第九章 化學(xué)與社會(huì)發(fā)展 第三節(jié) 化學(xué)與環(huán)境
第三節(jié) 化學(xué)與環(huán)境
重點(diǎn)：
1、實(shí)驗(yàn)探究酸雨的成因及危害，知道酸雨的防止措施；
2、水資源在今后可能出現(xiàn)的危機(jī)，水污染原因及凈水原理；
3、垃圾對環(huán)境的污染，區(qū)分各種固體廢棄物，尋找合適的回收、利用處理垃圾的方法。
難點(diǎn)：
實(shí)驗(yàn)探究凈水原理。
1.通過有關(guān)環(huán)境污染的資料，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)環(huán)境污染日益惡化的趨勢和危害，再讓學(xué)生討論中國環(huán)境標(biāo)志的創(chuàng)意，從而培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)的社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生從我做起，為環(huán)保作力所能及的工作。
2.實(shí)驗(yàn)探究和查閱資料認(rèn)識(shí)酸雨的成因以及危害，加深對酸雨的認(rèn)識(shí)，討論治理酸雨的措施，增強(qiáng)消除大氣污染的緊迫感。
3.過討論了解水體污染源以及防治方法，實(shí)驗(yàn)探究污水凈化原理；通過查閱資料并交流討論了解污染水體的物質(zhì)了解“赤潮”、“水華”的成因和危害，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)約水，愛惜水，保護(hù)水的意識(shí)。
4.引導(dǎo)學(xué)生分析每天自己家中的廢棄物，從而聯(lián)想每天整個(gè)社區(qū)的固體廢棄物，討論了解這些廢棄物將造成的危害；通過討論“為什么垃圾是放錯(cuò)地方的資源”，知道一般垃圾的回收處理方法和意義。
[參考資料]
一、燃料電池
燃料電池與常規(guī)化學(xué)電源的顯著區(qū)別是：常規(guī)化學(xué)電源的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，這些物質(zhì)耗盡后電池就不能再提供電能；而燃料電池所需的燃料和氧化劑貯存在電池外部的容器中，只要連續(xù)向電池供給燃料和氧化劑，它就可以不斷地輸出電能。
我們知道水電解以后，可以生成氫和氧，其逆反應(yīng)則是氫和氧化合生成水。燃料電池正是利用水電解及其逆反應(yīng)獲得電能的裝置。以天然氣、石油、甲醇、煤等原料為燃料制造氫氣，然后與空氣中的氧反應(yīng)，便可以輕易地得到需要的電能。
燃料電池主要由燃料電極和氧化劑電極及電解質(zhì)組成，加速燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的催化劑是電催化劑。作為燃料電極的電催化劑有過渡金屬和貴金屬鉑、鈀、釕、鎳等。作氧電極用的電催化劑有銀、金、汞等。常用的燃料有氫氣、甲醇、肼、液氨、烴類和天然氣。氧化劑一般用空氣或純氧氣，也有用過氧化氫水溶液的。航天用的燃料電池，大部分用氫或肼作燃料。由電催化劑和防水劑組成的燃料電極和氧電極形成正、負(fù)兩極，正、負(fù)兩極之間用電解質(zhì)（堿溶液或酸溶液）隔開，燃料和氧化劑分別通入兩個(gè)電極，在電催化劑的催化作用下，同電解質(zhì)一道發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中產(chǎn)生的電子由導(dǎo)線引出，這樣就產(chǎn)生電流。迄今為止，在所有電池中效率最高的是堿性燃料電池，它是燃料電池家族中的第一代，發(fā)電效率達(dá)70%，曾成功地應(yīng)用于載人宇宙飛行中，但成本昂貴；磷酸型燃料電池是燃料電池的第二代，無論是技術(shù)方面還是實(shí)用方面，都非常引人注目，80年代中期這種電站開始試運(yùn)行；熔融碳酸型（mcfc）電池是燃料電池的第三代產(chǎn)品，與主要用于小規(guī)模發(fā)電的磷酸型相比，mcfc可稱得上是大容量發(fā)電燃料電池（可達(dá)2萬千瓦）；在未來社會(huì)中更受人注目的是第四代燃料電池，即固體電解質(zhì)型燃料電池（sofc），它是以氧化鋯等固體為電解質(zhì)的，它不僅在性能方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于磷酸型電池和mcfc，而且，由于它的電解質(zhì)是固體，免去了腐蝕和溢漏的危險(xiǎn)。燃料電池家族中的第五代是聚合物電解質(zhì)型薄膜燃料電池（pemfc）。要將氫能用于汽車、飛機(jī)，就非得借助pemfc不可。最近在燃料電池的行列中，又出現(xiàn)了一位新秀，它就是生物燃料電池。一般燃料電池的催化劑都用貴金屬，從細(xì)菌細(xì)胞中，提煉出一種叫做甲醇脫氫酶的生物催化劑，可以加速氫氣的釋放，從而加快電子從甲醇中脫出的速度。