資源簡介

第三節　環境保護與綠色化學
1.通過環境保護和綠色化學知識的學習,樹立“綠色化學”的觀念,形成資源全面節約、物質和能源循環利用的意識。培養“科學態度與社會責任”的化學學科核心素養。
2.認識物質及其變化對環境的影響、依據物質的性質及其變化認識環境污染的成因、主要危害及其防治措施,以酸雨的防治和廢水處理為例,體會化學對環境保護的重要作用。
　　一、環境污染與環境保護
　　1　環境污染
　　環境污染是指由于人類不合理地開發和利用 資源而造成的生態環境破壞,以及工農業生產和人類生活所造成的環境污染。環境污染的主要類型可劃分如下:
　　(1)按環境要素分類: 污染、水體污染、土壤污染。
　　(2)按人類活動分類:工業環境污染、城市環境污染、農業環境污染。
　　(3)按造成污染的 分類:化學污染、生物污染、物理污染、固體廢棄物污染、能源污染。
　　2　環境保護
　　環境問題是現代人類社會所面臨的一大突出問題,解決好環境問題是化學工作者面對的一個重大任務。化學在環境保護中的應用主要有以下幾個方面:
　　(1)對環境情況進行監測:通過對環境污染物的存在形態、含量進行分析和鑒定,提供環境污染情況的可靠數據,是消除和控制污染的重要途徑。
　　(2)治理三廢:利用化學反應原理對生產過程中產生的廢氣、廢水和廢渣進行處理,減少環境污染,實現資源的回收利用。
　　(3)尋找源頭治理環境污染的生產工藝,實施清潔生產。
　　二、綠色化學
　　1　綠色化學的核心
　　綠色化學是20世紀90年代出現的一個多學科交叉的研究領域,綠色化學的核心是利用化學原理和技術手段從 上減少或消除工業生產對環境的污染。按照綠色化學的原則,最理想的“原子經濟”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產物,這時原子利用率為100%。
　　2　綠色化學的主要特點
　　(1)充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料。
　　(2)在無毒、無害的條件下進行反應,以減少廢物向環境排放。
　　(3)提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都轉化為產品,實現“零排放”。
　　(4)生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。
例題1　2023年9月23日,第19屆杭州亞運會開幕式首次使用廢碳再生的綠色甲醇作為主火炬塔燃料,實現循環內二氧化碳零排放。該措施最積極的意義在于(　　)
A.有利于實現碳中和
B.有利于降低火炬燃料成本
C.有利于燃料充分燃燒
D.使開幕式點火場面更壯觀
例題2　綠色化學又稱環境友好化學。它的主要特點之一是提高原子的利用率,使原料中所有的原子全部轉化到產品中,實現“零排放”。下列反應符合綠色化學這一特點的是(　　)
A.工業冶煉鐵:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
B.現代石油化工制取環氧乙烷:
2CH2=CH2+O2
C.實驗室制取氫氧化鋁:
Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
D.實驗室制取氫氧化鐵:FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
例題3　下列操作符合化學實驗“綠色化學”要求的有(　　)
①在萃取操作的演示實驗中,將CCl4萃取溴水改為CCl4萃取碘水　②在銅和濃硫酸反應的實驗中,將銅片改為可調節高度的銅絲　③將實驗室的廢酸液和廢堿液中和后再排放
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
例題4　中央經濟工作會議將碳達峰和碳中和列為主要任務之一,在此背景下,“新能源”“低碳”“節能減排”“綠色化學”等概念愈來愈受到人們的重視。下列說法不正確的是(　　)
A.太陽能、地熱能、氫能均屬于“新能源”
B.“低碳”是指采用含碳量低的烴類作為燃料
C.圖中HCl的循環使用體現了“節能減排”思想
D.用乙烷和氯氣光照制取氯乙烷不是最理想的“原子經濟性反應”
例題5　硫和氮及其化合物對人類生存和社會發展意義重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的環境問題也日益受到關注。下列說法正確的是(　　)
A.NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體,是酸雨的主要成因
B.汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,實現氮的固定
D.工業廢氣中的SO2可采用石灰法進行脫除
- 1 -第三節　環境保護與綠色化學
1.通過環境保護和綠色化學知識的學習,樹立“綠色化學”的觀念,形成資源全面節約、物質和能源循環利用的意識。培養“科學態度與社會責任”的化學學科核心素養。
2.認識物質及其變化對環境的影響、依據物質的性質及其變化認識環境污染的成因、主要危害及其防治措施,以酸雨的防治和廢水處理為例,體會化學對環境保護的重要作用。
　　一、環境污染與環境保護
　　1　環境污染
　　環境污染是指由于人類不合理地開發和利用自然資源而造成的生態環境破壞,以及工農業生產和人類生活所造成的環境污染。環境污染的主要類型可劃分如下:
　　(1)按環境要素分類:大氣污染、水體污染、土壤污染。
　　(2)按人類活動分類:工業環境污染、城市環境污染、農業環境污染。
　　(3)按造成污染的性質分類:化學污染、生物污染、物理污染、固體廢棄物污染、能源污染。
　　2　環境保護
　　環境問題是現代人類社會所面臨的一大突出問題,解決好環境問題是化學工作者面對的一個重大任務。化學在環境保護中的應用主要有以下幾個方面:
