品德與社會(huì)小學(xué)教案

第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展(滬教)。

第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展

第一節(jié)化學(xué)與能源

[重點(diǎn)與難點(diǎn)]

重點(diǎn)：

1、制備H2的原理、裝置、收集方法及氫能源的優(yōu)點(diǎn)；

2、電能是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化而成，燃燒化石燃料的缺點(diǎn)，使用化學(xué)電源的優(yōu)點(diǎn)；

3、節(jié)約能源及開發(fā)新能源的重要性，增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)。

難點(diǎn)：電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置。

1．讓學(xué)生積極主動(dòng)地查閱資料，收集信息，讓學(xué)生了解常見(jiàn)的能源如風(fēng)能、核能、電能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿?；了解可開發(fā)的新能源，知道能源對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的重要作用。

2．討論“解決能源危機(jī)可采取的措施”，“氫能源的優(yōu)點(diǎn)及開發(fā)利用氫能源還需解決的問(wèn)題”，“如何處理廢棄電池”及“生活中從我出發(fā)如何節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境”等問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)能意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。

3．知道化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理、應(yīng)用及轉(zhuǎn)化后廢棄物產(chǎn)生的污染。

4．探究氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法。

（1）可補(bǔ)充探究鎂、鋅、鐵等這些都能與酸發(fā)生置換反應(yīng)的金屬中為什么選鋅粒比較合適？

（2）比較制備氫氣的裝置與制備二氧化碳的裝置有何不同？如何檢查其氣密性？

（3）介紹檢驗(yàn)氫氣純度的方法以及可燃性氣體驗(yàn)純的必要性

（4）引導(dǎo)學(xué)生歸納一般氣體的制備裝置及收集方法的選擇。

第二節(jié)化學(xué)與材料

一、材料（陶瓷、玻璃）、合成材料（合成纖維、合成塑料、合成橡膠）、復(fù)合材料（混凝土、玻璃鋼）等材料的相關(guān)資料，并觀察聯(lián)想家中有哪些材料，主要了解它們的性能與應(yīng)用。

二、根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)討論比較棉、毛、合成纖維的優(yōu)缺點(diǎn)；探究棉、毛、合成纖維與酸、堿作用及燃燒時(shí)的現(xiàn)象；探究鑒別棉、毛、合成纖維的方法及辨別羊毛制品真?zhèn)蔚姆椒ā?/p>

三、了解聚乙烯與聚氯乙烯的不同用途，探究?jī)烧叩蔫b別方法；知道什么是“白色污染”以及白色污染的治理方法。

重點(diǎn)：

1、知道金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料等材料的特點(diǎn)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；

2、廢棄的材料對(duì)自然環(huán)境造成的污染及其危害，提出可能解決污染的合理措施；

3、實(shí)驗(yàn)探究純棉纖維、羊毛纖維、化學(xué)纖維，聚乙烯及聚氯乙烯等常見(jiàn)材料的鑒別方法。

難點(diǎn)：

實(shí)驗(yàn)探究純棉纖維、羊毛纖維、化學(xué)纖維，聚乙烯及聚氯乙烯等常見(jiàn)材料的鑒別方法。

第三節(jié)化學(xué)與環(huán)境

重點(diǎn)：

1、實(shí)驗(yàn)探究酸雨的成因及危害，知道酸雨的防止措施；

2、水資源在今后可能出現(xiàn)的危機(jī)，水污染原因及凈水原理；

3、垃圾對(duì)環(huán)境的污染，區(qū)分各種固體廢棄物，尋找合適的回收、利用處理垃圾的方法。

難點(diǎn)：

實(shí)驗(yàn)探究?jī)羲怼?/p>

1．通過(guò)有關(guān)環(huán)境污染的資料，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)環(huán)境污染日益惡化的趨勢(shì)和危害，再讓學(xué)生討論中國(guó)環(huán)境標(biāo)志的創(chuàng)意，從而培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)的社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生從我做起，為環(huán)保作力所能及的工作。

2．實(shí)驗(yàn)探究和查閱資料認(rèn)識(shí)酸雨的成因以及危害，加深對(duì)酸雨的認(rèn)識(shí)，討論治理酸雨的措施，增強(qiáng)消除大氣污染的緊迫感。

3．過(guò)討論了解水體污染源以及防治方法，實(shí)驗(yàn)探究污水凈化原理；通過(guò)查閱資料并交流討論了解污染水體的物質(zhì)了解“赤潮”、“水華”的成因和危害，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)約水，愛(ài)惜水，保護(hù)水的意識(shí)。

4．引導(dǎo)學(xué)生分析每天自己家中的廢棄物，從而聯(lián)想每天整個(gè)社區(qū)的固體廢棄物，討論了解這些廢棄物將造成的危害；通過(guò)討論“為什么垃圾是放錯(cuò)地方的資源”，知道一般垃圾的回收處理方法和意義。

[參考資料]

一、燃料電池

燃料電池與常規(guī)化學(xué)電源的顯著區(qū)別是：常規(guī)化學(xué)電源的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，這些物質(zhì)耗盡后電池就不能再提供電能；而燃料電池所需的燃料和氧化劑貯存在電池外部的容器中，只要連續(xù)向電池供給燃料和氧化劑，它就可以不斷地輸出電能。

我們知道水電解以后，可以生成氫和氧，其逆反應(yīng)則是氫和氧化合生成水。燃料電池正是利用水電解及其逆反應(yīng)獲得電能的裝置。以天然氣、石油、甲醇、煤等原料為燃料制造氫氣，然后與空氣中的氧反應(yīng)，便可以輕易地得到需要的電能。

