化學在航天領域的應用課件

2013年6月11日17時38分，神舟十號在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，再次與天宮一號成功對接,并首次開展航天員太空授課活動。化學在航天領域的應用神舟四號發(fā)射升空神舟八號發(fā)射升空神舟九號發(fā)射升空化學在航天領域的應用化學在航天領域中的應用授課教師：李妍化學在航天領域的應用

航天器的制造常用到合金材料，具有什么性質的合金材料適用呢？一、航天器材料問題常用的有：鋁合金、鎂合金、鈦合金等。密度較小（質輕）、熔點高（耐高溫）化學在航天領域的應用鋁合金在航空航天領域有很重要的應用，下列有關鋁合金說法錯誤的是（

）A.鋁合金具有優(yōu)良的導電性和導熱性B.鋁是不活潑金屬，所以其合金具有很好的抗腐蝕能力C.鋁合金密度小，有較好的可塑性，易于成型D.鋁合金廣泛用于制造飛機、火箭、人造衛(wèi)星等B表面形成致密的氧化膜化學在航天領域的應用回歸教材國防金屬—鎂化學在航天領域的應用工業(yè)上從哪里提取金屬鎂？如何提?。縈g2+化學在航天領域的應用為了克服這一問題，下列做法不可取的是（）2013年6月26日“神舟”十號載人飛船在內蒙古成功著陸，返回艙內完好無損。飛船在重返大氣層時，由于與空氣劇烈摩擦，船體表面溫度將急劇上升，會對飛船造成損害。BA.使用耐高溫的陶瓷材料覆蓋船體，防止高溫入侵艙內B.使用在一定條件下能與大氣層中的氧氣發(fā)生劇烈燃

燒的表面覆蓋材料C.使用在一定條件下能熔化或氣化的表面覆蓋材料化學在航天領域的應用回歸教材人教版必修一P79化學在航天領域的應用(北京海淀)氮化硅陶瓷是一種新型陶瓷材料，能承受高溫，可用于制造業(yè)、航天工業(yè)等領域。它可用石英與焦炭在高溫的氮氣流中反應制得，

SiO2+C+N2

Si3N4+CO(1)配平上述化學反應方程式。(2)氮化硅陶瓷的機械強度高，具有耐高溫、耐腐蝕的優(yōu)良性能。以下關于其用途說法不正確的是()A．可用于火箭發(fā)動機的尾管及燃燒室等B．可用來制造神舟飛船船體表面的耐高溫材料C．在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導體3626C高溫化學在航天領域的應用（2007寧夏27）氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應制得：

SiO2

(s)＋C(s)＋N2(g)Si3N4(s)＋CO(g)

（2）該反應的氧化劑是

，還原產物是

；

（3）已知上述反應為放熱反應,升高溫度，其平衡常數

；（填“增大”、“減小”或“不變”）

（4）若使壓強增大，則上述平衡向

移動；

（5）若已知CO生成速率為v(CO)＝18mol/(L˙min)，

則N2消耗速率為v(N2)=

mol/(L˙min)。高溫直通高考3626N2Si3N4減小逆向6化學在航天領域的應用二、航天能源供應問題火箭如何飛上天？化學在航天領域的應用回歸教材人教版必修一P92燃料：偏二甲肼C2H8N2(H+1價，N-3價）氧化劑：N2O4C2H8N2

+2N2O4==2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g）

完全燃燒生成無污染的氣體點燃化學在航天領域的應用知識鏈接一級火箭二級火箭三級火箭固體燃料燃料煤油液氫肼鋁粉氧化劑液氧液氧四氧化二氮高氯酸銨火箭的燃料化學在航天領域的應用神舟十號飛船由長征二號F火箭運載，關于火箭的推進劑，下列說法不正確的是（）A.煤油是從石油中提取而來的B.采用液氫液氧作為火箭的燃料，符合綠色化學的思想C.火箭常用偏二甲肼、四氧化二氮作燃料，其燃燒過程對環(huán)境完全無污染D.偏二甲肼、四氧化二氮有毒，因此開發(fā)“綠色化”，效率更高的燃料尤為重要C火箭尾部常有大量紅棕色氣體NO2化學在航天領域的應用(2012山東卷29)偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學反應：(CH3)2NNH2(l)+2N2O4（l）==2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g）（I）（1）反應（I）中氧化劑是

。（2）火箭殘骸中?，F紅棕色氣體，原因為：

N2O4(g)2NO2(g)（II）

當溫度升高時，氣體顏色變深，則反應（II）為

_______(填“吸熱”或“放熱”）反應。

直通高考N2O4吸熱化學在航天領域的應用（2012·海南卷13）氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：(3)肼N2H4可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(1)

△H1=-195kJ·mol-1

②N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ·mol-1

寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式

；(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，寫出該電池放

電時負極的反應式

；

直通高考2N2H4（l）+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)

