2021-2022学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册8.3环境保护与绿色化学 课件（34张）

(共34张PPT)
第三节　环境保护与绿色化学
第八章　化学与可持续发展
1.了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，认识化学对环境保护的重要
意义，培养保护环境的“科学态度与社会责任”。
2.了解绿色化学、原子经济性反应的内涵，知道它们在对利用资源、保护环境
中的重要意义，加强环境保护意识并培养绿色化学的理念。
核心素养发展目标
二、绿色化学
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、化学与环境保护
01
PART.
化学与环境保护
HUA XUE YU HUAN JING BAO HU
知识梳理
1.环境质量监测的意义
通过对污染物的 、 进行分析和测定，为 和 污染提供可靠的数据，是进行 和 的基础。
2.化学与“三废”污染
(1)“三废”污染：是指工业生产中产生的 、 和 对环境的污染。
(2)大气污染物与次生污染物
存在形态
含量
控制
消除
环境质量评价
污染治理
废气
废水
废渣
(3)化学与“污水”处理
①污水处理常用方法： 、 和生物法等。
②污水的“三级”处理
物理法
化学法
(4)化学与“废渣”及生活垃圾
处理原则： 、 和 ，达到减少环境污染和资源回收利用两个目的。
无害化
减量化 资源化
(1)化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无，有污染治理就行(　　)
(2)化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物(　　)
(3)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量(　　)
×
×
判断正误
提示　环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础，非常必要。
提示　CO、NOx、SO2为一次污染物，其形成的酸雨、光化学烟雾等为次生污染物。
√
提示　“燃煤固硫”可以减少SO2的污染，汽车尾气催化净化可以减少CO、NOx及某些有机物的污染。
提示　处理固体废物要遵循无害化、减量化和资源化原则，达到减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。
(4)工业废渣和生活垃圾等固体废物对环境影响不大，可不必处理(　　)
(5)污水的一级处理通常采用化学法和生物法将难溶解的污染物除去(　　)
×
×
提示　一级处理通常采用物理方法，用格栅间、沉淀池等去除不溶性污染物。
Ⅰ.为了防治酸雨，减少煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上采用生石灰和含硫的煤混合使用以“固硫”(避免硫的化合物进入大气)，最后生成石膏。试回答：
(1)整个“固硫”过程涉及的反应有①SO2＋CaO CaSO3　②2CaSO3
＋O2 2CaSO4，涉及的反应类型有__________(填序号)。
理解应用
①化合反应　②分解反应　③置换反应　④复分解反应　⑤氧化还原反应　⑥非氧化还原反应　⑦离子反应　⑧非离子反应(分子反应)
①⑤⑥⑧
解析　在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反应是CaO＋SO2 CaSO3、2CaSO3
＋O2 2CaSO4，可见所涉及到的反应类型有化合反应、氧化还原反应、非
氧化还原反应和非离子反应。
(2)比较此法与石灰石粉末和含硫煤混合法哪个更好些______(A.生石灰　B.石灰石)，原因是______________________________________________________
______。
(3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是________(填字母)。
①少用煤作燃料　②把工厂的烟囱造高　③先将燃料煤脱硫　④在土壤中加石灰防止酸化　⑤开发新能源，避免含S、N的氧化物大量排放
A.①②③ B.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤
A
CaCO3分解为CaO需要消耗很高的能量，浪费煤，使生产成本
提高
C
解析　把烟囱造高不能减少SO2的排放量；在土壤中加石灰虽可中和酸雨造成的酸性，但不属于减少酸雨而采取的措施。
(1)SO2在活性炭表面被氧化最终生成硫酸，反应的化学方程式为：__________
_________________________________________________________。
Ⅱ.活性炭联合脱硫脱硝技术(AC)是一种比较成熟的脱硫脱硝技术，可以在较低的温度下，将废气中的SO2、NOx通过一系列反应生成铵盐，从而变废为宝，其工作示意图如下所示：
2SO2＋O2
解析　在反应中，SO2可以被O2在活性炭表面氧化为SO3，进而和H2O生成H2SO4。
(2)吸收塔加入NH3后，可脱除废气中的NO、NO2，写出NO和NO2分别和NH3反应的化学方程式：___________________________、____________________
_________。
解析　NH3和NO、NO2反应时，NH3为还原剂，NO、NO2为氧化剂最终生成N2和H2O。
4NH3＋6NO===5N2＋6H2O
8NH3＋6NO2===7N2
＋12H2O
(3)NH3和吸收塔中生成的H2SO4反应，会生成铵盐，写出反应的化学方程式：___________________________________________________。
解析　NH3和生成的H2SO4可生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。
2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4或NH3＋H2SO4===NH4HSO4