燃料電池主要由燃料電極和氧化劑電極及電解質(zhì)組成，加速燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的催化劑是電催化劑。作為燃料電極的電催化劑有過(guò)渡金屬和貴金屬鉑、鈀、釕、鎳等。作氧電極用的電催化劑有銀、金、汞等。常用的燃料有氫氣、甲醇、肼、液氨、烴類和天然氣。氧化劑一般用空氣或純氧氣，也有用過(guò)氧化氫水溶液的。航天用的燃料電池，大部分用氫或肼作燃料。由電催化劑和防水劑組成的燃料電極和氧電極形成正、負(fù)兩極，正、負(fù)兩極之間用電解質(zhì)（堿溶液或酸溶液）隔開，燃料和氧化劑分別通入兩個(gè)電極，在電催化劑的催化作用下，同電解質(zhì)一道發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中產(chǎn)生的電子由導(dǎo)線引出，這樣就產(chǎn)生電流。迄今為止，在所有電池中效率最高的是堿性燃料電池，它是燃料電池家族中的第一代，發(fā)電效率達(dá)70%，曾成功地應(yīng)用于載人宇宙飛行中，但成本昂貴；磷酸型燃料電池是燃料電池的第二代，無(wú)論是技術(shù)方面還是實(shí)用方面，都非常引人注目，80年代中期這種電站開始試運(yùn)行；熔融碳酸型（MCFC）電池是燃料電池的第三代產(chǎn)品，與主要用于小規(guī)模發(fā)電的磷酸型相比，MCFC可稱得上是大容量發(fā)電燃料電池（可達(dá)2萬(wàn)千瓦）；在未來(lái)社會(huì)中更受人注目的是第四代燃料電池，即固體電解質(zhì)型燃料電池（SOFC），它是以氧化鋯等固體為電解質(zhì)的，它不僅在性能方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于磷酸型電池和MCFC，而且，由于它的電解質(zhì)是固體，免去了腐蝕和溢漏的危險(xiǎn)。燃料電池家族中的第五代是聚合物電解質(zhì)型薄膜燃料電池（PEMFC）。要將氫能用于汽車、飛機(jī)，就非得借助PEMFC不可。最近在燃料電池的行列中，又出現(xiàn)了一位新秀，它就是生物燃料電池。一般燃料電池的催化劑都用貴金屬，從細(xì)菌細(xì)胞中，提煉出一種叫做甲醇脫氫酶的生物催化劑，可以加速氫氣的釋放，從而加快電子從甲醇中脫出的速度。

燃料電池的規(guī)模和用途可隨意選擇，大到可以代替大中型的火力發(fā)電廠，小到可以在醫(yī)院、旅館和特殊部門等特別場(chǎng)合中使用。燃料電池的綜合效率高（發(fā)電效率可高達(dá)40%-60%，綜合利用率可達(dá)80%）、對(duì)環(huán)境影響極小，因此它被認(rèn)為是繼火力、水力和原子力之后的第四大發(fā)電體系。

二、綠色的能源——太陽(yáng)能

太陽(yáng)是個(gè)巨大的能源，它不斷向外輻射能量。由于直接利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境，因此，它是很有開發(fā)價(jià)值的能源，現(xiàn)在正進(jìn)一步研究如何開發(fā)利用這一無(wú)污染且用之不竭的新能源。目前，太陽(yáng)能可通過(guò)四個(gè)渠道被人類利用：

（1）通過(guò)大氣和水分的升騰循環(huán)，再通過(guò)風(fēng)、流水、波浪、海流等以風(fēng)能和水能等形式釋放出來(lái)。

（2）被海洋吸收，成為海洋內(nèi)能，再以潮汐等形式釋放出來(lái)。

（3）通過(guò)植物的光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存起來(lái)，再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等燃料的形式釋放出來(lái)。

（4）通過(guò)轉(zhuǎn)化成電能，被人們直接利用，這種方式目前主要通過(guò)太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)。

太陽(yáng)能電池就是利用晶體硅和非晶體硅為材料制成的一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，常用的太陽(yáng)能電池是硅電池。許多國(guó)家的太陽(yáng)能利用日益商品化。在日本、美國(guó)和歐洲，用太陽(yáng)能供電的無(wú)線電、風(fēng)扇、電冰箱等日用品琳瑯滿目。

（1）太陽(yáng)能照相機(jī)

日本制成的世界上第一架太陽(yáng)能照相機(jī)，重量?jī)H有475克，機(jī)內(nèi)裝有先進(jìn)的太陽(yáng)能電池系統(tǒng)，其蓄電池可連續(xù)使用4年。美國(guó)一家公司生產(chǎn)了一種新型的135照相機(jī)，它的光圈、速度均由微電腦自動(dòng)控制，電力則有太陽(yáng)能硒光電池提供，只要有光線，就能供電。

（2）太陽(yáng)能電話

以太陽(yáng)作能源的無(wú)線電話已在英國(guó)一家無(wú)線電公司問(wèn)世。它利用頂端上裝的太陽(yáng)能接受板，可以不斷給電池充電。使用者的聲音通過(guò)無(wú)線電波輸入附近的電話交換機(jī)，再傳送到各地電話通訊網(wǎng)去。巴黎伏德瓦特公司制作的太陽(yáng)能收費(fèi)公用電話，耗電量極低，只要在陽(yáng)光下充電幾小時(shí)，便足夠使用十天之多。

（3）太陽(yáng)能冰箱

法國(guó)的太陽(yáng)能冰箱以甲醇為制冰機(jī)，每24小時(shí)可制冰10千克，保鮮30千克食物。印度研制出一種倉(cāng)庫(kù)用的大型太陽(yáng)能冰箱，上部裝有的拋物線鏡將陽(yáng)光集中在半導(dǎo)體網(wǎng)孔上，把光轉(zhuǎn)換成電流，箱內(nèi)溫度保持在負(fù)2攝氏度，可冷藏500千克食品，每天還可制出25千克冰。

（4）太陽(yáng)能電視機(jī)

芬蘭研制的太陽(yáng)能電視機(jī)只要白天把半導(dǎo)體硅光電轉(zhuǎn)換器放在有陽(yáng)光的窗臺(tái)上，晚上不需要電源便可觀看電視。轉(zhuǎn)換器貯存的電能，可供工作電壓為12V的電視機(jī)使用3~4小時(shí)。印度研制的太陽(yáng)能電視機(jī)，其能源吸收系統(tǒng)只要每天工作4小時(shí)，即使3天無(wú)太陽(yáng)，也能不用電源而正常接收訊號(hào)播放節(jié)目。

（5）太陽(yáng)能住宅

這是利用太陽(yáng)能電池的一種特殊民用建筑，包括陽(yáng)光集能、蓄能、發(fā)電、加熱以及相應(yīng)的控制裝置。目前各國(guó)設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能住宅一般比較小，居住面積100平方米左右。如以色列缺乏能源，但每年有320個(gè)以上的晴天，所以，政府號(hào)召市民購(gòu)買太陽(yáng)能住宅。目前，該國(guó)已成為世界普及太陽(yáng)能發(fā)電、加熱最快的國(guó)家。

