第八章第三節(jié)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課件【高效備課精研+知識(shí)精講提升】 高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第三節(jié)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)新課講解課程學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)酸雨、霧霾、光化學(xué)煙霧的成因2

認(rèn)識(shí)工業(yè)三廢的問(wèn)題及污染1新課講解認(rèn)識(shí)水的污染及其治理3掌握綠色化學(xué)及其有關(guān)概念4導(dǎo)入現(xiàn)代社會(huì)的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，而環(huán)境污染的治理離不開有關(guān)的化學(xué)知識(shí)。我們的生活中都存在哪些污染問(wèn)題？那么在化工生產(chǎn)中，有沒(méi)有不產(chǎn)生污染的工藝生產(chǎn)？我們?cè)趺纯梢员苊庥嘘P(guān)的化學(xué)污染？這一節(jié)課，我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)方面的知識(shí)。什么是環(huán)境問(wèn)題？環(huán)境問(wèn)題主要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)境污染污水排放到河里亂扔垃圾工廠排放濃煙三廢廢氣廢水廢渣對(duì)污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行分析和鑒定，提供可靠的分析數(shù)據(jù)。2.化學(xué)與“三廢”污染1.環(huán)境監(jiān)測(cè)一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)化石燃料SO2酸雨霧霾光化學(xué)煙霧（1）大氣污染①污染物主要來(lái)源：除了自然因素外，大氣污染物主要來(lái)自化石燃料的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物。②次生污染物的形成工廠排放濃煙（1）通過(guò)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(guò)推廣使用無(wú)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(dòng)車等措施，減少汽車等機(jī)動(dòng)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(guò)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(chǎng)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。（1）大氣污染③大氣污染的治理措施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：_____________________________________________________________________。酸雨的形成及治理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酸雨的形成及治理常見的工業(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（1）主要污染物：①重金屬、酸、堿、鹽等無(wú)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。(2)污水處理水華赤潮：浮游藻類、原生動(dòng)物或細(xì)菌異常增殖或聚集(2)污水處理常用的污水處理方法：污水處理的常用化學(xué)方法物理法生物法化學(xué)法化學(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處理電鍍廢水用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。經(jīng)一級(jí)處理后的水一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，一級(jí)處理作為預(yù)處理。經(jīng)二級(jí)處理后的水一般可以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)可用于綠化和景觀用水污水處理流程（3）固體廢物治理亂扔垃圾(1)處理原則：_______、_______和_______。(2)目的：_____________和_____________。無(wú)害化減量化資源化減少環(huán)境污染資源回收利用環(huán)境問(wèn)題主要污染物主要危害酸雨(pH<5.6)SO2及氮氧化物(NOx)土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等溫室效應(yīng)CO2、CH4造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小臭氧空洞氟氯代烴、氮氧化物(NOx)到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康（皮膚癌）及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)多方面危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔铩⒌趸?NOx)刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡常見環(huán)境問(wèn)題環(huán)境問(wèn)題主要污染物主要危害白色污染難降解的廢棄塑料在土壤中影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；易被動(dòng)物當(dāng)成食物吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡；混入生活垃圾中難處理、難降解赤潮(海水中)和水華(淡水中)廢水中含N、P等營(yíng)養(yǎng)元素水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長(zhǎng)，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PM2.5直徑小于或等于2.5微米顆粒物污染空氣，形成霧霾天氣，增加交通事故，危害人體健康常見環(huán)境問(wèn)題三、綠色化學(xué)展1、綠色化學(xué)綠色化學(xué)也稱環(huán)境友好化學(xué),其核心思想就是利用化學(xué)原理和技術(shù)手段,減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學(xué)物質(zhì),實(shí)現(xiàn)從源頭減少或消除環(huán)境污染。三、綠色化學(xué)展2、原子經(jīng)濟(jì)(1)按照綠色化學(xué)的原則，最理想的原子經(jīng)濟(jì)就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這時(shí)原子利用率為100%。(2)原子利用率為100%的化學(xué)反應(yīng)類型:化合反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)原子利用率=期望產(chǎn)物的總質(zhì)量生成物的總質(zhì)量×100%三、綠色化學(xué)展2、原子經(jīng)濟(jì)新課講解新課講解三、綠色化學(xué)展3、如何開發(fā)和利用自然資源必須遵循減量化、再利用和再循環(huán)的原則，踐行綠色發(fā)展理念，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。【思考與討論】以乙烯制環(huán)氧乙烷，有兩種方法方法一：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→ClCH2CH2OH+HCl2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2

→

＋CaCl2＋2H2O總反應(yīng)為：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→

＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2=CH2＋O2→Ag試回答下列問(wèn)題：(1)試計(jì)算兩種方法的原子利用率。方法一為：25.43%方法二為：100%(2)試從反應(yīng)物、產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響，生產(chǎn)工藝，原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)，催化劑選擇性等角度分析兩方法的優(yōu)劣。方法一：反應(yīng)物Cl2和Ca(OH)2對(duì)環(huán)境及設(shè)備有很大的污染性和腐蝕性，生產(chǎn)工藝分二步，產(chǎn)率和原子利用率低，成本高，反應(yīng)的選擇性低，產(chǎn)物中有大量的非期望物質(zhì)。方法二：反應(yīng)物中O2無(wú)毒無(wú)污染、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原子利用率為100%，催化劑選擇性高、產(chǎn)率高、成本低，因此方法二更優(yōu)。三、綠色化學(xué)展綠色化學(xué)與污染控制化學(xué)綠色化學(xué)涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科，內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)倡導(dǎo)用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或停止使用那些對(duì)人類健康、社會(huì)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑等。綠色化學(xué)與污染控制化學(xué)不同。污染控制化學(xué)是對(duì)已被污染的環(huán)境進(jìn)行治理的化學(xué)技術(shù)與原理。綠色化學(xué)的理念是使污染消除在產(chǎn)生的源頭,使整個(gè)合成過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境友好,不使用有毒、有害的物質(zhì)，不產(chǎn)生廢物，這是從根本上消除污染的對(duì)策。由于在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段，故過(guò)程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國(guó)家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。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(dòng)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)【課堂練習(xí)】D2.下列關(guān)于綠色材料敘述不正確的是（

）A.再生紙、再生塑料、再生金屬等是利用固體廢物制造、再生循環(huán)制備和使用的循環(huán)材料B.尾氣催化劑可把汽車尾氣中的有害氣體NOx、CO、碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為N2、CO和H2O，此催化劑是一種凈化材料C.太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、潮汐能和地?zé)峋鶠闈崈裟茉碊.建筑材料中的墻體和水泥來(lái)源于土地，是綠色建材D【課堂練習(xí)】3.下列有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的說(shuō)法正確的是（

）A.燃煤中加入適量石灰石，可減少?gòu)U氣中SO2的量B.臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)10－4%的空氣有利于人體健康C.pH在5.6～7.0之間的降水通常稱為酸雨D.含磷合成洗滌劑易于被細(xì)菌分解，故不會(huì)導(dǎo)致水體污染A【課堂練習(xí)】4.“保護(hù)環(huán)境”是我國(guó)的基本國(guó)策。下列做法不應(yīng)該提倡的是（

）A.采取低碳、節(jié)儉的生活方式B.按照規(guī)定對(duì)生活廢棄物進(jìn)行分類放置C.深入農(nóng)村和社區(qū)宣傳環(huán)保知識(shí)D.經(jīng)常使用一次性筷子、紙杯、塑料袋等D【課堂練習(xí)】5.下列反應(yīng)最符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟(jì)性要求的是（

）A.乙烯聚合為聚乙烯高分子材料B.甲烷與氯