(23)“嫦娥五号”使用的氧化铝陶瓷属于金属材料( )
(24)复合材料是将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料。( )
2.目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站利用原子核 (填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电,电能属于 (填“一次能源”或“二次能源”)。
3.氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的能源,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。目前,作为高能燃料,液氢已应用于航天等领域;作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动电源等。
2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程图如下所示。
目前,在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定的困难。由于氢气的制取成本高和贮存困难,作为燃料和化学电源暂时还未能广泛应用。随着科技的发展,对氢能源的开发已取得了很大进展,氢气终将会成为主要的能源之一。
请回答以下问题:
(1)氢能源的特点有 (写一条)。
(2)液氢已应用于航天领域,请写出液氢燃烧的化学方程式为 。
(3)氢能源还未能广泛应用的原因是 。
(4)氨制氢流程中步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,由此可知分子大小:氢分子 氮分子(填“>”或“<”)。
(5)除氢能外,请再列举一种新能源 。
4.风力发电正在世界上形成一股热潮。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再通过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。
(1)风力发电比火力发电更节能、更环保,火力发电的能量来源是 能。
(2)风车叶片具有轻质、强度高的特点,下列材料可以作为风车叶片的是_______。
A.生铁B.合成橡胶C.玻璃钢
5.工业园区垃圾焚烧发电厂已投入使用,以改善目前埋填垃圾方式和农田焚烧秸秆对环境产生的不良影响。以农田秸秆为原料,焚烧秸秆获得能量进行发电。你认为这样做的好处是。(答三点合理即可)
6.各地按公安部要求稳妥推进“一盔一带”安全守护行动,骑乘摩托车需自觉佩戴安全头盔。请回答下列问题。
(1)头盔外壳的材料多样,其中有一种是碳纤维复合材料,请猜测不属于这种材料的性能是__________。
A.强度高B.密度大C.耐腐蚀
(2)头盔上的护目镜材料是聚碳酸酯塑料,属于__________。
A.金属材料B.天然材料C.合成材料
(3)为了防止连接处的铁钉生锈,下列措施不正确的是__________。
A.使用镀铬铁钉B.在铁钉上喷水C.使用不锈钢
►问题一 能源利用方式的改变
【典例1】1.我国《可再生资源法》倡导碳资源转化与循环利用,下列说法错误的是
A.特定条件下,秸秆可转化为化石资源
B.煤、石油是很好的能源,其直接燃烧不会污染环境
C.以二氧化碳为原料转化成秸秆等生物质的变化主要是光合作用
D.石油分馏可制备汽油、煤油、柴油,是物理变化
【解题必备】
化石能源煤和石油的直接燃烧对环境有较大的影响。
【变式1-1】人类社会的发展离不开能源。能源的发展史上经历了柴草时期,煤炭时期、石油和天然气时期,逐渐进入新能源时期。
(1)①煤,石油和天然气等化石燃料。它们都属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
②结合下图信息判断,图中相等质量的五种物质充分燃烧时放出热量最多的是 。
(2)我国有着丰富的可燃冰资源,其顺利开采可有效降低我国能源的对外依赖程度。
①可燃冰、天然气的主要成分都是甲烷。请写出甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式 。
