“信息”“材料”“能源”被称为新科技革命的三大支柱，下列叙述不正确的是（）A．塑料制品的广泛应用“有百利而无一害”B．太阳能、氢能将是未来发展的主要能源C．新型材料将在航空航天领

一、题文

“信息”“材料”“能源”被称为新科技革命的三大支柱，下列叙述不正确的是（　　） A．塑料制品的广泛应用“有百利而无一害” B．太阳能、氢能将是未来发展的主要能源 C．新型材料将在航空航天领域中得到广泛应用 D．用乙醇汽油作为汽车的燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染

二、答案

A、合成材料给人类带来方便的同时，大量的废弃物严重污染了环境，如放弃塑料形成的“白色污染”．所以A错误． B、太阳能、氢能都是洁净能源，且来源广泛，是未来发展的新能源．所以B正确． C、新型材料在航天领域被广泛应用，如飞船外壳的高温材料、接受发送信息的记忆材料等． D、乙醇是可再生能源，可以节省化石燃料，且乙醇中没有硫元素，燃烧后不会污染大气．所以D正确． 故选A

三、考点梳理

知识点名称：燃料的利用和新能源的开发 ,合成有机高分子材料

考点名称：燃料的利用和新能源的开发

• 新能源:
       在合理开发、综合利用化石能源的同时，积极开发氢能、核能．太阳能、生物质能(沼气)、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源，以应对能源危机，减轻环境污染，促进社全可持续发展.
  

• 几种常见的新能源: 
  (1)车用乙醇汽油
  将乙醇液体中含有的水进一步除去，再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇，将其与汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素，因此它完全燃烧后排放的尾气中污染物少，有利于保护环境，所以乙醇汽油是较清浩的能源。掺有10％乙醇的汽油燃烧可使CO排放量减少30％，碳氢化合物排放量减少10％，这种燃料不仅可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产。目前在我国的一城市正在逐步推广使用乙醇汽油。
  
  (2)氢能
  ①氢气作为未来理想能源的优点
  a．氢气的来源广泛，可以由水制得。
  b．氢气燃烧的热值比化石燃料高(如下图)．大约是汽油热值的二倍。
  c．最突出的优点是燃烧产物是水，不污染环境因此氢能源具有广阔的开发前景。
  ②氢气的性质
  a．氢气的物理性质：通常情况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度是0.089g/L，比空气密度小，是最轻的气体。
  b．氢气的化学性质：氢气的可燃性：纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，这个反应的化学方程式为2H₂+O₂2H₂O，现象为：产生淡监色火焰，放山热量氢气的还原性：氢气在加热条下，能跟某些金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的O，因此，氢气具有还原性，即能使金属的氧化物失去O而还原为金属，氢气是一种重要的还原剂。
  如氢气还原氧化铜：H2+CuOCu+H2O
  现象：黑色固体粉末逐渐变为红色，试管内壁有水珠产生。
  ③氢能源的开发
  a. 电解水的方法：消耗电量太多，成本高，不经济，不能大规模地制取氢气。
  b. 理想的制氢方法：寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气、
  ④氢气的储存：由于氢气是一种易燃易爆的气体，难液化，储存和运输不方便也不安全。如何储存氢气是氢能源开发研究的又一关键问题。目前，人们发现某些金属合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有储氢功能。其中La—Ni合金在常温、0.152MPa下就能放出氢气，已用于氢能汽车和燃料电池中氢气的储存，新型储氢型合金材料的研制和实际应用对氢能源开发具有重要意义
  
  (3)生物质能
  指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽用之不竭，是一种可再生能源。通常包括木材，森林废弃物，农业废弃物，水生植物，油料植物，工业有机废弃物，动物粪便等。具有可再生性、低污染性、分布广泛、总量丰富等特性。
  ①沼气是有机物质在厌氧条件下经过微生物发酵而生成的一种可燃性气体，其主要成分是CH4。
  ②沼气的制取
  把秸秆、杂草、人类粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可以产生甲烷。如图：
  
  ③发展沼气的意义：解决农村生活的燃料问题，提高农家肥的肥效。减少污染物的排放，保护环境。
  
  (4)其他的新能源
  随着社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在开发和利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能和潮汐能等。
  ①太阳能：地球上最根本的能源是太阳能。太阳能的利用一是通过集热器进行光热转换，如太阳能热水器．二是通过光电池直接转化为电能，如太阳能电池
  ②核能：来源于原子核的变化，这类变化叫核反应。核反应过程中由于原子核的变化，而伴随着巨大的能量变化，所以核能也叫原子能。
  ③风能：利用风力进行发电、扬帆助航等技术，也是一种可以再生的清洁能源
  ④地热能：地壳深处的温度比地面高得多，利用地下热量也时进行发电
  ⑤海洋能：在地球与长阳、月亮等的相互作用下海水不停地运动。站在海滩上，可以看到滚滚海浪，在其中蕴藏着潮汐能、波浪能、温差能，这些能量总称海洋能。
  

