資源簡介

(共40張PPT)
環(huán)境保護與綠色化學(xué)
第三節(jié)　
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過了解當(dāng)今存在的主要環(huán)境問題,能列舉常見的大氣、水體和土壤的污染物及其危害,說明常見污染的成因和防治措施的化學(xué)原理。
2.通過以污水處理為例設(shè)計簡單的防治方案,能說明化學(xué)原理的應(yīng)用對環(huán)境保護的作用及化學(xué)科學(xué)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用價值。
3.通過環(huán)氧乙烷兩種制備方法的討論,能描述“綠色化學(xué)”理念的含義,并能運用“綠色化學(xué)”思想分析和討論化工生產(chǎn)的相關(guān)問題。
任務(wù)分項突破
『自主梳理』
學(xué)習(xí)任務(wù)1　了解化學(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 而造成的 破壞,以及 和 所造成的環(huán)境污染。
自然資源
生態(tài)環(huán)境
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
人類生活
(2)環(huán)境保護的任務(wù)。
①環(huán)境監(jiān)測:對污染物的 等進行分析和測定,為控制和消除污染提供 。
②治理工業(yè)“三廢”( )。
③尋找從源頭治理環(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。
存在形態(tài)、含量
可靠的數(shù)據(jù)
廢氣、廢水、廢渣
2.大氣污染的形成
SO2
酸雨
霧霾
光化學(xué)煙霧
3.污水的處理
(1)常用的污水處理方法: 、 和 等。
(2)污水中可溶污染物化學(xué)處理方法: 、 、
等。
物理法
化學(xué)法
生物法
中和法
氧化還原法
沉淀法
(3)污水處理的流程。
項目 主要任務(wù) 處理方法 處理程度
一級 處理 除去污水中不溶解的污染物 通常采用 (如格柵間、沉淀池) 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
二級 處理 除去廢水中的可降解有機物等污染物 采用 (又稱 )及某些化學(xué)法(如曝氣池) 一般可達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)
三級 處理 進一步除去二級處理未能去除的污染物,其中包括微生物、未能降解的有機物、可溶性無機物等 主要采用 、 、 和反滲透法等方法 對污水進行深度處理和凈化。經(jīng)過三級處理后的水可用于綠化和景觀用水等
物理方法
生物方法
微生物法
化學(xué)沉淀法
氧化還原法
離子交換法
4.固體廢物的處理
(1)處理原則: 、 和 。
(2)目的: 和 。
無害化
減量化
資源化
減少環(huán)境污染
資源回收利用
『互動探究』
污水中的酸、堿、氧化劑,以及銅、鎘、汞、砷等化合物,苯、二氯乙烷、乙二醇等有機毒物,會毒死水生生物,影響飲用水源、風(fēng)景區(qū)景觀。污水中的有機物被微生物分解時消耗水中的氧,影響水生生物的生命,水中溶解氧耗盡后,有機物進行厭氧分解,產(chǎn)生硫化氫、硫醇等難聞氣體,使水質(zhì)進一步惡化。
探究　水污染的治理
問題1:混凝法治理污水時常用試劑是什么 反應(yīng)原理是什么
提示:明礬。水解生成膠體吸附難溶物。
問題2:污水中酸、堿性物質(zhì)用什么方法除去
問題3:怎樣處理廢水中的銅、鎘等重金屬離子
問題4:怎樣處理廢水中含有的氰化物、硫化物等物質(zhì)
提示:氰化物、硫化物等具有一定的還原性,可利用氧化還原法除去。
歸
納
拓
展
七大環(huán)境問題及其危害
環(huán)境問題 主要污染物 主要危害
溫室效應(yīng) CO2 過量CO2會造成全球氣候變暖,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
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(dāng)作食物吞入,導(dǎo)致動物死亡
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
『題組例練』
C
1.黨的二十大報告中提出,“尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的內(nèi)在要求”。下列做法符合此精神的是(　 　)
A.大規(guī)模開采可燃冰作為新能源以快速實現(xiàn)碳中和
B.生活污水、工業(yè)廢水不要亂排放,通過打深井,將其排到地層深處
C.將生活垃圾分類回收,加工使之再生、再利用
D.環(huán)境友好化學(xué)的核心思想是先污染后治理
解析:可燃冰的主要成分為CH4,燃燒產(chǎn)生CO2,無法實現(xiàn)碳中和,A不符合題意;生活污水和工業(yè)廢水亂排放會導(dǎo)致水體污染,需要先處理再排放,B不符合題意;垃圾分類避免浪費,可回收利用的垃圾應(yīng)回收利用,C符合題意;環(huán)境友好化學(xué)是綠色化學(xué)、可再生化學(xué),要盡量避免污染,而不是先污染后治理,D不符合題意。