②为方便贮存和运输,天然气可被压缩到容积很小的钢瓶中,而可燃冰却很难被压缩。试从微观的角度分析可燃冰难被压缩的原因 。
(3)开发和利用清洁高效的新能源,是21世纪人类面临的重要课题。氢能是未来最理想的能源之一。
①氢能源公交车使用的氢氧燃料电池是一种将化学能转化成 能的装置。
②写出氢能源的优点(一点即可): 。
(4)除了氢能源,人们正在开发和利用的其他能源有 (写一种)。
【变式1-2】我国科学家发现了CO2高效转化新过程,首次把二氧化碳加氢“变”成汽油,这一技术有望减轻对传统化石能源的依赖。
(1)化石能源主要包含煤、石油、天然气,化石燃料属于 (填“纯净物”、“混合物”),在使用过程中排放出大量的CO2造成的环境问题是 。
(2)植物通过 吸收二氧化碳,生成葡萄糖和氧气,该过程 (填“是”、“否”)属于缓慢氧化。
(3)制氢、二氧化碳加氢制备汽油流程如下图
①制氢流程中生成H2和O2的质量比是 。
②若汽油主要成分为C8H18,则二氧化碳加氢制备C8H18的化学方程式为 。
►问题二 二次能源
【典例2】电能是电气时代不可或缺的二次能源。下列发电方式中,利用了化学能源的是
A.水力发电B.风力发电C.燃煤发电D.太阳能发电
【解题必备】常见的二次能源有:电能、焦炭、煤气、沼气、煤油、汽油等石油制品。
【变式2-1】汽车方便了人们的出行,长远趋势看,氢能源是新能源汽车产业的重要发展路线之一。
(1)目前,多数汽车使用的燃料仍是汽油或柴油。汽油或柴油属于 (选填“一次能源”或“二次能源”)。
(2)氢能源汽车在氢气燃烧的过程中的能量转化是 。氢气是一种高效的绿色能源,但至今没能得到广泛应用的主要原因是 (写一条)。
【变式2-2】氢能是未来最理想的能源,回答下列有关氢能的问题。
(1)科学上将自然界中存在的没有经过加工转换的各种能量和资源称为一次能源,不是直接取自自然界,只能由一次能源加工转换后得到的能源称为二次能源,则氢能属于 (填“一次”或“二次”)能源。
(2)氢燃料电池的工作原理如图所示。在电解质中,在催化剂作用下,氢气在A极被分解成氢离子和电子,同时,氧气在B极接受电子和氢离子,此反应可用一个化学方程式表示为: 。这个过程中,电子会流动到外部电路形成电流,实现化学能转化为电能,则外部电路中的A极为 (“正”或“负”)极。
(3)根据以上信息,写出氢燃料电池的用途 (写一个)。
►问题三 可再生的新能源
【典例3】当今社会各国正在积极开发新能源。你认为下列能源属于可再生能源的是
A.可燃冰B.风能C.石油D.煤炭
【解题必备】新能源有:太阳能、风能、地热能、氢能、核能、生物质能等。
【变式3-1】关于开发利用风能的意义,理解正确的一组是
①节约大量的化石燃料
②风能是可再生能源
③减少二氧化硫的排放、防止形成酸雨
④风能是二次能源
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
【变式3-2】阅读科普短文。
液态阳光,是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 (写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
(3)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 (写一条)。
►问题四 材料种类的判断
【典例4】甘肃省政府出台《关于深入开展爱国卫生运动的实施意见》提出,到2025年,全省城区生活垃圾分类实现全覆盖。居民生活垃圾中可回收物主要包含以下四种类型,其中属于有机合成材料的是
A.塑料B.纸类C.合金D.玻璃
【解题必备】
(1)金属材料:包括纯金属和合金;
(2)无机非金属材料:玻璃、陶瓷和水泥等;
(3)高分子材料:天然高分子材料和有机合成高分子材料。
(4)复合材料:包括碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、芳纶复合材料
(5)功能材料:具有光、电、磁等特殊性质。
【变式4-1】下列常见物品的制作材料属于有机合成材料的是
A.木梳B.陶瓷杯
C.塑料盆D.纯棉手套
【变式4-2】口罩是重要的“防疫”物资,熔喷布是生产口罩的主要原料。熔喷布的主要原料为聚丙烯,则熔喷布属于