• 沼气与天然气的区别：
  沼气和天然气的主要成分一样，都是CH4，但沼气并不是天然气。天然气是化石能源，属于不可再生能源，沼气是可再生能源。
  
  节能:
  (1)解决人类能源短缺的途径
  ①节约能源；
  ②开发利用新能源，
  
  (2)节约能源的途径
  ①充分燃烧燃料：如使煤粉碎或气化后燃烧；
  ②充分利用热能：如综合利用；
  ③变废物为能源：如沼气。
  
  (3)节能标志
  
  中国节能标志由“energy”的第一个字母e构成一个圆形图案，中间包含了一个变形的汉字“节”．寓意为 “节能”。缺口的外圆又构成“China”的第1个字母 “C”．“节”的上半部分简化成一段古长城的形状，与下半部构成一个烽火台的图案，一起象征着中国。“节” 的下部又是“能”的汉语拼音第1个字母“N”，整个图案中包含了中英文，有利于与国际接轨。
• 可燃冰:
     可燃冰是甲烷水合物，外观像冰。它由甲烷分子和水分子组成，还含有少量二氧化碳等其他气体。可燃冰在低温高压条件下形成，1体积可燃冰可储载100 一200倍体积的甲烷气体，具有能量高、热值大等优点。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2 倍，它将成为替代化石燃料的新能源。但是，可燃冰埋藏于海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。如果在开采时甲烷气体大量泄漏到大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。
  
  燃料电池:
      燃料电池是一种化学电池，它将物质发生化学反应时释放出的能量直接转变为电能。燃料电池与普通化学电池不一样，它工作时需要外界连续地向其供给燃料和氧化剂。正是由于它是把燃料进行化学反应释放出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池-- 燃料电池在结构上与蓄电池相似，由正极、负极和电解液组成．两极多是由钦、镍等惰性微孔材料制成，它们确利于气体燃料及空气或氧气通过，但不参与化学反应。以氢氧燃料电池为例，电池工作时，从负极将氢气输送进去，从正极将氧气输送进去，氢气和氧气在电池内部发生电化学反应，使燃料的化学能转变为电能。除了氢气，甲烷、煤气等也可作为燃料电池的燃料。目前。已研制成功铝空气燃料电池，它是用纯铝作负极，空气作正极，铝空气电池可以代替汽油提供汽车动力，这种电池还能用于收音机、照明设备、野营炊具、野外作业工具等。燃料电池具有能量转化率高，对环境污染小，工作时安静且无机械磨损等许多优点，在汽车、通信等许多方面得到了应用。
  
  氢能源循环体系:
       下图是一种最理想的氧能源循环体系，太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉。极需研究的是寻找合适的光分解催化剂，它能在光照下使水的分解速率加快。当然，氢发电机的反应器和燃料电池也是需要研究的领域。实现这一良性循环．将使人类可以各取所需地消耗电能。
  
  
  太阳能的利用方式:
  日前太阳能的利用方式是光热转换和光电转换两种方式。
  (1)光热转换方式
  太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的，集热器也就是太阳能热水器。它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成，封装存玻璃钢外壳中。铜片只是导热体，进行光热转化的是吸热涂层，这是特殊的有机高分子化合物。封装材料也很讲究，既要有高透光率，又要有良好的绝热性：随涂层、材料、封装技术和热水器的结构设计等不同，终端使用温岌较低的在200℃以下，可供生活热水、取暖等；中等温在存200～800℃之间，可供烹调、工业用热等；高温的可达800℃以上。可以供发电站使用。20世纪70年代石油危机之后，这类热水器曾有蓬勃发展，特别是在美国、以色列、日本、澳人利亚等国家，安装家用太阳能热水器的件它很多 (1()％～35％)。20世纪80年在美国已建成若干示范性的太阳能热发电站，用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行发电。
  
  (2)光电转换方式
  太阳能也可通过光电池直接变成电能，这就是太阳能电池。其具有安全可靠、无噪、无污染、：不需燃料、无需架设输电网、规模可大叫可小等优点，但需要占用较大的面积。因此比较适合阳光充足的边远地区的农牧民或边防部队使用。已有使用价值的光电池种类不少．如多晶硅(Si蜥)、单晶硅(掺入少量硼、砷)、碲化镉 (cdTe)、础化铜钢(culnSe)等都是制造光电池的半导体材料，它们能吸收光子使电子定向流动而形成电流光电池应用范围很广，大的可用于微波中继站、卫星地面站、农村电话系统，小的可用于太阳能手表、太阳能计算器、太阳能充电器等，这些产品已有广大市场。
  