太陽(yáng)能電池的前景很廣闊，據(jù)預(yù)測(cè)：到21世紀(jì)中期，全世界電力總耗量的20%-30%將由太陽(yáng)能電池提供。

三、能代替鋼鐵的陶瓷

陶瓷能代替鋼嗎？回答是肯定的。我們所說(shuō)的這個(gè)陶瓷，并不是我們常見(jiàn)的陶瓷，而是一種被稱為高技術(shù)的新品種陶瓷。高技術(shù)陶瓷與普通陶瓷，“血統(tǒng)”上并無(wú)淵源，但材料科學(xué)家能從地球上現(xiàn)有的幾十萬(wàn)種原料中，慧眼獨(dú)具，發(fā)展出這種“身懷絕技”的“萬(wàn)能”材料來(lái)，的確是受了普通陶瓷的啟迪。

長(zhǎng)久以來(lái)，金屬一直占據(jù)著材料王國(guó)的霸主，尤其是鋼鐵，應(yīng)用范圍更加廣泛。鋼鐵作為材料有它的許多優(yōu)點(diǎn)，然而也存在著諸如不耐腐蝕、不耐高溫、不夠堅(jiān)硬、不能絕熱等缺點(diǎn)。有趣的是，鋼鐵等金屬的短處，反過(guò)來(lái)恰恰是非金屬材料的長(zhǎng)處。不過(guò)陶瓷也有自己的“薄弱環(huán)節(jié)”：雖硬但無(wú)韌性，一碰就碎，以敲就斷，而且毫無(wú)彎曲延長(zhǎng)的余地。因此，要讓陶瓷代替鋼鐵，必須對(duì)陶瓷材料進(jìn)行“抽筋換骨”的手術(shù)，做到揚(yáng)長(zhǎng)避短。材料科學(xué)家分析了普通陶瓷的成分以后，認(rèn)為它的一種主要原料，含雜質(zhì)較多的黏土，是普通陶瓷的“薄弱環(huán)節(jié)”的根源，所以，他們?cè)囉霉杷猁}類化工原料和一些人工合成的氧化物來(lái)取代黏土。科學(xué)家曾將沙淀粉和氧化鋯三種原料按一定比例混合，放進(jìn)溫度為1400oC、充有氮?dú)獾臓t子內(nèi)燒上7小時(shí)，最后制成一種銀灰色的氧化硅陶瓷。這種高技術(shù)陶瓷，密度和鋁差不多，能耐受1500oC以上的高溫，韌性很好，硬度尤其驚人，只有用金剛石才能把它割斷。以后，又試驗(yàn)制成了碳化硅、氧化鋯、碳化鈦、增韌氧化鋁等幾種新陶瓷材料。

成分不同的高技術(shù)陶瓷，性能和應(yīng)用各不同。用鋼鐵制造的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，受溫度的限制，只能利用汽油燃燒后的一小部分熱能，大部分熱能都從汽缸的冷卻系統(tǒng)散失了。氧化鋯陶瓷能解決此難題，它特別耐磨損、耐腐蝕、耐高溫，用它制成的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，不需要冷卻系統(tǒng)，使燃油在汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱能最大限度地轉(zhuǎn)化成汽車獲得的動(dòng)力。而且由于汽缸硬度大，幾乎不易受磨損，并且也不受燃油產(chǎn)生的酸性氣體的腐蝕。因此，這種高技術(shù)陶瓷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命長(zhǎng)、功率大、制造成本低，可以節(jié)省大量金屬材料和30%的油耗量。

利用氧化鋯硬度超過(guò)鋼材在高溫下不會(huì)軟化的特點(diǎn)，機(jī)械工程師設(shè)計(jì)了氧化鋯陶瓷車刀，在自動(dòng)車床上以最高的切削速度，加工最硬的合金鋼零件。陶瓷車刀削如泥，刀刃不軟不崩，零件表面光潔度高。用含鋯的高技術(shù)陶瓷制作的切削刀具，刀體一旦受到外力的沖擊產(chǎn)生裂縫時(shí)，它會(huì)自動(dòng)膨脹，將裂縫彌合起來(lái)。氧化鋯陶瓷剪刀和家用小刀，刀口久用不鈍，不銹不裂，被稱為永不報(bào)廢的長(zhǎng)命剪刀。

高技術(shù)陶瓷可以比鋼鐵硬，也可以像銅鋁等有色金屬那樣有延展性和可塑性。把氧化鈦陶瓷研磨成極其細(xì)致的細(xì)晶粒，家上黏合劑，高溫熔燒成板材，將板材加熱到180oC，可以壓延成波浪形的陶瓷板。氟化鈣陶瓷，只需加熱到80oC便歐擠壓變形的特性。專家們認(rèn)為高技術(shù)陶瓷能被“軟化”，就意味著為這種材料最終能被延展、擠拉、卷繞成材打開了希望之門。

高技術(shù)陶瓷作為未來(lái)材料之王的“萬(wàn)能材料”，其潛力實(shí)在是無(wú)止境的。

四、污染水體的元兇

污染水體的主要物質(zhì)有六類：

1．有毒物質(zhì)

包括氰化物、有機(jī)農(nóng)藥、酚、砷及其化合物，重金屬類物質(zhì)（如汞、鉛、鎘、鉻）和致、癌物質(zhì)（如芳香族化合物）。

2．病微生物

包括各種病毒、細(xì)菌、原生動(dòng)物等。

3．耗氧污染物

這些物質(zhì)能消耗水中大量的溶解氧，惡化水質(zhì)，使水發(fā)黑變臭，危害水生生物，危害農(nóng)業(yè)，包括一些有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。

4．無(wú)機(jī)污染物

包括酸、堿、無(wú)機(jī)鹽和無(wú)機(jī)懸浮物等。這些物質(zhì)使水具有酸性或堿性，降低水質(zhì)，危害水生生物，危害農(nóng)業(yè)。

5．合成洗滌劑等有機(jī)物

包括諸如多氯聯(lián)苯，它們通過(guò)“食物鏈”逐級(jí)傳遞，最終影響到人類。

6．植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

包括含氮、磷、鉀等元素的物質(zhì)。這類物質(zhì)是水體生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一旦過(guò)剩，會(huì)使水中的一些浮游生物和某些藻類迅速繁殖，破壞水體原有的生態(tài)平衡，最終會(huì)導(dǎo)致水體萎縮，這就是全球?yàn)橹^疼的“水體營(yíng)養(yǎng)化”。發(fā)生在江河、湖泊中的“水華”，近海海域或?？诘摹俺喑薄本褪撬w富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的。