△H1=-873.4kJ·mol-1N2H4--4e-+4OH-===N2+4H2O化學在航天領域的應用神舟十號在太空中共運行15天，期間要完成與天宮一號的對接，并進行太空授課，該過程中其工作所需的電能由何而來呢？太陽能電池翼——硅化學在航天領域的應用宇宙飛船飛行時，在光照區(qū)用太陽能電池發(fā)電、供電，那在陰影區(qū)如何解決電能供應問題呢？化學在航天領域的應用（2010江蘇卷11改編）下圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法不正確的是（）

直通高考A.白天太陽能電池輸出的電能可供工作馬達運轉B.夜間通過裝置Y將化學能轉化為電能，繼續(xù)支持工作馬達運轉C.裝置Y中負極參加反應的物質是O2D.太陽能電池輸出的電能還能通過裝置X電解水生成氫氣和氧氣C化學在航天領域的應用（2013安徽卷10）熱激活電池可用作火箭的工作電源。其中作為電解質的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為：PbSO4+2LiCl+Ca====CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有關說法正確的是（）A．正極反應式：Ca+2Cl--2e-==CaCl2B．放電過程中，Li+向負極移動C．常溫時，在正負極間接上電流表，指針不偏轉D．每轉移0.1mol電子，理論上生成20.7gPb（已知：Pb的相對原子質量為207）

直通高考C化學在航天領域的應用

在宇宙飛船中非常有必要設計一種氣體循環(huán)系統(tǒng)，既能為宇航員提供O2又能吸收宇航員排出的廢氣CO2。三、航天生存環(huán)境問題Na2O2請寫出宇宙飛船中再生氧氣的相關方程式。2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O===4NaOH+O2化學在航天領域的應用航天器材料

航天環(huán)境

電能供應

火箭燃料氧化還原反應化學平衡熱化學方程式過氧化鈉供氧劑海水提鎂氮化硅陶瓷氧化還原化學平衡太陽能電池化學電源（燃料電池）總結提升化學在航天領域的應用198化學在航天領域的應用課后活動查閱神舟十號的相關內容，找出其中與化學知識有關的內容，形成一個小報告?；瘜W在航天領域的應用敬請大家批評指正！化學在航天領域的應用化學在航天領域的應用化學在航天領域的應用航天飛機一般都用高性能合金材料制造機身，關于合金下列敘述正確的是（）A.合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度高B.

合金的熔點一般比其各成分金屬的熔點低C.

合金的物理性質一般與其各成分金屬的物理性質不同D.合金的化學性質一般與其各成分金屬的化學性質不同化學在航天領域的應用

(2012·重慶卷12)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如題所示，已知斷裂1mol化學鍵所需的能量（kJ）：N≡N為942、O=O為500、N-N為154，則斷裂1molN-H鍵所需的能量（KJ）是（）

A.194B.391

C.516

D.658直通高考化學在航天領域的應用

火箭可用肼（N2H4）作燃料，試解答下列問題（1）肼作火箭的推進劑，用NO2作氧化劑，兩者反應成氮氣和水，但NO2噴出時有部分來不及反應而被噴出，所以我們常看到火箭尾部有一片桔紅色的煙霧。已知：N2(g)＋2O2(g)＝2NO2（g）；△H＝+67.7kJ/molN2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)；△H＝－

534kJ/mol據此寫出N2H4和NO2反應的熱化學方程式：（2）已知：N2H4(g)＋2F2(g)＝N2(g)＋4HF(g)；△H＝－1118kJ/mol有人認為可用F2代替NO2作氧化劑，你認為好嗎？長期使用F2、NO2等氧化劑有什么問題？從長遠來看航天燃料可選用何種燃料？何種氧化劑？總結提升化學在航天領域的應用海水（Mg2+）Mg(OH)2沉淀MgCl2溶液MgCl2˙6H2O無水MgCl2Mg貝殼（CaCO3）石灰乳Ca(OH)2蒸發(fā)濃縮冷卻結晶HCl氣流中加熱蒸干電解熔融化學在航天領域的應用(北京海淀)氮化硅陶瓷是一種新型陶瓷材料，能承受高溫，可用于制造業(yè)、航天工業(yè)等領域。由石英合成氮化硅粉末的路線圖如下所示。(1)石英砂不能與堿性物質共同存放，以NaOH為例，用化學反應方程式表示其原因：_____________________

(2)試寫出制取粗硅的化學方程式___________________

(3)SiCl4在潮濕空氣中劇烈水解，產生白霧，軍事工業(yè)中用于制造煙霧劑。SiCl4水解的化學反應方程式為_________________。

化學在航天領域的應用(2011江蘇卷19)高氯酸銨（NH4ClO4）是復合火箭推進劑的重要成分，實驗室可通過下列反應制取

NaClO4(aq)+NHCl(aq)

NH4ClO(aq)+NaCl(aq)(