2.“碳中和”是指二氧化碳的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列有關(guān)說法錯誤的是(　 　)
A.植樹造林,可降低空氣中二氧化碳含量
B.大量排放二氧化碳氣體會形成酸雨
C.研發(fā)太陽能、氫能等新能源,可以構(gòu)建綠色低碳的能源體系
D.我國科學(xué)家實現(xiàn)從二氧化碳到淀粉的全合成,有助于實現(xiàn)“碳中和”
B
解析:植物光合作用吸收CO2放出O2,植樹造林有利于實現(xiàn)碳中和,A正確;CO2會導(dǎo)致溫室效應(yīng),不會導(dǎo)致酸雨,B錯誤;開發(fā)新能源代替化石能源,可以減少CO2排放,有利于實現(xiàn)碳中和,C正確;以CO2為原料合成淀粉,可減少空氣中CO2含量,有助于實現(xiàn)碳中和,D正確。
解析:乙烯→聚乙烯,丙烯→聚丙烯,均發(fā)生加聚反應(yīng),加聚反應(yīng)也屬于聚合反應(yīng),A正確;塑料袋顆粒是聚合物,其分子結(jié)構(gòu)中無不飽和鍵,不能與Br2發(fā)生加成反應(yīng),B錯誤;塑料降解過程中既有物理變化,也有化學(xué)變化,C錯誤;焚燒廢棄塑料會產(chǎn)生大量有毒氣體,造成二次污染,D錯誤。
3.塑料一般由聚乙烯、聚丙烯制成。下列說法正確的是(　 　)
A.制備聚乙烯、聚丙烯的反應(yīng)是聚合反應(yīng)
B.食品塑料袋顆粒能使Br2的CCl4溶液褪色
C.塑料降解發(fā)生的是物理變化
D.焚燒廢棄塑料能減少白色污染,且不會造成二次污染
A
防止白色污染的措施
(1)塑料的回收利用。
題后悟道
(2)使用可降解塑料。
使用可降解塑料(如微生物降解塑料、光降解塑料等)可以消除塑料造成的環(huán)境污染。
學(xué)習(xí)任務(wù)2　認識綠色化學(xué)
『自主梳理』
1.綠色化學(xué)
(1)核心思想:改變“ ”的觀念和做法,利用
,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)。
(2)目標(biāo):實現(xiàn)從 。
先污染后治理
化學(xué)原理和技術(shù)手段
源頭減少或消除環(huán)境污染
(3)要求。
反應(yīng)物:無毒無害原料;可再生資源;
過程:①原子經(jīng)濟性反應(yīng)、高選擇性反應(yīng);②安全的生產(chǎn)工藝;③無毒無害的催化劑、溶劑;
生成物:環(huán)境友好產(chǎn)品(安全、可降解和再利用)。
2.原子經(jīng)濟性反應(yīng)
最理想的“原子經(jīng)濟性反應(yīng)”是反應(yīng)物的原子 轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,原子利用率為 。綠色化學(xué)的最大特點在于它是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,具有“原子經(jīng)濟性”。
[示例] 原子利用率為100%的反應(yīng)類型有化合反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)。
3.開發(fā)和利用自然資源的原則
,踐行綠色發(fā)展理念,保護生態(tài)環(huán)境。
全部
100%
減量化、再利用、再循環(huán)
『互動探究』
綠色化學(xué)的最大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進展的主要方向之一。
某化學(xué)課外小組利用廢銅制取硫酸銅,設(shè)計了如下制取方案。
探究　綠色化學(xué)的含義
問題1:綠色化學(xué)的核心思想是什么
提示:改變“先污染后治理”的觀念和做法,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)。
問題2:課外小組制取硫酸銅的方案中可行的有哪些 符合綠色化學(xué)理念的是哪個方案
提示:方案甲不反應(yīng),可行的有乙、丙、丁、戊。符合綠色化學(xué)理念的是方案丙和丁。
問題3:方案乙中產(chǎn)生的有害氣體排放后可以利用什么試劑處理 實驗室和工業(yè)上消除和回收利用它們所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)有哪些 這些反應(yīng)是否是最理想的“原子經(jīng)濟性反應(yīng)”
問題4:在汽車的排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”(用鉑、鈀合金作催化劑),可以使一氧化碳跟一氧化氮反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體,并促進二氧化硫的轉(zhuǎn)化,這種尾氣處理的方法符合綠色化學(xué)的理念嗎
提示:綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。題給處理污染方式是被動地治理污染,且該方法在一定程度上提高了排放的廢氣的酸度,有可能促進酸雨的形成,不符合綠色化學(xué)的理念。
歸
納
拓
展
綠色化學(xué)
1.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。