A.金属材料B.合成材料C.复合材料D.天然有机高分子材料
►问题五 棉、羊毛和合成纤维的鉴别
【典例5】下列关于物质的鉴别方法错误的是
A.用灼烧的方法鉴别羊毛和涤纶
B.用水鉴别硝酸铵固体和氢氧化钠固体
C.用稀盐酸鉴别氢氧化钙和碳酸钙
D.用氢氧化钡溶液鉴别氯化镁溶液和硫酸钠溶液
【解题必备】
鉴别方法:燃烧闻气味
棉纤维;易燃烧,有烧纸的气味,灰烬为灰黑色,手捻时全部成粉末;
羊毛纤维:燃烧时有烧焦羽毛的气味,灰烬成黑褐色
合成纤维:先熔化再燃烧(边熔化边燃烧),燃烧有特殊气味,灰烬为黑色玻璃球状,不易捻碎
【变式5-1】下列各组实验方法能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
【变式5-2】某服装标签的部分信息如表所示,下列相关说法不正确的是
A.棉、涤纶均为有机合成纤维B.可用灼烧的方法鉴别棉和涤纶
C.棉纤维柔软,吸水性、透气性好D.多年后该服装仍可作为再生资源回收利用
►问题六 复合材料
【典例6】我国“最牛”防弹衣采用柔软的陶瓷纤维制成,轻如海绵,连射12发子弹都穿不透。选用这种材料作防弹衣,最主要利用的性质是
A.韧性好B.密度小C.硬度小D.不易褶
【解题必备】
复合材料:几种材料复合在一起形成的,包括碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、芳纶复合材料等。
【变式6-1】2024年5月3日“嫦娥六号”成功发射。“嫦娥六号”使用了大量复合材料。下列关于复合材料的说法中不正确的是
A.玻璃钢是常见的复合材料
B.复合材料是一种新型材料
C.多种材料混在一起就是复合材料
D.复合材料综合了不同材料的优点
【变式6-2】被誉为“新材料之王”的碳纤维材料被用于航空航天、风电、体育休闲、汽车等多个领域。下列不属于碳纤维材料特点的是
A.耐腐蚀B.耐高温C.膨胀系数小D.密度大
1.能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的是
A.风能B.氢能C.石油D.潮汐能
2.下列不属于新能源的是
A.地热能B.太阳能C.石油D.风能
3.“晋”请您来,见证高质量转型发展。2023年12月11日,第十八届全国网络媒体山西行主题活动启动仪式在太原举行。为推动山西高质量转型发展,应大力开发使用的新能源是
A.煤B.煤层气C.风能D.潮汐能
4.下列文具的材料属于合金的是
A.橡皮B.塑料水彩笔C.胶带D.不锈钢直尺
5.核能利用与核电安全是人类应同时关注和研究的课题。下列说法正确的是( )
A.核能是可再生能源B.核电站可能会造成有害辐射
C.核能是二次能源D.目前核电站利用核聚变发电
6.有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列物质属于合成材料的是( )
A.羊毛B.棉花C.聚乙烯塑料D.蚕丝
7.观察家庭中的如下制品,属于天然材料制作的是
A.木制餐桌B.塑料灯罩C.陶瓷地板D.玻璃水杯
8.区分下列各组物质,所加试剂及方案中有错误的是
A.AB.BC.CD.D
9.2021年1月30日,全球第一台“华龙一号”核电机组----中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行,核燃料在核反应堆中发生的是 (填“核裂变”或“核聚变”),核电站输出的电能属于 (填“一次能源”或“二次能源”)。
10.中国生产的新能源公交车助力杭州,打造绿色低碳亚运会。相比较传统燃油车,使用新能源公交车的优点是 。生活中,还会见到加乙醇汽油的公交车,乙醇作为汽油添加剂,环保,可再生。而乙醇本身也可以燃烧,其燃烧的化学方程式为 。
11.红沿河核电站除利用核能发电外,还在冬季利用核能为周边近两万名居民供暖。根据数据统计,核能供暖代替传统锅炉供暖方式,每年可减少标准煤消耗5726吨,减排二氧化碳1.41万吨、烟尘209余吨、二氧化硫60余吨、氮氧化物85余吨。
(1)使用核能可以缓解 加剧,减少雾霾和 的形成。
(2)我国现阶段的能源结构仍以化石燃料为主。石油中主要含有 元素,将石油加热炼制,得到的产品之一是 。煤综合利用可制成煤气(主要成分是CO),写出煤气燃烧的化学方程式: 。