江、河、湖、海有它們自己的平衡，由于人類活動(dòng)的干擾，生活污水、工業(yè)廢水源源流入湖、海，農(nóng)田肥料也被雨水?dāng)y帶而來(lái)，使水中生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)剩，一些浮游生物和某些藻類迅速生長(zhǎng)繁殖。

由于它們生長(zhǎng)周期短，增殖與死亡頻頻交替，瘋長(zhǎng)，過(guò)多的占據(jù)了水體及水面，使陽(yáng)光難以射入水中，使水生植物光合作用受阻，釋放氧氣減少，威脅水生動(dòng)物。同時(shí)，這些小的浮游生物還可附在魚鰓上，使本已缺氧的魚、貝類呼吸困難，以致大量窒息死亡；而且水華或赤潮生物劇長(zhǎng)及死亡分解過(guò)程也消耗大量水中溶解的氧，它們死后被微生物分解過(guò)程中還能產(chǎn)生某些生物毒素，也可使魚、貝等中毒死亡。

五、對(duì)污水的處理

污水的處理，根據(jù)對(duì)水質(zhì)的要求，可分為三級(jí)。污水的一級(jí)處理也稱預(yù)處理。在污水處理引進(jìn)的污水，通常先通過(guò)鐵柵欄過(guò)濾，去掉體積較大的雜物，然后再流入污水池中，經(jīng)沉淀及浮選等過(guò)程，把污水中的懸浮物和固體沉淀物去掉。然后再根據(jù)污水的性質(zhì)，加入一定量的堿或酸等化學(xué)實(shí)際、試劑，將污水中的酸堿物質(zhì)中和。我國(guó)20世紀(jì)80年代，各城市的污水處理站大多為一級(jí)處理。污水的一級(jí)處理可理解為一般的物理化學(xué)法的初步除污過(guò)程。

污水的二級(jí)處理，指的是在一級(jí)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步做生化處理。例如采用生物膜法，利用微生物去除污水中的可溶性有機(jī)污染物。污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，大部分有機(jī)質(zhì)被去除，水中只留下一些無(wú)機(jī)鹽類及少量的懸浮物。目前，我國(guó)不少新型化工廠可達(dá)污水二級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，作為企業(yè)污水的處理，根據(jù)排放污水的不同性質(zhì)，采用的物理、化學(xué)、生物等去污的具體方法也是各式各樣的。為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，工廠的污水還可以與廢料的回收再利用等因素結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行綜合的治理。

污水的三級(jí)處理，也稱深度處理，是利用較為復(fù)雜的物理、化學(xué)等方法進(jìn)一步除去水中的有害物質(zhì)。其處理方法有活性炭吸附、離子交換、臭氧氧化、電滲析、反滲透等等。通過(guò)深度處理后，污水可以凈化到工業(yè)用水的標(biāo)準(zhǔn)，故三級(jí)處理后的水可以再次在工業(yè)上使用。由于深度處理的成本較高，因此目前還沒(méi)能普遍采用。但我國(guó)的水資源并不豐富，許多城市供水還很緊張，可以相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，水的深度處理必定會(huì)得到廣泛的重視和應(yīng)用。

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第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展第一節(jié)化學(xué)與能源

教案課件是老師需要精心準(zhǔn)備的，大家應(yīng)該開始寫教案課件了。只有寫好教案課件計(jì)劃，可以更好完成工作任務(wù)！你們會(huì)寫教案課件的范文嗎？下面是小編幫大家編輯的《第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展第一節(jié)化學(xué)與能源》，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

三、第一節(jié)化學(xué)與能源

[教材分析]

本章是初中化學(xué)課程的最后一章，通過(guò)前面八章的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)有了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，也有了一定的科學(xué)探究能力。初步具備應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)、生活中簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活及社會(huì)發(fā)展有了一定的認(rèn)識(shí)。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，將使學(xué)生進(jìn)一步感受化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展已做出的貢獻(xiàn)，化學(xué)的發(fā)展必將對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

本節(jié)內(nèi)容從維系人類生存發(fā)展所需要的三大支柱之一-------能源出發(fā)，通過(guò)學(xué)習(xí)電池和氫能的初步知識(shí)為載體，使學(xué)生知道電池可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為低污染、高效率特點(diǎn)的電能；了解氫能的開發(fā)和利用對(duì)未來(lái)社會(huì)新能源的開發(fā)和利用的現(xiàn)實(shí)意義及美好前景，從而認(rèn)識(shí)化學(xué)為提高能源利用率，開發(fā)新能源做出的重大貢獻(xiàn)，感悟到化學(xué)在解決能源危機(jī)中的作用。

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

一、知識(shí)與技能目標(biāo)

1、學(xué)習(xí)幾種常見(jiàn)的能源，認(rèn)識(shí)能源開發(fā)和節(jié)約能源的重要性；

2、知道電池能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，了解使用化學(xué)能比燃燒化石燃料具有更多的優(yōu)點(diǎn)；

3、了解幾種常見(jiàn)的電池，知道亂扔廢棄電池會(huì)污染環(huán)境，了解回收、處理廢棄電池的意義；

4、知道氫能是一種理想的新能源，了解用氫能的優(yōu)越性和推廣使用氫氣能源面臨的困難；

5、認(rèn)識(shí)化學(xué)在解決能源危機(jī)方面的意義；

二、過(guò)程與方法目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、收集和處理信息的能力；

三、情感態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)

以化學(xué)與能源為載體，培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和環(huán)保意識(shí)；

[教學(xué)重難點(diǎn)]

重點(diǎn)：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理；

難點(diǎn)：以化學(xué)與能源為載體，培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和環(huán)保意識(shí)；

[教學(xué)策略]

交流討論、實(shí)驗(yàn)探究、學(xué)生自主學(xué)習(xí)等；

[課時(shí)安排]

1課時(shí)

[教學(xué)過(guò)程]

[引導(dǎo)]

“能源”這個(gè)詞相信大家都不陌生。能源為人類提供了動(dòng)力和熱量，在社會(huì)發(fā)展中起著極為重要的作用，我們的衣、食、住、用、行樣樣離不開能源。同學(xué)們?cè)O(shè)想一下：如果沒(méi)有能源，我們將過(guò)著怎樣的生活？（可能的回答：吃生的食物，生活在黑暗中，沒(méi)有交通工具只能步行……）可見(jiàn)，生活離不開能源。本節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)——化學(xué)與能源。