2.核心:利用化學(xué)原理從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,即預(yù)防污染優(yōu)于治理污染。
『題組例練』
1.下列不符合環(huán)境保護和綠色化學(xué)理念的是(　 　)
A.用銅和濃硝酸反應(yīng)制取Cu(NO3)2
B.在催化劑、400 ℃左右用NH3與NO反應(yīng)生成N2和H2O
C.用銀作催化劑,乙烯和氧氣反應(yīng)制取環(huán)氧乙烷,原子利用率為100%
D.制CuSO4時先將Cu氧化成CuO后再與稀硫酸反應(yīng)
A
解析:用銅和濃硝酸反應(yīng)制取Cu(NO3)2,反應(yīng)中還生成了有毒氣體NO2,不符合綠色化學(xué)理念,A符合題意;在催化劑、400 ℃時能將有污染性的氣體NO轉(zhuǎn)化為無污染的N2,符合綠色化學(xué)理念,B不符合題意;乙烯和O2制取環(huán)氧乙烷,屬于化合反應(yīng),原子利用率為100%,符合綠色化學(xué)的理念,C不符合題意;將Cu氧化成CuO后再與稀硫酸反應(yīng),不會產(chǎn)生有毒氣體,消耗的硫酸的量少,符合綠色化學(xué)理念,D不符合題意。
2.黨的二十大報告要求,立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,深入推進能源革命,加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,堅定不移推動能源綠色低碳發(fā)展。下列說法錯誤的是(　 　)
A.天然氣、煤炭、石油等化石能源是不可再生能源
B.氫能是一種理想的綠色能源,可實現(xiàn)二氧化碳零排放
C.太陽能電池的工作原理是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D.可燃冰開采不當(dāng),會引起更嚴重的溫室效應(yīng)
C
解析:天然氣、煤炭、石油等化石能源不能夠源源不斷地從自然界得到,是不可再生能源,A正確;氫能是一種理想的綠色能源,生成物只有水,可實現(xiàn)二氧化碳零排放,B正確;太陽能電池的工作原理是將光能轉(zhuǎn)化為電能,C錯誤;甲烷也是一種溫室氣體,若開采可燃冰時,甲烷泄漏,造成的溫室效應(yīng)將比二氧化碳更加嚴重,D正確。
知識整合
學(xué)科素養(yǎng)測評
“綠水青山就是金山銀山”,保護地球,建設(shè)美麗家園,是我們每個人的責(zé)任和義務(wù)。請回答下列有關(guān)問題。
(1)下列做法有利于保護環(huán)境的是　　　　(填字母)。
A.露天焚燒秸稈,增加土壤肥力
B.回收利用廢舊金屬,減少礦產(chǎn)資源的開發(fā)
C.化學(xué)實驗產(chǎn)生的有毒氣體應(yīng)及時排至室外,以防止實驗人員中毒
D.化工廠建在海邊,將污水排入大海,防止污染土壤
解析:(1)露天焚燒秸稈會對空氣造成嚴重的污染,A錯誤;回收利用廢舊金屬,減少礦產(chǎn)資源的開發(fā),既節(jié)約了能源,又減少了對環(huán)境的污染,B正確;化學(xué)實驗產(chǎn)生的有毒氣體排至室外,會對室外的環(huán)境造成污染,C錯誤;化工廠建在海邊,將污水排入大海,會對海水造成污染,D錯誤。
B
(2)煤、石油等化石燃料直接燃燒時會產(chǎn)生SO2而污染大氣。
①SO2可用FeCl3溶液吸收,該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為　　　　　。
2∶1
②利用石灰乳除工業(yè)燃煤尾氣中的硫氧化物(SO2、SO3)和氮氧化物(NO、NO2)的工藝如圖所示,該工藝既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的CaSO4和Ca(NO2)2。
a.CaSO4可以調(diào)節(jié)水泥的硬化時間。尾氣中SO2與石灰乳、空氣反應(yīng)生成CaSO4的化學(xué)方程式為　 ,
該反應(yīng)　　　　(填“符合”或“不符合”)原子經(jīng)濟性反應(yīng)。
b.Ca(NO2)2可制成混凝土防凍劑、鋼筋阻銹劑等。尾氣中NO、NO2與石灰乳反應(yīng)生成Ca(NO2)2和H2O的化學(xué)方程式為　 。
不符合
命題解密與解題指導(dǎo)
情境解讀:本題以化學(xué)在環(huán)境保護方面的應(yīng)用為背景,考查對環(huán)境保護和原子經(jīng)濟性反應(yīng)的認識與理解,有利于促進思考、推理和判斷能力的發(fā)展。
素養(yǎng)立意:通過觀察反應(yīng)特征,培養(yǎng)基本的證據(jù)推理與模型認知素養(yǎng);通過對環(huán)境保護與“原子經(jīng)濟性”的考查,將化學(xué)知識與技能的學(xué)習(xí)、化學(xué)思想的建構(gòu)、科學(xué)探究與解決問題能力的發(fā)展、創(chuàng)新意識和社會責(zé)任感的形成等方面的要求融為一體,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任學(xué)科素養(yǎng)。
思路點撥:化學(xué)與環(huán)境保護、原子經(jīng)濟性反應(yīng)、綠色化學(xué)等多個層面理解、判斷。
謝 謝 觀 看

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