優(yōu)選課件：高中化學(xué)人教版 選擇性必修 第二冊 環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)

16環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)地球，只有一個我們賴以生存的地球正經(jīng)歷著嚴(yán)峻的環(huán)境問題讓我們一起安靜地看兩個視頻知識導(dǎo)圖模塊一化學(xué)與環(huán)境保護(hù)一、環(huán)境保護(hù)1．環(huán)境問題：主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。2．環(huán)境保護(hù)的任務(wù)（1）環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測：對污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行分析和測定，為控制和消除污染提供可靠的數(shù)據(jù)。（2）治理工業(yè)“三廢”（廢水、廢氣、廢渣）。（3）杜絕污染物的排放，從根本上解決環(huán)境問題。二、大氣污染及其治理1．污染物主要來源：化石燃料的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物。2．污染物主要成分：CO、SO2、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物、煙塵等。3．大氣污染問題大氣污染物在太陽輻射等因素作用下，經(jīng)過復(fù)雜變化形成次生污染物，具體形成過程如下：次生污染物可造成酸雨、霧霾、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞等污染現(xiàn)象。

資料卡片——常見的工業(yè)廢氣工廠尾氣主要成分處理方式硫酸廠尾氣SO2、O2、N2等一般用氨水吸收硝酸廠尾氣NO、NO2、N2、O2等一般用NaOH溶液吸收高爐煤氣CO、CO2、N2等一般回收利用煉鋼煙氣Fe2O3煙塵、CO等一般回收利用焦?fàn)t氣H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2等可用作燃料4．大氣污染的治理措施限制和減少污染物的排放，吸收和處理大氣污染物。（1）通過改善燃料質(zhì)量、改進(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進(jìn)排煙設(shè)備、發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比例等措施，減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染；（2）通過推廣使用無鉛汽油、在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器、使用燃料電池、乙醇汽油作為汽油代用品、發(fā)展電動車等措施，減少汽車等機(jī)動車尾氣污染；（3）停止氟氯代烷的生產(chǎn)和使用以保護(hù)臭氧層；（4）通過合理使用煤氣、石油氣或天然氣等家用燃料、使用合格的環(huán)保型建筑材料和裝飾材料、禁止在公共場所吸煙等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量等。酸雨是怎么形成的？三、酸雨的形成及治理1．硫酸型酸雨及治理（1）形成原理：______________________________________________________________。（2）治理：可在煤中添加生石灰、熟石灰、石灰石，或氨水作為脫硫劑。反應(yīng)原理如下：①生石灰：___________________________________________________________________。②熟石灰：___________________________________________________________________。③石灰石：___________________________________________________________________。④氨水：_____________________________________________________________________。2．硝酸型酸雨及治理（1）形成原理：__________________________________________________________。（2）治理：工業(yè)尾氣中的NOx一般用燒堿吸收，汽車尾氣一般進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化。①堿液吸收：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O②催化轉(zhuǎn)化：2NO2＋4CON2＋4CO22NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===HNO3＋NO四、水污染及其治理1．水污染的基本概念排放的污染物使水體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，或使生物群落組成發(fā)生變化，從而降低了水體的使用價值。（1）主要污染物：①重金屬、酸、堿、鹽等無機(jī)化合物；②耗氧物質(zhì)、石油和難降解的有機(jī)物以及含磷洗滌劑等；③農(nóng)藥等。（2）水污染現(xiàn)象：水的自凈能力下降，水質(zhì)渾濁、發(fā)黑、臭；赤潮、水華、水俁病等。水華和赤潮有什么區(qū)別？

資料卡片——水華、赤潮將含、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊，造成水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水體變成渾濁的綠色、水質(zhì)惡化的水污染現(xiàn)象稱為水華；將污水排入近海水域而引起的水污染現(xiàn)象稱為赤潮（常使水體呈現(xiàn)紅色、磚紅色、黃色、褐色等不同顏色）。2．污水的處理方法：物理法、化學(xué)法、和生物法等。常用的化學(xué)方法包括混凝法、中和法、氧化還原法、沉淀法等化學(xué)方法添加試劑反應(yīng)原理混凝法明礬、硫酸亞鐵等Al3+＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H+，生成的膠體吸附水中懸浮物中和法熟石灰、硫酸加堿中和酸，或加酸中和堿，如Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4↓+2H2O沉淀法Na2S、H2S等加沉淀劑使金屬離子形成沉淀而除去，如除Hg2+：Hg2++S2-===HgS↓氧化還原法氧化劑或還原劑如用Cl2處理電鍍廢水3．污水處理流程（1）一級處理：通常采用物理法（如格柵間、沉淀池等）除去污水中不溶解的污染物，廢水的凈化程度不高，一般不能直接排放，通常作為預(yù)處理。如加入FeSO4、Al2(SO4)3等混凝劑，使污水中的細(xì)小懸浮物聚集成較大的顆粒，然后經(jīng)沉淀、過濾除去。3．污水處理流程（2）二級處理：采用生物方法（又稱微生物法）及某些化學(xué)法（如曝氣池），除去廢水中的可降解有機(jī)物等污染物，二級處理后的污水一般可達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。（3）三級處理：主要采用化學(xué)沉淀法、氧化還原法、離子交換法和反滲透等，對污水進(jìn)行深度處理和凈化，進(jìn)一步除去二級處理未能去除的污染物，包括微生物未能降解的有機(jī)物、可溶性無機(jī)物等。經(jīng)過三級處理后的水可用于綠化和景觀用水等。五、固體廢物污染及治理1．常見的固體廢物污染：主要是指生活垃圾、工業(yè)廢料隨意堆放造成的污染。2．治理原則：無害化、減量化、資源化的原則，從而達(dá)到減少環(huán)境污染和資源回收利用這兩個重要目的。

