新教材2023年高中化學(xué)第8章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第3節(jié)環(huán)境保護與綠色化學(xué)課件新人教版必修第二冊

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第三節(jié)環(huán)境保護與綠色化學(xué)學(xué)習目標核心素養(yǎng)1．結(jié)合實例認識化學(xué)原理、化工技術(shù)對于節(jié)能環(huán)保、清潔生產(chǎn)、清潔能源等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性。樹立“綠色化學(xué)”的觀念，形成資源全面節(jié)約、物質(zhì)循環(huán)利用的意識。2．認識物質(zhì)及其變化對環(huán)境的影響，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化認識環(huán)境污染的成因、主要危害及其防治措施，以酸雨的防治和廢水處理為例，體會化學(xué)對環(huán)境保護的作用。科學(xué)態(tài)度與社會責任：1．能依據(jù)“綠色化學(xué)”思想對化學(xué)過程進行分析，合理決策；對某些化學(xué)工藝提出處理或解決問題的具體方案。2．具有理論聯(lián)系實際的觀念，在實踐中逐步形成保護環(huán)境觀念。3．能運用“綠色化學(xué)”觀念，分析某些化學(xué)過程對人類健康、社會可持續(xù)發(fā)展的雙重影響。4．主動關(guān)心與環(huán)境保護有關(guān)的社會熱點問題，形成與環(huán)境和諧共處的觀念。課前素能奠基課堂素能探究課堂達標驗收新課情景呈現(xiàn)新課情景呈現(xiàn)迄今為止，煤仍是人類使用的主要能源之一，同時也是重要的化工原料。煤燃燒時不僅產(chǎn)生我們所需要的能量，同時還會生成大量的二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等污染物。采取哪些措施可以減少煤燃燒對環(huán)境造成的污染？物質(zhì)文明的快速發(fā)展給人們的生活水平帶來了快速的提高，但是物質(zhì)文明發(fā)展的同時也給人們生產(chǎn)了垃圾，帶來了煩惱，同學(xué)們對發(fā)展生產(chǎn)和保護環(huán)境有何看法？課前素能奠基新知預(yù)習一、化學(xué)與環(huán)境保護1．環(huán)境保護(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)境保護的任務(wù)①環(huán)境監(jiān)測：對污染物的存在形態(tài)、含量等進行分析和鑒定，提供可靠的分析數(shù)據(jù)。②治理工業(yè)三廢(______、______、______)。③尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝：杜絕污染物的排放，能從根本上解決環(huán)境問題。廢水廢氣廢渣2．大氣污染(1)污染物主要來源：除了自然因素外，大氣污染物主要來自________________和工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物。(2)次生污染物的形成化石燃料的燃燒3．污水的處理方法(1)常用的污水處理方法有________、________和________等。(2)污水處理的常用化學(xué)方法________、____________、________等。(3)污水處理的流程①一級處理：通常采用______方法，即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶性的污染物。經(jīng)一級處理后的水一般達不到排放標準，一級處理作為預(yù)處理。物理法化學(xué)法生物法中和法氧化還原法沉淀法物理②二級處理：采用______方法(又稱________法)及某些化學(xué)方法，除去水中的可降解有機物等污染物。經(jīng)二級處理后的水一般可以達到國家規(guī)定的排放標準。③三級處理：主要采用____________、____________、____________和__________等，對污水進行深度處理和凈化。經(jīng)三級處理后水可用于綠化和景觀用水等。4．固體廢棄物的處理工業(yè)廢渣和生活垃圾等固體廢物的處理應(yīng)遵循________、________和________的原則，達到______________和______________這兩個重要目的。生物微生物化學(xué)沉淀法氧化還原法離子交換法無害化減量化資源化減少環(huán)境污染資源回收利用反滲透法二、綠色化學(xué)1．“綠色化學(xué)”可以詮釋為環(huán)境友好化學(xué)，它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中，盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。它研究對環(huán)境沒有任何副作用的化學(xué)試劑、化學(xué)制品和化學(xué)工藝。2．綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。按照綠色化學(xué)的原則，最理想的“原子經(jīng)濟性反應(yīng)”就是______________________________________(即沒有副反應(yīng)，不生成副產(chǎn)物，更不能產(chǎn)生廢棄物)，這時原子利用率為100%。反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物三、開發(fā)利用自然資源應(yīng)遵循的原則減量化、再利用、再循環(huán)。點撥：只要技術(shù)和經(jīng)濟上可行，原料應(yīng)是可再生的，而不是即將耗竭的。應(yīng)用體驗1．環(huán)境污染已成為人類社會面臨的重大威脅，下列各項中與環(huán)境污染無關(guān)的是(

)①溫室效應(yīng)；②赤潮；③酸雨；④光化學(xué)污染；⑤臭氧層空洞；⑥水俁病；⑦潮汐現(xiàn)象；⑧水華；⑨地方性甲狀腺腫大。A．⑥⑧ B．④⑤C．①②③ D．⑦⑨D