[板書]

第一節(jié)化學(xué)與能源

一、能源與節(jié)能

[引入]

我們的身邊時(shí)刻離不開能源，那同學(xué)們你們都知道哪些能源呢？

[學(xué)生討論]

教師組織學(xué)生看教材圖9-1就能源的種類進(jìn)行交流；

[板書]

常見(jiàn)能源：化石燃料、電能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、生物能、氫能等?/p>

[教師講解]

化石燃料是當(dāng)今世界應(yīng)用得最多最廣的能源，人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)，主要依賴化石燃料。但是，化石燃料是不可再生的能源，地球上儲(chǔ)藏量有限，消耗一點(diǎn)就少一點(diǎn)。目前，人類正面臨著能源危機(jī)的到來(lái)。作為世界未來(lái)的主人，我們?cè)撊绾螢榻鉀Q能源危機(jī)做些貢獻(xiàn)？

[學(xué)生活動(dòng)]

根據(jù)所查資料，進(jìn)行交流討論；

[板書]

1、解決能源危機(jī)的一般方法：延長(zhǎng)現(xiàn)有能源的使用時(shí)間（提高能量轉(zhuǎn)化效率，研制開發(fā)節(jié)能產(chǎn)品）；開發(fā)新能源；

[教師引導(dǎo)]

中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)，能源消耗量巨大，且隨著工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，能源消耗不斷增加。據(jù)1998年統(tǒng)計(jì)，按現(xiàn)有速率使用能源，我國(guó)化石能源即將枯竭：煤：90年；石油：20年；天然氣：60年；節(jié)約能源是我國(guó)發(fā)展的手段之一。觀察圖9-2“中國(guó)節(jié)能標(biāo)志”，引導(dǎo)學(xué)生討論并認(rèn)識(shí)標(biāo)志。

[學(xué)生活動(dòng)]

節(jié)能標(biāo)志由兩部分組成：中間是一個(gè)漢字“節(jié)”，代表“節(jié)約”；“節(jié)”字的“橫”和外面的圓圈組成一個(gè)大大的字母“e”，代表“能源”（能源的英文單詞energy的第一個(gè)字母）。引導(dǎo)回顧：節(jié)水標(biāo)志；

[板書]

2、中國(guó)節(jié)能標(biāo)志：“節(jié)”代表“節(jié)約”；“e”代表“能源”；

[教師引導(dǎo)]

傳統(tǒng)的化石燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方法，既存在著浪費(fèi)自然資源，又污染環(huán)境的問(wèn)題。那么我們能否尋找一種轉(zhuǎn)化效率高，并且污染少的能量轉(zhuǎn)化方法呢？

[學(xué)生活動(dòng)]

閱讀教材，積極思考和討論，認(rèn)識(shí)化學(xué)能源具有上述優(yōu)點(diǎn)；

[板書]二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

1、化學(xué)電源：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；

原理：化學(xué)能→電能

[講解]

電池是一種化學(xué)電源，它有多種型號(hào)。你們知道哪些型號(hào)，它們有何相同之處？

介紹幾種常見(jiàn)電池；

[演示實(shí)驗(yàn)]

演示實(shí)驗(yàn)9-5；

注意觀察現(xiàn)象；

[學(xué)生活動(dòng)]

現(xiàn)象：電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

結(jié)論：電路中有電流通過(guò)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；

反應(yīng)方程式：Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4

[教師分析引導(dǎo)]

實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，消耗了物質(zhì)的化學(xué)能源才輸出電能，即化學(xué)能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能。日常生活中的干電池、航天器上的燃料電池等就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電能用途十分廣泛，然而廢棄電池處理不好也會(huì)污染環(huán)境，例：一節(jié)1號(hào)電池爛在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用價(jià)值，能使600噸水受污染，相當(dāng)于一個(gè)人一生的飲水量。其中所含的汞、鉛、鎘等重金屬離子對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境危害也很大。那么應(yīng)如何處理廢棄電池呢？

[學(xué)生交流]

進(jìn)行回收利用；

[教師引導(dǎo)]

通過(guò)上面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道解決能源危機(jī)可以從提高能源轉(zhuǎn)化的效率，使用節(jié)能產(chǎn)品等方面考慮。但隨著化石燃料的日趨枯竭，還迫切需要人們開發(fā)新能源，其中氫能是一種極理想的新能源。

[板書]

二、理想的綠色能源------氫能

[教師引導(dǎo)]

氫能作為一種理想的綠色能源，它具有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？

[學(xué)生活動(dòng)]

閱讀教材回答

[板書]

三大優(yōu)點(diǎn)：資源豐富；熱量高；產(chǎn)物無(wú)污染；

[引發(fā)思考]

目前氫氣還不能得到廣泛應(yīng)用的原因是什么？

[學(xué)生回答]

1、制取成本高，需要大量的電能；

2、安全儲(chǔ)存問(wèn)題；

[講解]

1999年2月17日起，冰島這個(gè)島國(guó)成為第一個(gè)實(shí)施氫動(dòng)計(jì)劃的國(guó)家，小汽車和公共汽車全部使用氫能代替以往的材油、汽油。德國(guó)、美國(guó)也有一部分汽車相繼投入使用；中國(guó)也出現(xiàn)了無(wú)污染的氫動(dòng)汽車，相信不久的將來(lái)，我們到處都可以看到這種汽車。也希望同學(xué)們學(xué)好化學(xué)，為能源的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量！

[引導(dǎo)]

工業(yè)制取氫氣常使用電解水的方法制取，而工業(yè)上通常是用鋅跟稀硫酸反應(yīng)來(lái)制取，請(qǐng)大家寫出這兩種方法制取氫氣的反應(yīng)方程式。

[提出問(wèn)題]

實(shí)驗(yàn)室制取氫氣為什么選用鋅跟稀硫酸反應(yīng)？用稀鹽酸呢？用金屬鎂或鐵跟稀硫酸反應(yīng)呢？反應(yīng)需要驗(yàn)純氣體嗎，如何操作？

[學(xué)生思考]

回顧學(xué)過(guò)的制取氫氣所采用的裝置，藥品，檢查氣密性的方法，驗(yàn)純；

[小結(jié)]

[作業(yè)布置]