資料卡片——常見的環(huán)境污染問題環(huán)境污染形成原因主要危害溫室效應(yīng)大氣中CO2含量不斷增加全球氣候變暖，海平面上升，陸地面積減小酸雨(pH<5.6)SO2和氮氧化物的排放土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等光化學(xué)煙霧氮氧化物和碳?xì)浠衔锎碳と梭w器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害赤潮（海水）水華（淡水）含氮、磷等營養(yǎng)成分的生活污水和工農(nóng)業(yè)廢水的任意排放水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水質(zhì)腐敗變質(zhì)、變臭，水生生物因缺氧而死亡白色污染聚乙烯塑料等的大量使用，任意丟棄在土壤中影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；易被動物當(dāng)成食物吞入，導(dǎo)致動物死亡；混入生活垃圾中難處理、難降解霧霾SO2和氮氧化物、可吸入顆粒的排放大氣細(xì)粒子能吸附大量有致癌物質(zhì)和基因毒性誘變物質(zhì)，使慢性病加劇、使呼吸系統(tǒng)及心臟系統(tǒng)疾病惡化、改變肺功能及結(jié)構(gòu)、影響生殖能力、改變?nèi)梭w的免疫結(jié)構(gòu)PM2.5顆粒物污染空氣，形成霧霾天氣，增加交通事故，危害人體健康【例1】“綠水青山就是金山銀山”。下列做法不利于保護(hù)環(huán)境的是（

）A．推廣使用電動汽車等低碳交通工具B．推廣垃圾分類，電子設(shè)備以舊換新C．用生物方法脫除生活污水中的氮和磷D．加大鉛酸蓄電池、含汞鋅錳等電池的生產(chǎn)D【變1-1】下列有關(guān)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的說法不正確的是（

）A．回收塑料及鋼鐵制品可以減少二氧化碳的排放B．使用地?zé)崮?、生物質(zhì)能等非化石能源可減少PM2．5C．開采使用地下可燃冰，可以增加非化石能源消費比例D．創(chuàng)新生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)電動機(jī)車替代燃油機(jī)車符合綠色發(fā)展方式C【變1-2】最近一段時間，中國各地出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣，下列控制污染、減少霧霾的措施以及應(yīng)對霧霾的方法不正確或不可行的是（

）①嚴(yán)格制定汽車尾氣的排放標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格執(zhí)行②減少煤炭在使用能源中的比例，開發(fā)清潔能源③將大型工廠和污染企業(yè)移向城市周邊地區(qū)并分散安排④將市民大量移居城市郊區(qū)⑤市民出行戴防護(hù)面具⑥減少城市施工中的露天作業(yè)或采取灑水等降塵措施⑦汽車行駛進(jìn)行單雙號限行，建議乘坐公共交通工具⑧霧霾嚴(yán)重，達(dá)到紅色預(yù)警時，建議中小學(xué)停課放假并減少戶外活動A．③④⑤⑧ B．④⑤C．③④⑤ D．④⑤⑧C【例2】以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應(yīng)正確的是（

）C選項氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2破壞臭氧層化石燃料的燃燒BSO2溫室效應(yīng)汽車尾氣的排放CNO2光化學(xué)煙霧工廠廢氣、汽車尾氣的排放DCO酸雨汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒【變2】空氣污染物通常以氣態(tài)形式進(jìn)入地面或低層大氣環(huán)境。空氣污染物與其主要來源不對應(yīng)的是（）D

