调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
仰望星空，“神舟”问天、“嫦娥”揽月、“北斗”指路、“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰……中国航天创造了一个又一个举世瞩目的成就。同时，航天应用已经广泛用于国土资源调查、环境保护、农业发展、防灾减灾、气象预报等领域，它正在为我们的生活带来越来越多的便利。该项目涉及多个学科的内容：化学与可持续发展、化学与能源、化学与材料，是化学学科“化学与社会”学习主题的核心知识；应用新型材料、新型能源所解决的问题涉及物理、生物学、地理等学科的知识。

活动演练
任务一 了解我国宇航产品的基本情况

任务二 了解宇航产品的材料选择
我国科技发展日新月异，在空间科学研究领域取得重大成果。
1. 天宫二号空间实验室建造使用了记忆合金、铝基碳化硅（由颗粒状的铝和碳化硅组合）、芳纶纤维等新型材料。
- ①下列属于合成材料的是(填字母)。
- A. 记忆合金
- B. 铝基碳化硅
- C. 芳纶纤维
- D. 棉花
- ②硬度非常大的 SiC，其结构类似金刚石，则构成 SiC 的基本粒子为(填字母)。
- A. 分子
- B. 原子
- C. 离子
2. 嫦娥四号使用了大量复合材料。下列关于复合材料的说法中正确的是(填字母)。
- A. 不锈钢是常见的复合材料
- B. 复合材料集中了组成材料的优点
- C. 多种材料混在一起就是复合材料
3. 航天器的天线用钛合金制成。钛合金与金属钛相比，的硬度更大。工业上通常是在高温下用四氯化钛(TiCl₄)与金属镁发生置换反应获得金属钛，该反应的化学方程式为。
任务三 了解宇航产品的能源选择
航天科技的发展离不开能源，航天器需根据自身的任务需求和环境条件选择合适的能源。
1. 长征二号 F 遥十八运载火箭使用的燃料是液态偏二甲肼(化学式为 C₂H₈N₂)，用液态四氧化二氮作氧化剂，两者混合后会剧烈燃烧，生成空气中含量最多的物质和两种常见的氧化物，该反应的化学方程式为。偏二甲肼是一种无色液体，密度比水的小，易溶于水，有剧毒，易通过皮肤吸收。偏二甲肼能用作运载火箭的主体燃料，利用了其性质中的。在运输和使用偏二甲肼过程中应注意的是。
2. 我国长征五号火箭使用高能燃料液氢和助燃剂液氧，氧气从无色气体变成淡蓝色液氧，发生了（填“物理”或“化学”）变化。在火箭发动机内，液氢和液氧迅速反应，生成水，放出大量热，该反应完全符合“绿色化学”的要求的原因是。
任务四 设想航天科技领域中未来的新型材料和能源
查阅资料，了解目前正处于试验阶段的新型材料和新型能源。
1. 新型材料。
- ①二维材料。

- ②超材料。
超材料包括左手材料、光子晶体及声子晶体等。这些材料具有天然材料不具备的人工设计属性，例如负折射率、隐身斗篷等。
- ③生物基材料。

2. 新型能源。
- ①核聚变能。
核聚变是太阳和恒星的能量来源，目前正在进行实验的项目如 ITER（国际热核聚变实验堆）旨在模拟这一过程。核聚变能具有几乎无污染、燃料丰富的优点。
- ②生物质能。

科技领域中新型材料、新型能源的应用
任务二
(1)①C ②B (2)B
(3)钛合金$ TiCl₄ + 2Mg \overset{高温}{=} Ti + 2MgCl₂$
任务三
$(1)2N₂O₄ + C₂H₈N₂ \overset{点燃}{=} 3N₂↑ + 2CO₂↑ + 4H₂O $可燃性 完全密封，防止泄漏
(2)物理 液氢燃烧生成水，不污染环境