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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(guó)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(shí)。 我國(guó)承受的人口、資源和環(huán)境壓力比任何國(guó)家都大，人均占有資源少和資源利用率低。以能源為例，我國(guó)重的單位GDP能源消耗是日本的20倍，韓國(guó)的8倍。主要工業(yè)產(chǎn)品能耗比國(guó)外平均水平高出約40％，能源綜合利用的平均效率較發(fā)達(dá)國(guó)家低十多個(gè)百分點(diǎn)。我國(guó)人均年耗石油0．48 t，而美國(guó)和加拿大為8．4 t。若我國(guó)到本世紀(jì)中葉也達(dá)到美國(guó)和加拿大的耗能水平，即使人口增長(zhǎng)為零，按目前探明的石油儲(chǔ)量1 058億噸計(jì)算，全部開采出來(lái)，也只能維持十年。 我國(guó)國(guó)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(dá)5000億千克；年人均消費(fèi)400 kg，可養(yǎng)活12．5億人。改革開放后肉類消費(fèi)增長(zhǎng)兩倍多，只有西方國(guó)家1/10。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，必須以植物性食物為主。xx年國(guó)民生產(chǎn)總值平均增長(zhǎng)9．3％，按人口只以13％的同步增長(zhǎng)。我國(guó)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(guó) 有悠久的文化傳統(tǒng)，但是科學(xué)在中國(guó)沒(méi)有形成傳統(tǒng)。 中國(guó)必須走資源節(jié)約的發(fā)展道路，杜絕資源的浪費(fèi)，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(guó)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(shí)代的需要，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新階段的需要。我們必須堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀、樹立正確人生觀和消費(fèi)觀，建立與國(guó)情、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源供給及經(jīng)濟(jì)實(shí)力相適應(yīng)的消費(fèi)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(guó)家是美國(guó)；人口最多的國(guó)家是中國(guó)。下表所列國(guó)家中，人均能源消耗由多到少依次是：美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、日本；人均能源消耗由少至多依次是：印度、中國(guó)、巴西。重從1950年到1990年，世界人口增長(zhǎng)1倍，能源消耗增長(zhǎng)3倍。 1993年人口和能源消耗量 國(guó)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(guó) 4.7 24.3 巴西 2.7 1.8 英國(guó) 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(guó) 24.4 7.0 3．取之不盡而無(wú)污染的太陽(yáng)能 太陽(yáng)能投射到地球表面的能量為81萬(wàn)億千瓦，相當(dāng)于現(xiàn)今世界能源總消耗量的上萬(wàn)倍。 (1)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能太陽(yáng)能供熱已在一些發(fā)達(dá)國(guó)家占能源消費(fèi)量的30％～50％。美國(guó)有100萬(wàn)戶主動(dòng)式太陽(yáng)能取暖住宅，有25萬(wàn)戶利用天然暖空氣和冷空氣的被動(dòng)式太陽(yáng)能住宅。以色列和約旦在樓頂裝上大量太陽(yáng)能熱水器，提供了25％～65％的家庭用水。聚光式和箱式太陽(yáng)灶在第三世界國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，僅1994年我國(guó)就擁有太陽(yáng)灶14萬(wàn)臺(tái)之多。 (2)太陽(yáng)能的熱儲(chǔ)存 太陽(yáng)能的熱儲(chǔ)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(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)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(dá)到302℃～307℃。用聚焦的太陽(yáng)光來(lái)使氫氧化鈣加熱脫水，溫度可達(dá)500℃～550 oC，產(chǎn)生的蒸汽可驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)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(shí)熱量變化的蓄熱技術(shù)等。 (3)太陽(yáng)能發(fā)電 太陽(yáng)能發(fā)電是利用集熱器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，再由熱能轉(zhuǎn)化成電能的過(guò)程。目前太陽(yáng)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(guó)和日本已分別從20世紀(jì)80年代開始建造太陽(yáng)能熱電站，容量從 1 000～16 000千瓦不等。 (4)太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換 太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換是指太陽(yáng)的光輻射通過(guò)半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變成電能的過(guò)程，物理學(xué)上稱為光伏打效應(yīng)。太陽(yáng)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(yáng)能電池問(wèn)世已來(lái)，開發(fā)出的不同材料、不同結(jié)構(gòu)、不同類型的太陽(yáng)能電池有數(shù)十種。1994年全世界太陽(yáng)能電池發(fā)電量超過(guò)60兆瓦。利用太陽(yáng)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(wàn)年的時(shí)間來(lái)再造，而我們消耗化石燃料的速度卻越來(lái)越快，化石燃料的儲(chǔ)備趨于耗盡。 燃燒化石燃料已給地球造成嚴(yán)重危害。空氣污染、全球變暖、酸雨、光化學(xué)煙霧及水污染都與化石燃料的過(guò)渡使用有關(guān)。 全世界使用的能源有1／3來(lái)自煤。我國(guó)能源中煤約占到3／4，美國(guó)有一半以上的發(fā)電量來(lái)自煤，我國(guó)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(shì)在必行。