九年級(jí)化學(xué)全冊(cè)9.doc
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教學(xué)資料參考范本九年級(jí)化學(xué)全冊(cè) 9撰寫人:_時(shí) 間:_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?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(kāi),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(kāi)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(kāi)發(fā)價(jià)值的能源,現(xiàn)在正進(jìn)一步研究如何開(kāi)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34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(kāi)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5 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