第十一單元化學(xué)與社會(huì)課題2化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展隨著時(shí)代的發(fā)展，從自然資源中直接獲取的天然物質(zhì)在數(shù)量和性能上都難以滿足社會(huì)的需要。人們借助化學(xué)方法分析物質(zhì)的組成，通過化學(xué)反應(yīng)得到一系列新的材料和能源，為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供了物質(zhì)保障和前進(jìn)動(dòng)力。一、化學(xué)與能源利用為了改變傳統(tǒng)的能源利用方式，人們通過化學(xué)反應(yīng)將化石能源轉(zhuǎn)化為清潔、便利的二次能源（如電能、石油制品等），開發(fā)可再生和環(huán)境友好的新能源（如風(fēng)能、太陽能、氫能、生物能等），為能源利用開辟了新的途徑。無論是煤的清潔利用、電解水制氫，還是風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池、燃料電池和電動(dòng)汽車鋰離子電池的生產(chǎn)，都是化學(xué)大顯身手的重要領(lǐng)域。區(qū)分有機(jī)高分子化合物和有機(jī)小分子化合物有機(jī)小分子化合物有機(jī)高分子化合物定義：相對(duì)分子質(zhì)量較小的有機(jī)物定義：相對(duì)分子質(zhì)量從幾萬到幾十萬甚至高達(dá)幾百萬的有機(jī)物如：CH4、C2H5OH、C6H12O6如：蛋白質(zhì)、淀粉、聚乙烯二、化學(xué)與材料開發(fā)有機(jī)合成材料1、有機(jī)高分子材料定義：用有機(jī)高分子化合物制成的材料就是有機(jī)高分子材料。分類：天然有機(jī)高分子材料，如棉花、羊毛、天然橡膠合成有機(jī)高分子材料，如塑料、合成纖維、合成橡膠2、三大合成材料塑料合成纖維合成橡膠①塑料2、三大合成材料a.鏈狀結(jié)構(gòu)--熱塑性；加熱時(shí)熔化，冷卻后凝固，能熱修補(bǔ)，如聚乙烯塑料b.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)--熱固性；受熱不熔化，不能熱修補(bǔ)，如酚醛塑料，俗稱電木用途：廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑、包裝、國防尖端工業(yè)及日常生活中

塑料是最常見的有機(jī)合成材料，具有密度小、耐腐蝕、易加工等優(yōu)點(diǎn)。塑料的品種很多，用途各不相同。使用較多的有聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、酚醛塑料、脲醛塑料等。③合成纖維②合成橡膠特點(diǎn)：強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐化學(xué)腐蝕，但吸水性和透氣性較差。用途：可制作服裝、鞋帽、蚊帳、降落傘、繩索、地毯、紗布等。特點(diǎn)：與天然橡膠相比，具有高彈性、絕緣性、耐油和耐高溫等性能。用途：廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。我們穿的衣服通常是由纖維織成的。棉花、羊毛、蠶絲等屬于天然纖維，滌綸、錦綸（尼龍）和腈綸等屬于合成纖維。合成纖維的強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐化學(xué)腐蝕，但它的吸水性和透氣性較差。因此，人們常將合成纖維與棉纖維和羊纖維混合紡織，使衣服穿起來既舒適又不易褶皺。近年來，為了解決使用合成材料帶來的環(huán)境問題，新型有機(jī)合成材料逐漸向?qū)Νh(huán)境友好的方向發(fā)展。此外，為滿足計(jì)算機(jī)、生物工程、海洋工程和航空航天工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要，人們還研制出了具有光、電、磁等特殊功能的合成材料。為了綜合不同材料的優(yōu)點(diǎn)，人們還將幾種材料復(fù)合起來形成復(fù)合材料，如玻璃鋼、碳纖維復(fù)合材料等。這些新型材料在航空航天、建筑、機(jī)器人、仿生和醫(yī)藥等領(lǐng)域已顯示出潛在的應(yīng)用前景，它們的發(fā)展必將對(duì)人類的生活和社會(huì)的進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。復(fù)合材料傳統(tǒng)材料在性能上具有一些難以克服的缺點(diǎn)。例如，鋼鐵的強(qiáng)度雖高，但是密度很大，而且不耐腐蝕、易生銹；玻璃和陶瓷耐腐蝕，但又質(zhì)脆易碎；有機(jī)合成材料密度小、耐腐蝕，但強(qiáng)度不高，不耐高溫。因此，人們將兩種或兩種以上的不同材料復(fù)合起來，使各種材料在性能上取長補(bǔ)短，制成了比原來單一材料的性能優(yōu)越得多的復(fù)合材料。

常見的復(fù)合材料：鋼筋混泥土、玻璃鋼、新型碳納米材料。天然纖維和合成纖維的鑒別方法：用燃燒的方法鑒別天然纖維和合成纖維纖維種類燃燒情況氣味灰燼棉纖維羊毛纖維滌綸（合成纖維）易燃，直接燃燒燒紙的氣味燒焦羽毛的氣味特殊氣味灰色，灰燼細(xì)而軟黑褐色小球，易碎黑色或褐色，硬塊起泡成球，不延續(xù)燃燒先熔化再燃燒或邊熔化邊燃燒根據(jù)燃燒情況、氣味、灰燼可判斷出是天然纖維還是合成纖維。合成材料的應(yīng)用與發(fā)展，大大方便了人類的生活。但是，合成材料廢棄物的急劇增加也帶來了環(huán)境問題，廢棄塑料帶來的“白色污染”尤為嚴(yán)重。這是因?yàn)榇蟛糠炙芰显谧匀画h(huán)境中很難降解，長期堆積會(huì)破壞土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；如果焚燒含氯塑料會(huì)產(chǎn)生有刺激性氣味的氯化氫等氣體，從而對(duì)空氣造成污染。要解決“白色污染”問題，應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手：1.減少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；2.重復(fù)使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等；3.使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；4.回收各種廢棄塑料。

回收廢棄塑料是非常重要的，因?yàn)樗芰匣厥詹粌H可以減少廢棄塑料的數(shù)量，而且節(jié)約資源。但塑料的分類是回收和再利用的一大障礙，這是因?yàn)椴煌N類的塑料，其再利用的途徑是不同的。為了解決這個(gè)問題，一些國家已經(jīng)開始在塑料制品上印制或模壓所用材料種類的標(biāo)志。表12-3是我國制定的塑料包裝制品回收標(biāo)志中的塑料名稱、代碼和對(duì)應(yīng)的縮寫代號(hào)，圖12-21是塑料包裝制品回收標(biāo)志示例。表12-3塑料名稱、代