12.请参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。
(1)传统汽车能源汽油、柴油主要是从石油中分离出来的。
①从物质分类角度看,石油属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
②中国科学家发现废弃塑料制备汽油新路径,产率高达80%,该变化属于 (写“物理”或“化学”)变化。
(2)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。
①甲烷(CH4)和乙醇(C2H5OH)中均含有的元素是 (填符号)。
②天然气的主要成分是甲烷,1个甲烷分子中含有 个原子。
(3)电池可给新能源汽车提供动力。电动汽车的电池放电时,其能量转化方式为 能转化为电能。
13.加快能源转型升级,发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源,依据不同制取方式,可分为“绿氢”、“灰氢”、“蓝氢”、“紫氢”和“金氢”等,如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节,分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。
依据上文,回答问题。
(1)属于“绿氢”和“紫氢”的分别是 和 (填字母)。
a.风能发电制氢 b.煤燃烧发电制氢 c.核能发电制氢
(2从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是 。
(3)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的 储存方式。
(4)“ 液氨储氢”属于 (填“物理”或“化学”)储氢。
(5)写出氢能的一种应用 。
1.下列不属于新能源的是
A.石油B.潮汐能C.风能D.太阳能
2.书包的面料多种多样,例如帆布、PU皮、尼龙等。其中,尼龙材料的书包轻便且耐磨,这与尼龙的化学性质密不可分。其中尼龙属于
A.金属材料B.合成材料C.复合材料D.无机非金属材料
3.中国外贸出口的新能源汽车、锂电池、太阳能电池对世界环保作出巨大贡献。下列属于新能源的是( )
A.风能 B.煤炭 C.石油 D.太阳能
4.随着人类对能源的需求量日益增长,化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险,化石燃料对环境的影响也不容忽视。因此,目前我国正开发和利用的新型能源之一是
A.天然气B.风能C.石油D.煤炭
5.聚乙烯制成的薄膜具有质轻、无毒、不会腐烂等优点,可以包装食品。从材料的分类角度来看,聚乙烯属于
A.无机材料B.天然材料C.复合材料D.合成材料
6.如图是一个篮球鞋的材料剖析图。根据图中所示,下列说法错误的是
A.耐磨网纱鞋面使用的是天然有机材料
B.鞋底中部尼龙玻纤片是复合材料
C.鞋中使用的TPU(热塑性聚氨酯弹性体)是塑料
D.鞋底耐磨止滑橡胶使用的是合成橡胶
7.2025 年哈尔滨亚洲冬季运动会的吉祥物命名为“滨滨”和“妮妮”,它们佩戴的滑雪镜镜片材料为聚碳酸酯塑料,坚固耐用。该塑料属于
A.天然材料B.合成材料C.金属材料D.复合材料
8.以β-胡萝卜素和对苯二胺为原料可制得一种可降解塑料。可降解塑料属于
A.复合材料B.合成材料C.金属材料D.天然材料
9.下列关于物质的鉴别方法错误的是
A.用灼烧的方法鉴别羊毛和涤纶
B.用水鉴别硝酸铵固体和氢氧化钠固体
C.用稀盐酸鉴别氢氧化钙和碳酸钙
D.用氢氧化钡溶液鉴别氯化镁溶液和硫酸钠溶液
10.目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站利用原子核 (填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电,电能属于 (填“一次能源”或“二次能源”)。
11.人类使用的大部分能量来自太阳,包括化石能源。大规模使用化石能源会带来严重的环境污染,因此需改变传统能源利用方式,促进“低碳”生活,转向多途径利用清洁可再生能源。