污染物來源AHCHO家具生產(chǎn)與使用、質(zhì)量低劣的涂料的使用BNO和NO2飛機(jī)、汽車尾氣C懸浮顆粒物建筑施工、燃煤的使用DSO2雷電時在空氣中產(chǎn)生【例3】化學(xué)與生活息息相關(guān)，下列關(guān)于生活中的化學(xué)說法錯誤的是（

）A．近期全球爆發(fā)了新型冠狀病毒，從化學(xué)角度，可用含氯的消毒劑、75%酒精、過氧化氫進(jìn)行病毒的殺滅B．汽車的排氣管上裝有“催化轉(zhuǎn)化器”，使有毒的CO和NO反應(yīng)生成N2和CO2C．大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含大量CO2、SO2，造成大氣污染，從而使雨水pH=5.6D．推廣使用燃煤脫硫技術(shù)，主要是為了防治酸雨C【變3-1】下列說法不正確的是（

）A．采用原煤脫硫技術(shù)，可減少燃煤燃燒時產(chǎn)生的SO2B．自來水可用氯氣來殺菌消毒，說明氯氣無毒C．氮氧化物可以破壞臭氧層，也能形成酸雨D．化石燃料燃燒產(chǎn)生大量CO2，會導(dǎo)致溫室效應(yīng)B【變3-2】以下說法中不正確的是（

）A．大氣中SO2、NO2隨雨水降下可能形成酸雨，酸雨的pH值小于5.6B．冬天燒煤時可在煤中加入生石灰減少二氧化硫的排放C．開發(fā)清潔能源汽車能減少和控制汽車尾氣污染D．空氣質(zhì)量報告的指標(biāo)中，有可吸入顆粒物、SO2、NO2、CO2等物質(zhì)的指數(shù)D【例4】將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是（

）①使煤充分燃燒，提高煤的利用率

②減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”

③減少有毒的CO產(chǎn)生，避免污染空氣

④減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應(yīng)”A．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④A【例5】某冶金廠廢水的pH為4.5，含超標(biāo)10倍的Pb2＋。該廠處理廢水的下列設(shè)計中，比較合理的是（

）A．用離子交換法除去Pb2＋B．在廢水中加硫酸，生成PbSO4沉淀C．在廢水中加NaOH，調(diào)節(jié)pH到11.0，使Pb2＋轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀D．在廢水中加石灰，調(diào)節(jié)pH到11.0，使Pb2＋轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀D【例6】高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種新型水處理劑，它有比高錳酸鉀更強(qiáng)的氧化性，在水中反應(yīng)被還原為Fe3+。（1）高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為_____；高鐵酸鈉能消毒殺菌，這是基于它的什么性質(zhì)：__________。（2）高鐵酸鈉用于水處理，除了能消毒殺菌外，它還能沉降水中的懸浮雜質(zhì)，起到凈水作用，請說明其凈水原理：___________________________________________________________________。（1）＋6強(qiáng)氧化性（2）高鐵酸鈉的還原產(chǎn)物是Fe3＋，F(xiàn)e3＋可發(fā)生水解，生成Fe(OH)3膠體，它可吸附水中懸浮的雜質(zhì)或泥沙膠粒等一起凝聚而沉降，達(dá)到凈水的效果【例7】Ⅰ．某次采集酸雨樣品，每隔一段時間測定一次pH，得到數(shù)據(jù)如下：（1）放置時，雨水樣品酸性

(填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”)。酸性變化的原因是__________________________________________________________（用化學(xué)方程式表示）。Ⅱ．汽車尾氣（含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)）是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”（用鉑、鈀合金作催化劑）。它的特點是使CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。（2）寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________。（3）在“催化轉(zhuǎn)化器”轉(zhuǎn)化后的氣體中有CO2、SO2，下列不能鑒別這兩種氣體的是_________。A．KMnO4溶液B．石灰水C．BaCl2溶液 D．品紅溶液（4）有效減少城市污染的方法可以有_________。A．開發(fā)氫能源B．使用電動車C．植樹造林 D．戴上呼吸面具時間開始8小時16小時24小時32小時40小時48小時pH5.04.84.54.34.24.04.0【答案】（1）增強(qiáng)2SO2＋2H2O＋O2===2H2SO4或（2H2SO3＋O2===2H2SO4）（2）2CO＋2NO===2CO2＋N2（3）BC

（4）ABC 模塊二綠色化學(xué)

25.4%

100%化合反應(yīng)、加聚反應(yīng)、加成反應(yīng)三、綠色化學(xué)示意圖【例8】最近，國際上提出的綠色化學(xué)是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中（

）A．對廢水、廢氣、廢渣進(jìn)行嚴(yán)格處理B．不排放任何有害物質(zhì)C．在化工廠周圍種草、種樹、種花，使化工廠成為花園式工廠D．以綠色植物為原料，以生物催化劑實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程