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2019-2020年高中化學(xué) 化學(xué)與生活《垃圾的妥善處理與利用》教案7 魯科版選修1 教學(xué)資源 1.中國只能走節(jié)約資源的發(fā)展之路。 資源的永續(xù)利用和可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀已成為人類的共識。 我國承受的人口、資源和環(huán)境壓力比任何國家都大，人均占有資源少和資源利用率低。以能源為例，我國重的單位GDP能源消耗是日本的20倍，韓國的8倍。主要工業(yè)產(chǎn)品能耗比國外平均水平高出約40％，能源綜合利用的平均效率較發(fā)達國家低十多個百分點。我國人均年耗石油0．48 t，而美國和加拿大為8．4 t。若我國到本世紀中葉也達到美國和加拿大的耗能水平，即使人口增長為零，按目前探明的石油儲量1 058億噸計算，全部開采出來，也只能維持十年。 我國國土面積為世界的7％，耕地面積為世界的9％，人口密度卻是世界的3倍。到2020年，糧食總產(chǎn)量達5000億千克；年人均消費400 kg，可養(yǎng)活12．5億人。改革開放后肉類消費增長兩倍多，只有西方國家1/10。根據(jù)我國國情，必須以植物性食物為主。xx年國民生產(chǎn)總值平均增長9．3％，按人口只以13％的同步增長。我國教育水平落后，同齡人中能受正規(guī)大學(xué)教育的為3．8％，而世界平均水平為15．5％。我國 有悠久的文化傳統(tǒng)，但是科學(xué)在中國沒有形成傳統(tǒng)。 中國必須走資源節(jié)約的發(fā)展道路，杜絕資源的浪費，降低資源的消耗，提高資源的利用率，以緩解資源的供需矛盾。國家鮮明地提出樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀，是時代的需要，社會經(jīng)濟發(fā)展新階段的需要。我們必須堅持科學(xué)發(fā)展觀、樹立正確人生觀和消費觀，建立與國情、經(jīng)濟發(fā)展、資源供給及經(jīng)濟實力相適應(yīng)的消費方式和勤儉節(jié)約的生活方式。 2.人口與能源消耗 世界上能源消耗最多的國家是美國；人口最多的國家是中國。下表所列國家中，人均能源消耗由多到少依次是：美國、俄羅斯、英國、日本；人均能源消耗由少至多依次是：印度、中國、巴西。重從1950年到1990年，世界人口增長1倍，能源消耗增長3倍。 1993年人口和能源消耗量 國家 占世界總?cè)丝诘陌俜直?％) 占世界能源總消耗量的百分比(％) 美國 4.7 24.3 巴西 2.7 1.8 英國 1.1 2.7 印度 16.0 2.6 日本 2.3 5.5 俄羅斯 2.7 9.0 中國 24.4 7.0 3．取之不盡而無污染的太陽能 太陽能投射到地球表面的能量為81萬億千瓦，相當于現(xiàn)今世界能源總消耗量的上萬倍。 (1)太陽能轉(zhuǎn)化為熱能太陽能供熱已在一些發(fā)達國家占能源消費量的30％～50％。美國有100萬戶主動式太陽能取暖住宅，有25萬戶利用天然暖空氣和冷空氣的被動式太陽能住宅。以色列和約旦在樓頂裝上大量太陽能熱水器，提供了25％～65％的家庭用水。聚光式和箱式太陽灶在第三世界國家得到廣泛應(yīng)用，僅1994年我國就擁有太陽灶14萬臺之多。 (2)太陽能的熱儲存 太陽能的熱儲存有多種技術(shù)?；瘜W(xué)蓄熱技術(shù)是利用某些可逆化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)太陽能的熱貯存的，如氧化鈣加水的反應(yīng)： CaO + H20===Ca(OH)2 +熱能 反應(yīng)放熱可使溫度達到302℃～307℃。用聚焦的太陽光來使氫氧化鈣加熱脫水，溫度可達500℃～550 oC，產(chǎn)生的蒸汽可驅(qū)動蒸汽輪機發(fā)電，脫水后的氧化鈣可反復(fù)使用數(shù)百次。 此外還有晶格變化蓄熱技術(shù)，利用貯氫材料與氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)及解吸時熱量變化的蓄熱技術(shù)等。 (3)太陽能發(fā)電 太陽能發(fā)電是利用集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再由熱能轉(zhuǎn)化成電能的過程。目前太陽能熱發(fā)電主要分為塔式聚焦和拋物柱鏡面聚焦兩種。西歐、美國和日本已分別從20世紀80年代開始建造太陽能熱電站，容量從 1 000～16 000千瓦不等。 (4)太陽能的光電轉(zhuǎn)換 太陽能的光電轉(zhuǎn)換是指太陽的光輻射通過半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變成電能的過程，物理學(xué)上稱為光伏打效應(yīng)。太陽能電池就是根據(jù)這種效應(yīng)制成的，所以也叫光伏電池。自1954年太陽能電池問世已來，開發(fā)出的不同材料、不同結(jié)構(gòu)、不同類型的太陽能電池有數(shù)十種。1994年全世界太陽能電池發(fā)電量超過60兆瓦。利用太陽能直接發(fā)電的最新設(shè)想是建立太空電站，然后用微波將電傳回地球。 4．節(jié)約能源 化石燃料，如煤、石油、天然氣都是不可再生能源。我們一年消耗的化石燃料，地球得花1 00萬年的時間來再造，而我們消耗化石燃料的速度卻越來越快，化石燃料的儲備趨于耗盡。 燃燒化石燃料已給地球造成嚴重危害?？諝馕廴?、全球變暖、酸雨、光化學(xué)煙霧及水污染都與化石燃料的過渡使用有關(guān)。 全世界使用的能源有1／3來自煤。我國能源中煤約占到3／4，美國有一半以上的發(fā)電量來自煤，我國則更多。用煤發(fā)電能源損失量是其輸出量的2．5倍。因此，節(jié)約能源和開發(fā)新的能源勢在必行。