  有关能源的几种常见概念：
  （1）一级和二级能源
  一级能源是直接开采或直接被利用的能源．如煤、石油、天然气、水能等
  二级能源是由一级能源转化产生的能源，如水电、火电、酒精等汽油、柴油等石油产品都是由石油分馏产生的，因此属于二级能源
  
  （2）绿色能源和清洁能源
  绿色能是指对环境无影或影响很小的能源：如：电能、光能、潮汐能、氢能等
  清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质，但产物排放过多会对环境有影响的能源，如乙醇、甲烷等燃料燃烧产生的CO₂，空气中CO₂过多会产生温室效应
  
  （3）可再生能源和不可再生能源
  通过大自燃的循环可不断转化的能源称为可再生能源。如水能、氢能、乙醇等，要通过几百万年才能形成的能源、用一点少一点，这样的能源称为不可再生能源．如化石燃料
  
  （4）化学能、物理能、核能
  化学能：通过化学反应中获得的能量，如化石燃料和其他燃料燃烧产生的能量。
  物理能：不通过化学反应直接获得的能量．如水能、地热能、潮汐能、风能。
  核能：通过原子核变化获得的能量，如原子弹、氢弹爆炸释放的能量，核反应堆中产生的能量。

考点名称：合成有机高分子材料

• 定义：
  有机合成材料：常称聚合物，如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
• 有机合成材料的基本性质：
  1、聚合物
  由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常称为聚合物。例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
  
  2、合成有机高分子材料的基本性质
  ①热塑性和热固性。链状结构的高分子材料(如包装食品用的聚乙烯塑料)受热到一定温度时，开始软化，直到熔化成流动的液体，冷却后变成固体，再加热可以熔化。这种性质就是热塑性。有些网状结构的高分子材料一经加工成型，受热不再熔化，因而具有热固性，例如酚醛塑料(俗称电木)等。
  ②强度高。高分子材料的强度一般都比较高。例如，锦纶绳(又称尼龙绳)特别结实，町用于制渔网、降落伞等。
  ③电绝缘性好。广泛应用于电器工业上。例如，制成电器设备零件、电线和电缆外面的绝缘层等。
  ④有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于某些有特殊需要的领域。但是，事物总是一分为二的，有的高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。
  
• 新型有机合成材料：
  1、发展方向新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展。
  2、新型自机合成材料的类型
  ①具自光、电、磁等特殊功能的合成材料；
  ②隐身材料；
  ③复合材料等：
  
  有机合成材料对环境的影响：
  我们应该辩证地认识合成材料的利弊。
  1、利：
  a．弥补了天然材料的不足，大大方便了人类的生活；
  b．与天然材料相比，合成材料具有许多优良性能
  
  2、弊：
  a．合成材料的急剧增加带来了诸多环境问题，如白色污染等；
  b．消耗大量石油资源。
  
  因此我们既要重视合成材料的开发和使用，更要关注由此带来的环境问题，应开发使用新型有机合成材料，提倡绿色化学。
• 三大合成材料：
  （1）塑料
  ①塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂，此外还有多种添加剂，用于改变塑料制品的性能。塑料的名称是根据树脂的种类确定的。塑料有热塑性塑料和热固性塑料两大类。受热时软化，冷却后硬化，并且可以反复加工的塑料，属于热塑性塑料。热塑性塑料是链状结构的高分子材料。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。受热时软化成型，冷却后固化，但一经固化后，就不能再用加热的方法使之软化的塑料，属于热固性塑料。热固性塑料是网状结构的高分子材料。如酚醛塑料、脲醛塑料等。
  
  ②几种常见塑料的性能和用途
  

  名称	性能	用途
  聚乙烯 (PE)	电绝缘性能好，耐化学腐蚀．耐热	可制食品袋、药物包装材料、日常用品、管道、绝缘材料等
  聚氯乙烯 (PVC)	耐有机溶剂，耐化学腐蚀，耐磨，电绝缘性能好，抗水性好，对人体有毒	可制日常用品、电线包皮、管道、绝缘材料、建筑材料等．制成的薄膜不宜用来包装食品
  聚苯乙烯 (PS)	电绝缘性能好，透光性好，耐水．耐化学腐蚀，无毒	可制电视机外壳，汽车、飞机零件，玩具，医疗卫生用品，日常用品等
  聚丙烯（PP）	机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒，耐油性差．低温发脆，容易老化	可制薄膜、日常用品、管道、包装材料

