化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展薪柴時(shí)代煤炭時(shí)代石油時(shí)代新能源時(shí)代石器時(shí)代青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代合成材料時(shí)代為了實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，我們需要在保持良好生態(tài)環(huán)境的前提下，合理地開發(fā)和利用自然資源。在這個(gè)過程中，化學(xué)能夠發(fā)揮怎樣的作用？請從物質(zhì)的組成及轉(zhuǎn)化視角，舉例說明空氣、水、化石燃料和金屬礦物等自然資源的利用方式。想一想還有哪些自然資源通過化學(xué)方法得到了開發(fā)和利用，產(chǎn)生了哪些材料或能源？思考與討論

分離空氣得到富氧空氣。電解水可得到氫氣和氧氣。對煤、石油等化石燃料的綜合利用可得到焦炭、煤氣、煤油、汽油等。將金屬礦物中的金屬元素從其化合物中還原出來，可以生產(chǎn)各種金屬材料。化學(xué)與能源利用回顧第七單元學(xué)過的知識，討論化石能源的利用方式，以及人們?yōu)榻档突茉蠢脤Νh(huán)境的影響而采取的措施。思考與討論提高燃料質(zhì)量，如推廣使用脫硫煤，改進(jìn)生產(chǎn)中使用的脫硫設(shè)備，用天然氣代替煤降低化石能源利用對環(huán)境的影響改進(jìn)使用技術(shù)，如改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，使燃料充分燃燒；使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)；加大尾氣檢測力度，禁止未達(dá)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路；推廣使用電動(dòng)汽車開發(fā)新能源，如太陽能、風(fēng)能（1）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。能源利用新途徑我國建成的煤制乙醇工廠我國建成的光伏電解水制氫工廠（2）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、生物質(zhì)能等。我國生產(chǎn)的超大型復(fù)合材料風(fēng)電葉片（1）煤的清潔利用。（2）電解水制氫。（3）風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池、燃料電池、電動(dòng)汽車鋰離子電池的生產(chǎn)。能源利用中化學(xué)可發(fā)揮作用的重要領(lǐng)域風(fēng)能是一種綠色清潔能源，但受天氣狀況影響較大，風(fēng)力發(fā)電輸出不均衡，風(fēng)電輸送和消納存在一定困難。我國利用高原和海上豐富的風(fēng)能資源發(fā)展風(fēng)電，并通過風(fēng)電電解水制氫，有效克服了風(fēng)電的天然缺陷，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了大量清潔能源。風(fēng)能與氫能聯(lián)合開發(fā)，帶動(dòng)了上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。多學(xué)科融合協(xié)作和科技創(chuàng)新，資源、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)密切配合，實(shí)現(xiàn)了自然資源利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的有機(jī)統(tǒng)一。拓展風(fēng)電制氫天然高分子材料：天然存在的，不需要化學(xué)方法合成?；瘜W(xué)與材料開發(fā)高分子材料棉花羊毛天然橡膠人工合成的高分子材料（簡稱合成材料）：通過化學(xué)方法合成。合成橡膠塑料合成纖維人工合成的高分子材料與天然高分子材料都是由大量小分子聚合而成的聚合物，具有鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。高分子材料的結(jié)構(gòu)示意圖合成材料的優(yōu)勢：在某些方面具有更為優(yōu)異的性能，而且便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，成本較低，產(chǎn)量穩(wěn)定。人們可以自主設(shè)計(jì)并合成具有特殊性能的材料，更好地滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的需要。合成材料的生產(chǎn)優(yōu)勢主要性能：密度小，耐腐蝕，易加工。常見類型：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等。應(yīng)用：絕緣材料、包裝材料、農(nóng)用薄膜、管道、機(jī)械零件等。1.塑料常見的合成材料主要性能：強(qiáng)度高，彈性好，耐磨，耐腐蝕。常見類型：聚丙烯纖維（丙綸）、聚對苯二甲酸乙二酯纖維（滌綸）、聚丙烯腈纖維（腈綸）等。應(yīng)用：紡織原料、過濾材料、建筑材料等。2.合成纖維目的區(qū)分棉纖維、羊毛纖維和滌綸。操作收集三種纖維，依次用坩堝鉗夾持，將其點(diǎn)燃，觀察、記錄燃燒時(shí)的現(xiàn)象和產(chǎn)物的狀態(tài)?，F(xiàn)象棉纖維燃燒時(shí)有類似燒紙的氣味，灰燼為灰黑色。羊毛纖維燃燒時(shí)有類似燒焦羽毛的氣味，灰燼呈黑褐色小球。滌綸接近火焰時(shí)迅速卷縮，燃燒比較緩慢，有特殊氣味，趁熱可以拉成絲，灰燼為灰褐色球狀。實(shí)驗(yàn)探究：區(qū)分棉纖維、羊毛纖維和滌綸結(jié)論與思考1.總結(jié)通過燃燒區(qū)分三種纖維的方法。點(diǎn)燃，如聞到類似燒紙的氣味，灰燼為灰黑色的是棉纖維；如聞到有類似燒焦羽毛的特殊氣味，灰燼呈黑褐色小球的是羊毛纖維；如無焦煳味，且灰燼不能用手指擠壓成粉末狀，則為滌綸。2.以上探究活動(dòng)對制訂廢棄材料的處理方案有哪些啟發(fā)？廢棄的羊毛纖維和合成纖維不宜采取燃燒的方法進(jìn)行處理。主要性能：彈性和絕緣性好。常見類型：順丁橡膠、丁苯橡膠、異戊橡膠、硅橡膠等。應(yīng)用：輪胎、密封制品、防護(hù)用品等。3.合成橡膠新型材料的發(fā)展方向（1）開發(fā)環(huán)境友好型新材料——解決使用合成材料帶來的環(huán)境問題。（2）不斷改進(jìn)金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料的性能。（3）形成復(fù)合材料——將幾種材料復(fù)合起來，綜合各組分性能的優(yōu)點(diǎn)。如碳纖維復(fù)合材料、玻璃鋼、芳綸復(fù)合材料等。（4）開發(fā)具有光、電、磁等特殊性質(zhì)的功能材料。我國研制的大型軍用運(yùn)輸機(jī)——運(yùn)-20運(yùn)-20的發(fā)動(dòng)機(jī)、防護(hù)涂層和機(jī)體使用了多種新型合金材料、合成材料及復(fù)合材料，提高了航程和載能力社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展要以自然資源的合理開發(fā)和利用為基礎(chǔ)。如果對物質(zhì)的獲取、使用或處理不當(dāng)，就會(huì)引發(fā)一系列環(huán)境和社會(huì)問題。化學(xué)與相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，遵循增進(jìn)人類福祉、尊重生命權(quán)利、合理控制風(fēng)險(xiǎn)等原則，充分考慮資源供給和環(huán)境承載能力，將為解決影響可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)性科學(xué)議題開辟新的途徑，為人類創(chuàng)造更加美好的生活?；瘜W(xué)與可持續(xù)發(fā)展物質(zhì)的轉(zhuǎn)化貫穿資源利用的每個(gè)環(huán)節(jié)廢棄塑料的回收（1）意義：減少廢棄塑料的數(shù)量，節(jié)約資源。（2）解決途徑：為塑料分類，在塑料制品上印刷或模壓所用材料種類的標(biāo)志，方便塑料的回收和再利用。（3）常見塑料的回收標(biāo)志及對應(yīng)的塑料名稱?；厥諛?biāo)志塑料名