教材P233⑤

第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展第三節(jié)化學(xué)與環(huán)境

第三節(jié)化學(xué)與環(huán)境

重點(diǎn)：

1、實(shí)驗(yàn)探究酸雨的成因及危害，知道酸雨的防止措施；

2、水資源在今后可能出現(xiàn)的危機(jī)，水污染原因及凈水原理；

3、垃圾對(duì)環(huán)境的污染，區(qū)分各種固體廢棄物，尋找合適的回收、利用處理垃圾的方法。

難點(diǎn)：

實(shí)驗(yàn)探究?jī)羲怼?/p>

1．通過(guò)有關(guān)環(huán)境污染的資料，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)環(huán)境污染日益惡化的趨勢(shì)和危害，再讓學(xué)生討論中國(guó)環(huán)境標(biāo)志的創(chuàng)意，從而培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)的社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生從我做起，為環(huán)保作力所能及的工作。

2．實(shí)驗(yàn)探究和查閱資料認(rèn)識(shí)酸雨的成因以及危害，加深對(duì)酸雨的認(rèn)識(shí)，討論治理酸雨的措施，增強(qiáng)消除大氣污染的緊迫感。

3．過(guò)討論了解水體污染源以及防治方法，實(shí)驗(yàn)探究污水凈化原理；通過(guò)查閱資料并交流討論了解污染水體的物質(zhì)了解“赤潮”、“水華”的成因和危害，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)約水，愛(ài)惜水，保護(hù)水的意識(shí)。

4．引導(dǎo)學(xué)生分析每天自己家中的廢棄物，從而聯(lián)想每天整個(gè)社區(qū)的固體廢棄物，討論了解這些廢棄物將造成的危害；通過(guò)討論“為什么垃圾是放錯(cuò)地方的資源”，知道一般垃圾的回收處理方法和意義。

[參考資料]

一、燃料電池

燃料電池與常規(guī)化學(xué)電源的顯著區(qū)別是：常規(guī)化學(xué)電源的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，這些物質(zhì)耗盡后電池就不能再提供電能；而燃料電池所需的燃料和氧化劑貯存在電池外部的容器中，只要連續(xù)向電池供給燃料和氧化劑，它就可以不斷地輸出電能。

我們知道水電解以后，可以生成氫和氧，其逆反應(yīng)則是氫和氧化合生成水。燃料電池正是利用水電解及其逆反應(yīng)獲得電能的裝置。以天然氣、石油、甲醇、煤等原料為燃料制造氫氣，然后與空氣中的氧反應(yīng)，便可以輕易地得到需要的電能。

燃料電池主要由燃料電極和氧化劑電極及電解質(zhì)組成，加速燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的催化劑是電催化劑。作為燃料電極的電催化劑有過(guò)渡金屬和貴金屬鉑、鈀、釕、鎳等。作氧電極用的電催化劑有銀、金、汞等。常用的燃料有氫氣、甲醇、肼、液氨、烴類和天然氣。氧化劑一般用空氣或純氧氣，也有用過(guò)氧化氫水溶液的。航天用的燃料電池，大部分用氫或肼作燃料。由電催化劑和防水劑組成的燃料電極和氧電極形成正、負(fù)兩極，正、負(fù)兩極之間用電解質(zhì)（堿溶液或酸溶液）隔開，燃料和氧化劑分別通入兩個(gè)電極，在電催化劑的催化作用下，同電解質(zhì)一道發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中產(chǎn)生的電子由導(dǎo)線引出，這樣就產(chǎn)生電流。迄今為止，在所有電池中效率最高的是堿性燃料電池，它是燃料電池家族中的第一代，發(fā)電效率達(dá)70%，曾成功地應(yīng)用于載人宇宙飛行中，但成本昂貴；磷酸型燃料電池是燃料電池的第二代，無(wú)論是技術(shù)方面還是實(shí)用方面，都非常引人注目，80年代中期這種電站開始試運(yùn)行；熔融碳酸型（MCFC）電池是燃料電池的第三代產(chǎn)品，與主要用于小規(guī)模發(fā)電的磷酸型相比，MCFC可稱得上是大容量發(fā)電燃料電池（可達(dá)2萬(wàn)千瓦）；在未來(lái)社會(huì)中更受人注目的是第四代燃料電池，即固體電解質(zhì)型燃料電池（SOFC），它是以氧化鋯等固體為電解質(zhì)的，它不僅在性能方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于磷酸型電池和MCFC，而且，由于它的電解質(zhì)是固體，免去了腐蝕和溢漏的危險(xiǎn)。燃料電池家族中的第五代是聚合物電解質(zhì)型薄膜燃料電池（PEMFC）。要將氫能用于汽車、飛機(jī)，就非得借助PEMFC不可。最近在燃料電池的行列中，又出現(xiàn)了一位新秀，它就是生物燃料電池。一般燃料電池的催化劑都用貴金屬，從細(xì)菌細(xì)胞中，提煉出一種叫做甲醇脫氫酶的生物催化劑，可以加速氫氣的釋放，從而加快電子從甲醇中脫出的速度。

燃料電池的規(guī)模和用途可隨意選擇，大到可以代替大中型的火力發(fā)電廠，小到可以在醫(yī)院、旅館和特殊部門等特別場(chǎng)合中使用。燃料電池的綜合效率高（發(fā)電效率可高達(dá)40%-60%，綜合利用率可達(dá)80%）、對(duì)環(huán)境影響極小，因此它被認(rèn)為是繼火力、水力和原子力之后的第四大發(fā)電體系。

二、綠色的能源——太陽(yáng)能

太陽(yáng)是個(gè)巨大的能源，它不斷向外輻射能量。由于直接利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境，因此，它是很有開發(fā)價(jià)值的能源，現(xiàn)在正進(jìn)一步研究如何開發(fā)利用這一無(wú)污染且用之不竭的新能源。目前，太陽(yáng)能可通過(guò)四個(gè)渠道被人類利用：

（1）通過(guò)大氣和水分的升騰循環(huán)，再通過(guò)風(fēng)、流水、波浪、海流等以風(fēng)能和水能等形式釋放出來(lái)。

（2）被海洋吸收，成為海洋內(nèi)能，再以潮汐等形式釋放出來(lái)。

（3）通過(guò)植物的光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存起來(lái)，再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等燃料的形式釋放出來(lái)。

（4）通過(guò)轉(zhuǎn)化成電能，被人們直接利用，這種方式目前主要通過(guò)太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)。