　　(1)對環境情況進行監測:通過對環境污染物的存在形態、含量進行分析和鑒定,提供環境污染情況的可靠數據,是消除和控制污染的重要途徑。
　　(2)治理三廢:利用化學反應原理對生產過程中產生的廢氣、廢水和廢渣進行處理,減少環境污染,實現資源的回收利用。
　　(3)尋找源頭治理環境污染的生產工藝,實施清潔生產。
　　二、綠色化學
　　1　綠色化學的核心
　　綠色化學是20世紀90年代出現的一個多學科交叉的研究領域,綠色化學的核心是利用化學原理和技術手段從源頭上減少或消除工業生產對環境的污染。按照綠色化學的原則,最理想的“原子經濟”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產物,這時原子利用率為100%。
　　2　綠色化學的主要特點
　　(1)充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料。
　　(2)在無毒、無害的條件下進行反應,以減少廢物向環境排放。
　　(3)提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都轉化為產品,實現“零排放”。
　　(4)生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。
例題1　2023年9月23日,第19屆杭州亞運會開幕式首次使用廢碳再生的綠色甲醇作為主火炬塔燃料,實現循環內二氧化碳零排放。該措施最積極的意義在于(　　)
A.有利于實現碳中和
B.有利于降低火炬燃料成本
C.有利于燃料充分燃燒
D.使開幕式點火場面更壯觀
【解析】甲醇燃燒生成CO2,將CO2制成甲醇,從而實現了循環內二氧化碳零排放,有利于實現碳中和,A正確;利用廢碳生產甲醇作為火炬塔燃料,可以降低火炬燃料成本,但這不是使用廢碳再生綠色甲醇的根本目的,其根本目的是實現二氧化碳的零排放,B不正確;含碳量低的有機物燃燒都很充分,這不是廢碳再生制甲醇的目的,C不正確;以往使用其他燃料點火時場面也都很壯觀,使用廢碳再生甲醇是從環保角度考慮,D不正確。
【答案】A
例題2　綠色化學又稱環境友好化學。它的主要特點之一是提高原子的利用率,使原料中所有的原子全部轉化到產品中,實現“零排放”。下列反應符合綠色化學這一特點的是(　　)
A.工業冶煉鐵:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
B.現代石油化工制取環氧乙烷:
2CH2=CH2+O2
C.實驗室制取氫氧化鋁:
Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
D.實驗室制取氫氧化鐵:FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
【解析】符合綠色化學這一特點的反應類型是化合反應。化合反應的特點是多變一,生成物只有一種。工業冶鐵是利用一氧化碳的還原性,生成二氧化碳會造成溫室效應,不符合“零排放”,A錯誤;該反應是多變一,是化合反應,符合綠色化學的特點,B正確;該反應屬于復分解反應,還有副產物硫酸銨,不符合綠色化學的特點,C錯誤;該反應屬于復分解反應,還有副產物氯化鈉,原料不能完全轉化到氫氧化鐵中,不符合綠色化學的特點,D錯誤。
【答案】B
例題3　下列操作符合化學實驗“綠色化學”要求的有(　　)
①在萃取操作的演示實驗中,將CCl4萃取溴水改為CCl4萃取碘水　②在銅和濃硫酸反應的實驗中,將銅片改為可調節高度的銅絲　③將實驗室的廢酸液和廢堿液中和后再排放
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
【解析】溴水易揮發,會對環境造成污染,碘水不會對環境產生污染。將銅片改為可調節高度的銅絲,可以控制反應的進程,減少有毒氣體的生成。廢酸液或廢堿液直接排放會對水資源造成污染,酸堿中和后得到中性溶液,可避免對水資源造成污染。
【答案】D
例題4　中央經濟工作會議將碳達峰和碳中和列為主要任務之一,在此背景下,“新能源”“低碳”“節能減排”“綠色化學”等概念愈來愈受到人們的重視。下列說法不正確的是(　　)
A.太陽能、地熱能、氫能均屬于“新能源”
B.“低碳”是指采用含碳量低的烴類作為燃料
C.圖中HCl的循環使用體現了“節能減排”思想
D.用乙烷和氯氣光照制取氯乙烷不是最理想的“原子經濟性反應”
【解析】太陽能、地熱能、氫能均屬于“新能源”,故A正確;“低碳”主要是指二氧化碳的排放量,故B錯誤;圖中HCl的循環利用,排放的水無污染,符合“節能減排”思想,故C正確;用乙烷和氯氣光照制取氯乙烷,會有副反應發生,生成二氯乙烷等副產物,所以導致C原子利用率低,即用乙烷和氯氣光照制取氯乙烷不是最理想的“原子經濟性反應”,而應用乙烯與氯化氫加成制取,故D正確。
【答案】B
例題5　硫和氮及其化合物對人類生存和社會發展意義重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的環境問題也日益受到關注。下列說法正確的是(　　)
A.NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體,是酸雨的主要成因
B.汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,實現氮的固定
D.工業廢氣中的SO2可采用石灰法進行脫除
【解析】NO2是紅棕色且有刺激性氣味的氣體,而SO2是無色有刺激性氣味的氣體,A錯誤;汽車尾氣中的主要大氣污染物為碳與氮的氧化物,如NOx和CO等,B錯誤;氮的固定是指將游離態的氮轉化為氮的化合物的過程,且植物可吸收土壤中的銨根離子或硝酸根離子作為肥料,不能直接吸收空氣中的氮氧化物,C錯誤。
【答案】D
- 1 -

展開更多......

收起↑