太阳能的储量丰富,能量巨大,且可再生,无污染,也是最安全可靠的。目前太阳能在光伏发电和太阳能集热领域应用广泛,同时全球也在进行太阳能多领域应用的技术革新。例如利用太阳能,催化剂分解水产生氢气和氧气,分解二氧化碳产生一氧化碳和氧气,或在催化剂作用下把氢气和一氧化碳转化为常用的液态燃料(如生成乙醇,同时有水生成)。
能源是人类社会发展的动力,合理使用能源,注重环境保护,才能实现人与自然的和谐发展。
阅读上述内容,并结合所学知识,回答下列问题:
(1)化石燃料的形成是将太阳能转化为 。
(2)“低碳”生活中的“碳”是指 (填序号)。
a.有机物 b.碳原子 c.二氧化碳 d.碳单质
(3)写出利用太阳能发生反应的一个化学方程式 。
(4)太阳能在日常生活中也有很多应用,例如: (写一个)。
(5)除文章中提到的各种能源外,请再写出一种新能源 。
12.阅读下面科普短文。回答下列问题
氢能是一种二次能源,作为零碳能源正在脱颖而出。氢气制备来源广泛,可由多种方式制备而得。图 1 是全球制氢原料占比统计,图 2 是制氢方法的成本比较。
我国化学家研究出一种新型催化剂,在太阳光照射下实现了水的高效分解获得氢气,该反应过程的微观示意图见图 3。
在一定温度下,利用 Fe-M/C 作催化剂,裂解乙醇可以制备氢气。图 4 是科研人员研究相同温度下 裂解乙醇制备氢气时,催化剂中 M 与 Fe 最佳质量比的实验结果,图中氢气产生速率越高,说明催化剂效果越好。
在获取氢气的过程中,按照释放二氧化碳的多少把氢分为灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢是通过化石能源制取氢,对制氢过程中释放出的二氧化碳不做任何处理;蓝氢制备仍然使用化石能源,但同时对释放的二氧化碳进行捕获、利用和封存;绿氢则是使用可再生能源直接分解水或发电电解水制氢。氢能的开发利用尚处于起步阶段,其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。
(1)目前氢气的主要来源是 (填“化石能源”、“醇类”或“水”)。
(2)图 3 中反应Ⅰ的化学方程式为 。
(3)对比图 4 中的曲线,得到的实验结论是 。
(4)判断下列说法是正确的是______。
A.由化石能源制得的氢气均称为“灰氢”B.制氢成本是选择制氢原料的主要原因之一
C.氢能属于二次能源,是一种零碳能源D.利用太阳能制氢是未来发展方向
13.阅读下面的科普短文,回答相关问题。
化石能源是当今世界能源市场的支柱和世界经济发展的动力。然而化石燃料的广泛使用,对全球环境造成了很大威胁。化石能源是一种有限的资源,而且存在明显的地理分布不均匀性。现在,世界能源结构正在发生第三次革命:从以化石燃料为主的能源系统转向可再生能源、氢能等多元化结构。环境要求是本次能源革命的主要动因。
氢能是一种二次能源,在人类生存的地球上,几乎没有现成的氢,因此必须将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水,其次就是各种矿物燃料(煤、石油、天然气、硫化氢)及各种生物质等。
美国拉斯阿拉莫斯实验室最先提出了一种零排放的煤制氢技术,其主要流程如图所示。
该系统输入煤和水,产生电能和热,整个制氢过程几乎不产生污染物,达到近零排放的目的。
氢是宇宙中最丰富的元素。构成宇宙的物质的元素中,氢大约占据宇宙质量的 75%。地球之母—太阳,就是依靠氢的同位素氘和氚的聚合反应生成巨量的热和光,温暖着地球,照耀着地球。使用氢作为能源,就是回归宇宙法则,“替天行道”。
(1)化石能源中的煤燃烧时排放出 (填一种)等污染物会形成酸雨。
(2)下列能源中属于二次能源的是 (填序号)。
a.煤 b.汽油 c.天然气
(3)图中气化器中发生的主要反应有:,。向重整器中加入 CaO 的作用是 。
(4)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。
(5)如图流程中可以循环利用的物质有 (填序号)。
a.CaO b.H2O c.H2
(6)化学上把具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子互称同位素。氘和氚是核聚变的原料,已知氘、氚原子核内都只有 1 个质子,但含不同数目的中子。根据以上叙述,下列说法正确的是 。