太陽(yáng)能電池就是利用晶體硅和非晶體硅為材料制成的一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，常用的太陽(yáng)能電池是硅電池。許多國(guó)家的太陽(yáng)能利用日益商品化。在日本、美國(guó)和歐洲，用太陽(yáng)能供電的無(wú)線電、風(fēng)扇、電冰箱等日用品琳瑯滿目。

（1）太陽(yáng)能照相機(jī)

日本制成的世界上第一架太陽(yáng)能照相機(jī)，重量?jī)H有475克，機(jī)內(nèi)裝有先進(jìn)的太陽(yáng)能電池系統(tǒng)，其蓄電池可連續(xù)使用4年。美國(guó)一家公司生產(chǎn)了一種新型的135照相機(jī)，它的光圈、速度均由微電腦自動(dòng)控制，電力則有太陽(yáng)能硒光電池提供，只要有光線，就能供電。

（2）太陽(yáng)能電話

以太陽(yáng)作能源的無(wú)線電話已在英國(guó)一家無(wú)線電公司問(wèn)世。它利用頂端上裝的太陽(yáng)能接受板，可以不斷給電池充電。使用者的聲音通過(guò)無(wú)線電波輸入附近的電話交換機(jī)，再傳送到各地電話通訊網(wǎng)去。巴黎伏德瓦特公司制作的太陽(yáng)能收費(fèi)公用電話，耗電量極低，只要在陽(yáng)光下充電幾小時(shí)，便足夠使用十天之多。

（3）太陽(yáng)能冰箱

法國(guó)的太陽(yáng)能冰箱以甲醇為制冰機(jī)，每24小時(shí)可制冰10千克，保鮮30千克食物。印度研制出一種倉(cāng)庫(kù)用的大型太陽(yáng)能冰箱，上部裝有的拋物線鏡將陽(yáng)光集中在半導(dǎo)體網(wǎng)孔上，把光轉(zhuǎn)換成電流，箱內(nèi)溫度保持在負(fù)2攝氏度，可冷藏500千克食品，每天還可制出25千克冰。

（4）太陽(yáng)能電視機(jī)

芬蘭研制的太陽(yáng)能電視機(jī)只要白天把半導(dǎo)體硅光電轉(zhuǎn)換器放在有陽(yáng)光的窗臺(tái)上，晚上不需要電源便可觀看電視。轉(zhuǎn)換器貯存的電能，可供工作電壓為12V的電視機(jī)使用3~4小時(shí)。印度研制的太陽(yáng)能電視機(jī)，其能源吸收系統(tǒng)只要每天工作4小時(shí)，即使3天無(wú)太陽(yáng)，也能不用電源而正常接收訊號(hào)播放節(jié)目。

（5）太陽(yáng)能住宅

這是利用太陽(yáng)能電池的一種特殊民用建筑，包括陽(yáng)光集能、蓄能、發(fā)電、加熱以及相應(yīng)的控制裝置。目前各國(guó)設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能住宅一般比較小，居住面積100平方米左右。如以色列缺乏能源，但每年有320個(gè)以上的晴天，所以，政府號(hào)召市民購(gòu)買太陽(yáng)能住宅。目前，該國(guó)已成為世界普及太陽(yáng)能發(fā)電、加熱最快的國(guó)家。

太陽(yáng)能電池的前景很廣闊，據(jù)預(yù)測(cè)：到21世紀(jì)中期，全世界電力總耗量的20%-30%將由太陽(yáng)能電池提供。

三、能代替鋼鐵的陶瓷

陶瓷能代替鋼嗎？回答是肯定的。我們所說(shuō)的這個(gè)陶瓷，并不是我們常見(jiàn)的陶瓷，而是一種被稱為高技術(shù)的新品種陶瓷。高技術(shù)陶瓷與普通陶瓷，“血統(tǒng)”上并無(wú)淵源，但材料科學(xué)家能從地球上現(xiàn)有的幾十萬(wàn)種原料中，慧眼獨(dú)具，發(fā)展出這種“身懷絕技”的“萬(wàn)能”材料來(lái)，的確是受了普通陶瓷的啟迪。

長(zhǎng)久以來(lái)，金屬一直占據(jù)著材料王國(guó)的霸主，尤其是鋼鐵，應(yīng)用范圍更加廣泛。鋼鐵作為材料有它的許多優(yōu)點(diǎn)，然而也存在著諸如不耐腐蝕、不耐高溫、不夠堅(jiān)硬、不能絕熱等缺點(diǎn)。有趣的是，鋼鐵等金屬的短處，反過(guò)來(lái)恰恰是非金屬材料的長(zhǎng)處。不過(guò)陶瓷也有自己的“薄弱環(huán)節(jié)”：雖硬但無(wú)韌性，一碰就碎，以敲就斷，而且毫無(wú)彎曲延長(zhǎng)的余地。因此，要讓陶瓷代替鋼鐵，必須對(duì)陶瓷材料進(jìn)行“抽筋換骨”的手術(shù)，做到揚(yáng)長(zhǎng)避短。材料科學(xué)家分析了普通陶瓷的成分以后，認(rèn)為它的一種主要原料，含雜質(zhì)較多的黏土，是普通陶瓷的“薄弱環(huán)節(jié)”的根源，所以，他們?cè)囉霉杷猁}類化工原料和一些人工合成的氧化物來(lái)取代黏土?？茖W(xué)家曾將沙淀粉和氧化鋯三種原料按一定比例混合，放進(jìn)溫度為1400oC、充有氮?dú)獾臓t子內(nèi)燒上7小時(shí)，最后制成一種銀灰色的氧化硅陶瓷。這種高技術(shù)陶瓷，密度和鋁差不多，能耐受1500oC以上的高溫，韌性很好，硬度尤其驚人，只有用金剛石才能把它割斷。以后，又試驗(yàn)制成了碳化硅、氧化鋯、碳化鈦、增韌氧化鋁等幾種新陶瓷材料。

成分不同的高技術(shù)陶瓷，性能和應(yīng)用各不同。用鋼鐵制造的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，受溫度的限制，只能利用汽油燃燒后的一小部分熱能，大部分熱能都從汽缸的冷卻系統(tǒng)散失了。氧化鋯陶瓷能解決此難題，它特別耐磨損、耐腐蝕、耐高溫，用它制成的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，不需要冷卻系統(tǒng)，使燃油在汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱能最大限度地轉(zhuǎn)化成汽車獲得的動(dòng)力。而且由于汽缸硬度大，幾乎不易受磨損，并且也不受燃油產(chǎn)生的酸性氣體的腐蝕。因此，這種高技術(shù)陶瓷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命長(zhǎng)、功率大、制造成本低，可以節(jié)省大量金屬材料和30%的油耗量。