  
  ③塑料具有优良的化学性能。一般塑料对酸、戚等化学药品均有良好的耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好，甚至能耐“王水”。等强腐蚀性电解质的腐蚀，被称为“塑料王”。另外塑料还具白良好的透光及防护性能。多数塑料的制品为透明或半透明的，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料像玻璃一样透明。
  
  ④塑料代码及回收标志
  a.常见塑料名称、代码与对应的缩写代号
  b．塑料包装制品回收标志由图形、塑料代码与对应的缩写代号‘组成。其中图形中带三个箭头的等边三角形；0代表材质类别为塑料，塑料代码为0与阿拉伯数字组合成的号码，位于图形中央。分别代表不同的塑料；塑料缩写代号位于图形下方。
  
  
  （2）合成纤维
  ①合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品做原料，经一系列化学反应制成的高聚物。合成纤维的品种很多，涤纶，锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶在合成纤维中被称为“六大纶”
  
  ②人造纤维与台成纤维不同，人造纤维是用本来含有纤维的物质制成的，合成纤维是以石油、煤、石灰石、空气、水等为原料加工制成的。
  
  ③常见合成纤维的性能和用途
  

  名称	性能	用途
  涤纶 (商品名的确良)	弹性、耐磨性好，抗褶皱性强。不易变形，强度高但染色性、透气性较差	用于制作农服、滤布、绳索、渔网、轮胎、帘子线等
  锦纶 (商品名尼龙)	质轻，强度高，弹性、耐磨性好，但耐热、耐光性较差	用于制作衣服、袜子、手套、渔网、降落伞等
  腈纶 (商品名人造毛)	质柔软，保暖性好，耐光性、弹性好，不发霉，不虫蛀，但耐磨性较差	用于制作农服、毛线、毛毯、工业用布等

  
  ④合成纤维的优缺点及用途
  合成纤维具有强度高、耐磨、耐腐蚀、不缩水、弹性好等优点，但合成纤维的透气性和吸湿性差。天然纤维。如羊毛、棉化、木材等吸湿性和透气件好，所以，人们常把合成纤维和火然纤维混纺，这样制成的混纺织物兼有两类纤维的优点，颇受欢迎。合成纤维除改善了人类的穿着外，在生产上也有很多用途。例如，锦纶可制降落伞绳、缆绳、渔网等。
  
  ⑤天然纤维与合成纤维的区分
  区分天然纤维和合成纤维可以采用多种方法，用燃烧的方法来鉴别比较容易。羊毛的主要成分为蛋白质，燃烧时可问到烧焦羽毛的刺激性气味，燃烧后的剩余物用手指可以压成粉末；棉纤维的主要成分为纤维素，燃烧时无异味，余烬为细软粉未；而合成纤维燃烧时常伴有熔化、收缩的现象，燃烧后的灰烬为黑色块状、较硬。
  
  （3）合成橡胶
  ①合成橡胶的特点合成橡胶的种类很多，比如：丁苯橡胶(笨乙烯和丁二烯的共聚物)、乙内烯橡胶(ERP)可用来制造轮胎；氯丁橡胶及另一种具有大然橡胶各种性能的异戊橡胶可用来制汽车配件。与天然橡胶相比，合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能：
  
  ②几种常见合成橡胶的性质和用途
  

  名称	性质	用途
  丁苯橡胶	热稳定性、电绝缘性和抗老化性好	可制轮胎、电绝缘材料、一般橡胶制品等
  顺丁橡胶	弹性好、耐低温、耐磨	可制轮船、传送带、胶管等
  氯丁橡胶	耐日光、耐磨、耐老化、耐酸碱、耐油性好	可制电线包皮、传送带、化工设备的防腐衬里、胶黏剂等

• 知识拓展：
  1. 玻璃，玻璃钢和有机玻璃
  （1）玻璃玻璃是一种较为透明的固体物质，是硅酸盐类非金属材料玻璃按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。
  （2）玻璃钢玻璃钢是南环氧树脂与玻璃纤维复合而得到的强度类似钢材的增强塑料，是一种复合材料。由于使用的树脂不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢和酚树脂玻璃钢。
  （3）有机玻璃有机玻璃是一种塑料，属于有机合成材料。
  2. 鉴别塑料有毒，无毒的方法
  

  塑料	燃烧现象	颜色	透明度	质量
  有毒塑料	不易燃烧，燃烧时冒烟，有臭味	一般有色	一般较差	较重
  无毒塑料	易燃烧，不冒烟，无臭味	一般无色	一般半透明	较轻