第六单元化学与社会发展
一、化学与能源开发
1、能源分类
（1）按照能否再生分类：
①可再生能源：可再生、能持续运用能源。（太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能等）
②不可再生能源：通过亿万年所形成短期内无法恢复能源。（煤、石油、天然气等）
（2）按照能否从自然界直接获取分类：
①一次能源：直接从自然界获得能源。（太阳能、化石燃料、水能等）
②二次能源：不能从自然界直接获取，通过将一次能源加工转换而得到能源。（汽油、氢能等）
2、氢能
（1）氢气性质：
无色、无味、难溶于水、密度比空气小（当前已知普通状况下密度最小气体），易燃、易爆。
（2）氢能长处：
①来源广：可由水制得。②热值高：比等质量化石燃料放热多。③无污染：产物只有水
（3）制取办法：
①实验室制法：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑（消耗大量药物，不适合大量制取）
②水电解制法：2H2通电2H2↑+O2↑（消耗大量电能，成本太高）
③抱负制氢办法：用适当光分解催化剂，使水在太阳光照射下分解产生氢气。（正在研究）
抱负氢能源循环体系意义：在光催化剂作用下，通过水分解实现由太阳能到化学能转变；通过燃料电池内化学反映实现由化学能向电能转变。
（4）面临问题：
①制氢工艺难度大，没有便宜办法。②易燃、易爆、难液化，贮存、运送不以便也不安全。
3、化学电池
（1）定义：将化学能直接转化为电能装置。（干电池、锂电池、蓄电池、氢氧燃料电池等）
（2）特点：体积小，电容量大，移动以便。
（3）分类：按照能否充电后重复使用
①一次电池（不可充电）：干电池
②二次电池（可充电）：锂电池（手机、照相机）、蓄电池（电动车、汽车）
（4）氢氧燃料电池
普通燃料电池——以CO和CH4为燃料，产物不污染环境，但产生CO2会加重温室效应。
氢氧燃料电池——新型绿色电池
①将氢和氧化学能转换成电能装置。
（电池中氢和氧通过电化学反映生成水，释放电能）
②特点：
a.反映过程不涉及燃烧。
b.化学能转变为电能转化率高。
c.排气干净、噪音低、污染小。
二、化学与材料研制
玻璃是一种硅酸盐材料，也称无机非金属材料。
（1）玻璃制造原料及原理：
①原料：石英砂（重要成分：SiO2）、纯碱、石灰石——按一定质量比混合，在玻璃窑中高温烧制。
②原理：CaCO3+SiO2＝CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2＝Na2SiO3+CO2↑（混合物，无固定熔沸点）（2）特殊玻璃制造：
普通玻璃通过各种物理或化学办法加工解决，制成各种用途特殊玻璃。
①钢化玻璃——普通玻璃经高温骤然冷却形成
②防弹玻璃——多层玻璃和某种胶片叠合形成
③玻璃纤维——玻璃在熔融状态下抽丝形成
[用特种光学玻璃拉制成玻璃纤维（光导纤维）可用于光纤通讯]
（3）其他常用硅酸盐材料
①水泥：重要原料为黏土和石灰石——建筑材料
②陶瓷：重要原料为黏土——生产、生活（砖、瓦，实验室中坩埚、蒸发皿。家庭中餐具等）（4）制取高纯硅（电脑、智能家电核心部件——芯片）
①SiO2高温Si+2CO↑（1300℃~1400℃）②Si+3HCl250℃HSiO3+H2
③HSiO3+H高温Si+3HCl（900℃~1100℃）
2、有机合成材料（来自石油）
（1）合成有机高分子材料，又称合成材料。
①由许多有机小分子连在一起，聚合成大分子而形成，相对分子质量很大。例如：
聚乙烯形成：CH2=CH2+……+ CH2=CH2→—CH2—CH2—……—CH2—CH2—
简写：n CH2=CH2（乙烯——小分子有机物）→[—CH2—CH2—]n（聚乙烯——高分子有机物）②合成有机高分子材料是人们运用化学办法以石油产品为重要原料创造出来。
重要涉及三类——塑料、合成纤维、合成橡胶
（2）塑料
①特点：质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强等
②种类：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、有机玻璃、电木塑料
③分类：
PVC、PS塑料：燃烧或受热分解时，产生对人体有害成分；不适当包装食物，特别热熟食。（3）白色污染——指塑料废弃物给环境带来污染。与颜色没有直接关系
①因素：塑料在自然界中很难降解
a.长期堆积——污染土壤、地下水，危害海洋生物生存。
b.焚烧含氯塑料——产生有毒气体，导致空气污染。
②防治：
a.减少使用不必要塑料制品。
b.重复使用某些塑料制品。
c.使用新型、可降解塑料制品。
d.回收各种废弃塑料。
3、复合材料（性能优良）
（1）概念：由两种或两种以上不同性质材料通过物理或化学办法复合在一起制成新材料。（2）特点：强度高、质量小、耐高温、耐腐蚀——在综合性能上超过了单一材料
集中了构成材料长处，具备综合性能更优秀特点。
（3）常用复合材料：钢筋混凝土（钢筋+混凝土）、玻璃钢（塑料+玻璃纤维）
4、材料鉴别
1、化肥
（1）农作物生产需要营养元素：
①一某些来自空气、水、土壤。②一某些靠化学肥料。
（2）化肥种类及作用
①与碱反映，生成有刺激性气味氨气、水和相应盐。
2NH4NO3+Ca(OH)2＝Ca(NO3)2+2H2O+2NH3↑（盐+碱——复分解反映）
②某些铵盐热稳定性差，加热易分解。NH4HCO3△ H2O+CO2↑+NH3↑
（4）铵态氮肥（NH4+）检查
试剂：NaOH溶液（或熟石灰）、湿润红色石蕊试纸
办法：
①取适量待测化肥加入试管中，加入适量水配成溶液，再加入适量NaOH溶液，并加热，将湿润红色石蕊试纸放在试管口，若红色石蕊试纸变蓝，阐明待测化肥为铵态氮肥。
②取适量待测固体放在研钵中，加入适量熟石灰，研磨，若能闻到有刺激性气味气体生成，阐明待测化肥为铵态氮肥。
（5）常用化肥鉴别：一看二溶三烧四加碱