利用氧化鋯硬度超過(guò)鋼材在高溫下不會(huì)軟化的特點(diǎn)，機(jī)械工程師設(shè)計(jì)了氧化鋯陶瓷車刀，在自動(dòng)車床上以最高的切削速度，加工最硬的合金鋼零件。陶瓷車刀削如泥，刀刃不軟不崩，零件表面光潔度高。用含鋯的高技術(shù)陶瓷制作的切削刀具，刀體一旦受到外力的沖擊產(chǎn)生裂縫時(shí)，它會(huì)自動(dòng)膨脹，將裂縫彌合起來(lái)。氧化鋯陶瓷剪刀和家用小刀，刀口久用不鈍，不銹不裂，被稱為永不報(bào)廢的長(zhǎng)命剪刀。

高技術(shù)陶瓷可以比鋼鐵硬，也可以像銅鋁等有色金屬那樣有延展性和可塑性。把氧化鈦陶瓷研磨成極其細(xì)致的細(xì)晶粒，家上黏合劑，高溫熔燒成板材，將板材加熱到180oC，可以壓延成波浪形的陶瓷板。氟化鈣陶瓷，只需加熱到80oC便歐擠壓變形的特性。專家們認(rèn)為高技術(shù)陶瓷能被“軟化”，就意味著為這種材料最終能被延展、擠拉、卷繞成材打開了希望之門。

高技術(shù)陶瓷作為未來(lái)材料之王的“萬(wàn)能材料”，其潛力實(shí)在是無(wú)止境的。

四、污染水體的元兇

污染水體的主要物質(zhì)有六類：

1．有毒物質(zhì)

包括氰化物、有機(jī)農(nóng)藥、酚、砷及其化合物，重金屬類物質(zhì)（如汞、鉛、鎘、鉻）和致、癌物質(zhì)（如芳香族化合物）。

2．病微生物

包括各種病毒、細(xì)菌、原生動(dòng)物等。

3．耗氧污染物

這些物質(zhì)能消耗水中大量的溶解氧，惡化水質(zhì)，使水發(fā)黑變臭，危害水生生物，危害農(nóng)業(yè)，包括一些有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。

4．無(wú)機(jī)污染物

包括酸、堿、無(wú)機(jī)鹽和無(wú)機(jī)懸浮物等。這些物質(zhì)使水具有酸性或堿性，降低水質(zhì)，危害水生生物，危害農(nóng)業(yè)。

5．合成洗滌劑等有機(jī)物

包括諸如多氯聯(lián)苯，它們通過(guò)“食物鏈”逐級(jí)傳遞，最終影響到人類。

6．植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

包括含氮、磷、鉀等元素的物質(zhì)。這類物質(zhì)是水體生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一旦過(guò)剩，會(huì)使水中的一些浮游生物和某些藻類迅速繁殖，破壞水體原有的生態(tài)平衡，最終會(huì)導(dǎo)致水體萎縮，這就是全球?yàn)橹^疼的“水體營(yíng)養(yǎng)化”。發(fā)生在江河、湖泊中的“水華”，近海海域或海口的“赤潮”就是水體富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的。

江、河、湖、海有它們自己的平衡，由于人類活動(dòng)的干擾，生活污水、工業(yè)廢水源源流入湖、海，農(nóng)田肥料也被雨水?dāng)y帶而來(lái)，使水中生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)剩，一些浮游生物和某些藻類迅速生長(zhǎng)繁殖。

由于它們生長(zhǎng)周期短，增殖與死亡頻頻交替，瘋長(zhǎng)，過(guò)多的占據(jù)了水體及水面，使陽(yáng)光難以射入水中，使水生植物光合作用受阻，釋放氧氣減少，威脅水生動(dòng)物。同時(shí)，這些小的浮游生物還可附在魚鰓上，使本已缺氧的魚、貝類呼吸困難，以致大量窒息死亡；而且水華或赤潮生物劇長(zhǎng)及死亡分解過(guò)程也消耗大量水中溶解的氧，它們死后被微生物分解過(guò)程中還能產(chǎn)生某些生物毒素，也可使魚、貝等中毒死亡。

五、對(duì)污水的處理

污水的處理，根據(jù)對(duì)水質(zhì)的要求，可分為三級(jí)。污水的一級(jí)處理也稱預(yù)處理。在污水處理引進(jìn)的污水，通常先通過(guò)鐵柵欄過(guò)濾，去掉體積較大的雜物，然后再流入污水池中，經(jīng)沉淀及浮選等過(guò)程，把污水中的懸浮物和固體沉淀物去掉。然后再根據(jù)污水的性質(zhì)，加入一定量的堿或酸等化學(xué)實(shí)際、試劑，將污水中的酸堿物質(zhì)中和。我國(guó)20世紀(jì)80年代，各城市的污水處理站大多為一級(jí)處理。污水的一級(jí)處理可理解為一般的物理化學(xué)法的初步除污過(guò)程。

污水的二級(jí)處理，指的是在一級(jí)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步做生化處理。例如采用生物膜法，利用微生物去除污水中的可溶性有機(jī)污染物。污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，大部分有機(jī)質(zhì)被去除，水中只留下一些無(wú)機(jī)鹽類及少量的懸浮物。目前，我國(guó)不少新型化工廠可達(dá)污水二級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，作為企業(yè)污水的處理，根據(jù)排放污水的不同性質(zhì)，采用的物理、化學(xué)、生物等去污的具體方法也是各式各樣的。為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，工廠的污水還可以與廢料的回收再利用等因素結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行綜合的治理。

污水的三級(jí)處理，也稱深度處理，是利用較為復(fù)雜的物理、化學(xué)等方法進(jìn)一步除去水中的有害物質(zhì)。其處理方法有活性炭吸附、離子交換、臭氧氧化、電滲析、反滲透等等。通過(guò)深度處理后，污水可以凈化到工業(yè)用水的標(biāo)準(zhǔn)，故三級(jí)處理后的水可以再次在工業(yè)上使用。由于深度處理的成本較高，因此目前還沒(méi)能普遍采用。但我國(guó)的水資源并不豐富，許多城市供水還很緊張，可以相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，水的深度處理必定會(huì)得到廣泛的重視和應(yīng)用。

化學(xué)與社會(huì)發(fā)展

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