a.氘原子和氚原子是氢的不同元素
b.氘原子和氚原子是氢的两种同位素
c.氘原子和氚原子的相对原子质量相同
14.垃圾被称为“放错了地方的资源”,对垃圾进行分类与回收利用是建设环境友好型社会的重要内容之一。化学兴趣小组的同学们利用周末时间对塑料垃圾的产生及危害、处理方法、焚烧后气体的成分、防止污染的途径等内容展开了项目式学习活动。
(1)活动一:调查塑料垃圾的产生及危害
【走访调查】同学们分成若干小组进入社区进行调查,发现人们在日常生活中很喜欢使用塑料制品,原因是 。
【小组交流】同学们交流后认为,塑料属于 材料,不易降解,废弃塑料制品的随意丢弃会造成“白色污染”。
(2)活动二:了解塑料垃圾的处理方法
【咨询专家】同学们就“塑料垃圾的处理方法”咨询了垃圾处理厂的技术专家,据专家介绍,大多数可回收塑料被加工成颗粒,然后制造成新的塑料产品。然而,塑料薄膜、薄塑料袋等却不可回收利用,通常它们会被填埋或焚烧掉。
【分析讨论】日常生活中可被回收的塑料制品是 (举一种)。
(3)活动三:探究塑料垃圾焚烧后气体的成分
【查阅资料】塑料焚烧时会产生多种有害气体,特别是用于包装物品的塑料袋中常含氯元素,焚烧后会产生氯化氢气体。
【实验验证】同学们在实验室中进行了以下实验,探究含氯塑料焚烧产生的气体中是否有氯化氢。
【反思评价】
【反思评价】
i实验步骤③中发生反应的化学方程式为 。
ii.有同学认为,塑料属于有机物,所以步骤②中实验现象产生的原因还可能是 。
(4)活动四:探寻防止塑料污染的途径
【交流探讨】同学们根据调查结果,结合日常生活经验进行交流,认为防止塑料污染的途径主要有减少塑料制品的使用、提高塑料回收利用率、寻找替代塑料的新材料等。
【成果展示】同学们通过项目式学习活动对塑料垃圾的产生、危害、处理和防治等有了一定的了解,他们将学习成果制成海报,张贴在学校、社区进行宣传,请你与他们一起完成海报的内容设计 。
认识化学在解决与能源、材料相关问题中的作用。
了解有机高分子材料在社会生活中的作用。
认识材料的科学利用和新材料的研发。知道使用材料对环境的影响,树立环保意识。
重点:
合成材料的性质与应用;棉、羊毛、合成纤维的鉴别。
难点:
棉、羊毛、合成纤维的鉴别。
合成材料
主要性能
常见类型
应用举例
塑料
密度 ,耐 ,易加工
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等
绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等
合成橡胶
好
顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶
轮胎、密封制品防护用品
合成纤维
高, 好,耐 耐
丙纶、涤纶、腈纶
纺织原料、过滤材料、建筑材料
方法
现象
结论
易燃烧,有 气味,灰烬为灰黑色,手捻时全部成粉末
棉纤维
燃烧时有 气味,灰烬成黑褐色
羊毛纤维
先熔化再燃烧(边熔化边燃烧),燃烧有特殊气味,灰烬为黑色玻璃球状,不易捻碎
涤纶(合成纤维)
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别黄金和黄铜
用酒精灯加热
B
鉴别蚕丝和羊毛
灼烧,闻气味
C
除去铁钉表面的铁锈
将锈蚀的铁钉长时间浸泡在过量的稀盐酸中
D
除去NaCl溶液中少量Na2SO4
加入过量BaCl2溶液,过滤
成分
面料:涤纶56% 棉44%
里料:涤纶100%
选项
需区分的物质
方法一
方法二
A
氯化铵与磷矿粉
加水看是否溶解
观察颜色
B
羊毛织品与涤纶织品
观察颜色
点燃闻气味
C
厕所清洁剂和炉具清洁剂
加入酚酞溶液
加入小苏打
D
硬水和蒸馏水
取样,蒸干
加肥皂水
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量含氯塑料置于焚烧炉中进行焚烧,将焚烧产生的气体通入水中
含氯塑料焚烧产生的气体中有氯化氢
②取步骤①所得溶液于试管中,向其中滴加紫色石蕊溶液
③另取步骤①所得溶液于试管中,向其中滴加适量稀硝酸和
产生白色沉淀
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