2．下列措施不符合節(jié)能減排的是(

)A．大力發(fā)展火力發(fā)電，解決電力緊張問題B．在屋頂安裝太陽能熱水器為居民提供熱水C．用石灰對煤燃燒后形成的煙氣進行脫硫，并回收石膏D．用雜草、生活垃圾等有機廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作家庭燃氣解析：火力發(fā)電需燃燒煤碳，不能減少有害物質(zhì)排放，不符合節(jié)能減排，故選A。A

要點歸納課堂素能探究知識點為減少和消除煤炭燃燒產(chǎn)生的SO2，人們向煤炭中加入生石灰作為固硫劑，你知道其反應(yīng)原理是什么嗎？常見環(huán)境問題與綠色化學(xué)問題探究1．常見環(huán)境問題知識歸納總結(jié)環(huán)境問題主要污染物主要危害溫室效應(yīng)CO2造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小等酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害環(huán)境問題主要污染物主要危害光化學(xué)煙霧碳氫化合物、NOx刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染廢棄塑料制品①在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。②混入生活垃圾中難處理、難回收。③易被動物當作食物吞入，導(dǎo)致動物死亡環(huán)境問題主要污染物主要危害赤潮和水華廢水中含氮、磷元素的營養(yǎng)物質(zhì)使水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水體變得渾濁、水質(zhì)惡化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2．綠色化學(xué)綠色化學(xué)的含義：綠色化學(xué)的目的在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物。(1)從科學(xué)觀點看，它是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新。(2)從環(huán)境觀點看，它強調(diào)從源頭上消除污染。(3)從經(jīng)濟觀點看，它提倡合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)成本。典例典例剖析AD

加成反應(yīng)(2)有毒物質(zhì)的無害化處理也是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容之一。ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑，它可將廢水中少量的CN－等有毒的酸根離子氧化而除去。請寫出用ClO2將廢水中的CN－氧化成無毒氣體的離子方程式：___________________________________，該方法的優(yōu)點是_______________________________。2ClO2＋2CN－===2CO2＋N2＋2Cl－

產(chǎn)物為無毒

無害的Cl－、CO2和N2

(3)某飲用水廠由天然水制備純凈水(去離子水)的工藝流程示意圖如下：活性碳的作用是______________________________________；O3消毒的優(yōu)點是__________________。吸附水中的有機物(或除去水中的異味)

反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害解析：(1)原子經(jīng)濟性高，即理論上原子的利用率盡可能達到100%，沒有副產(chǎn)物。A、D兩項中的原子利用率都是100%。(2)把CN－氧化成無毒氣體，說明C、N分別生成了CO2、N2，ClO2的還原產(chǎn)物應(yīng)該是無毒的Cl－。(3)活性炭能吸附水中的有機物，從而除去異味。用O3消毒時，其產(chǎn)物為無毒無害的O2。綠色化學(xué)實驗是指在綠色化學(xué)的思想指導(dǎo)下，對常規(guī)實驗進行改革而形成的實驗新方法。下列符合綠色化學(xué)實驗操作的是(

)A．將一氧化碳還原氧化銅的尾氣直接排入空氣中B．將鋅和稀硫酸反應(yīng)后的廢液直接倒入下水道中C．將跟氧氣反應(yīng)后剩余的硫黃放在空氣中燃燒完全D．將氯酸鉀和二氧化錳共熱后的殘余物回收分離素養(yǎng)應(yīng)用D

解析：一氧化碳還原氧化銅的尾氣中含有的未反應(yīng)的一氧化碳是有毒氣體，對環(huán)境有害，A項不符合綠色化學(xué)實驗操作；將鋅和稀硫酸反應(yīng)后的廢液直接倒入下水道中，會腐蝕下水道，污染水資源，B項不符合綠色化學(xué)實驗操作；將跟氧氣反應(yīng)后剩余的硫黃放在空氣中燃燒完全，產(chǎn)生的二氧化硫有毒，污染空氣，C項不符合綠色化學(xué)實驗操作；將氯酸鉀和二氧化錳共熱后的殘余物回收分離，防止了殘余物對環(huán)境的污染，符合綠色化學(xué)實驗操作，故D項正確。課堂達標驗收1．(2021·全國乙卷)我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，這對于改善環(huán)境、實現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要?！疤贾泻汀笔侵窩O2的排放總量和減少總量相當。下列措施中能促進碳中和最直接有效的是(

)A．將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油作為燃料B．大規(guī)模開采可燃冰作為新能源C．通過清潔煤技術(shù)減少煤燃燒污染D．研發(fā)催化劑將CO2還原為甲醇D

2．某冶金廠廢水的pH為4.5，含超標10倍的Pb2＋。該廠處理廢水的下列設(shè)計中，比較合理的是(

)A．排入深海中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)化為氫氧化物沉淀解析：廢水排入海中會對海水造成污染；加硫酸雖能除去Pb2＋，但增加了溶液酸度；石灰比NaOH廉價，故選用石灰。D

3．綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段，它的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中都實現(xiàn)凈化和無污染。(1)下列各項符合“綠色化學(xué)”要求的是___。A．處理廢棄物 B．治理污染點C．減少有毒物 D．杜絕