(4)活性炭的造价较高，工业上一般选用活性焦作为吸附剂来脱硫脱硝，活性炭来自于煤干馏产品，煤的干馏为________(填“物理”或“化学”)变化，从煤干馏产品中获取苯、二甲苯的操作方法为____________。
解析　煤的干馏为化学变化，从煤焦油中获取苯及二甲苯等原料应采取蒸馏(分馏)的方法。
化学
蒸馏(分馏)
1.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持，下列措施不利于“蓝天工程”建设的是
A.推广使用燃煤脱硫技术，防治污染
B.加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
C.实施绿化工程，防治扬尘污染
D.利用和开发新能源汽车，消除机动车尾气污染
解析　加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量，会加剧大气污染物的排放，不利于“蓝天工程”建设。
√
跟踪强化
2.为了保护自然环境，提高人民的生活质量，必须重视处理“白色污染”。该“白色污染”指的是
A.冶炼厂的白色烟尘 B.石灰窑的白色粉末
C.聚氯乙烯等塑料垃圾 D.白色建筑材料
解析　白色污染是指聚氯乙烯等塑料垃圾，难以降解，在颜色上不一定为白色，题中白色烟尘、粉末以及白色建筑材料都不属于白色污染，分别为粉尘污染和建筑垃圾。
√
3.我国近海海域海水中一些元素含量普遍超标，富营养化十分严重，经常发生“赤潮”现象。下列生活用品中能引起“赤潮”的是
A.肥皂 B.含磷洗涤剂
C.加酶洗衣粉 D.化妆品
√
解析　发生在海洋中的“赤潮”和湖泊内河中的“水华”都是由于水体的“富营养化”导致的结果，含磷洗涤剂的广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一。
解析　燃煤中加入CaCO3可吸收SO2，最终生成CaSO4，可减少SO2排放，A正确；
O3体积分数超过10－4%就不利于人体健康，B错误；
pH小于5.6的降水通常称为酸雨，C错误；
含磷洗涤剂排入水体中，会造成水体富营养化，造成水体污染，D错误。
4.下列有关环境问题的说法正确的是
A.燃煤中加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
B.臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康
C.pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
√
解析　D项，经常使用一次性筷子、纸杯会浪费木材，破坏森林，塑料袋的使用会造成“白色污染”，不应该提倡。
5.“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是
A.采取低碳、节俭的生活方式
B.按照规定对生活废弃物进行分类放置
C.深入农村和社区宣传环保知识
D.经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等
√
六大环境问题及其危害
归纳总结
环境问题 主要污染物 主要危害
酸雨(雨水pH<5.6) SO2及氮氧化物(NOx) 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
温室效应 CO2、CH4 造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小
臭氧空洞 氟氯代烃、氮氧化物(NOx) 到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害
光化学烟雾 碳氢化合物、氮氧化物(NOx) 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡
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白色污染 难降解的废弃塑料 在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；易被动物当成食物吞入，导致动物死亡；混入生活垃圾中难处理、难降解
赤潮(海水中)和水华(淡水中) 废水中含N、P等营养元素 水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水质腐败变质、变臭，水生生物因缺氧而死亡
01
PART.
02
绿色化学
LV SE HUA XUE
1.核心思想
改变“先污染后治理”的观念和做法，利用 和 ，减少或消除产品在 和 中涉及的有害化学物质，实现从 减少或消除环境污染。
2.“原子经济性反应”
反应物的原子 为期望的最终产物，这时原子利用率为 。
知识梳理
化学原理
技术手段
生产 应用
源头
全部转化
100%
3.绿色化学示意图
4.开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则)
、 和 。
减量化
再利用
再循环
(1)“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想(　　)
(2)“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质(　　)
(3)在汽车排气管上安装“催化转化器”把CO、NO催化生成N2和CO2，符合绿色化学的理念(　　)
×
√
判断正误
×
提示　“绿色化学”理念是从源头上减少或消除污染。
提示　“绿色化学”思想是从源头上减少或消除污染的化学，不是“先污染后治理”的化学思想。
(4)“3R”原则(减量化、再利用和再循环)是开发和利用自然资源的基本原则(　　)
(5)植物秸秆含大量钾元素，焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想(　　)
(6)利用阳光发电，光解水制氢气是解决能源危机，实现可持续发展的有效途径(　　)
提示　植物秸秆燃烧会产生大量的污染物，不符合绿色化学的思想。
√
×
√
以乙烯制环氧乙烷，有两种方法
方法一：CH2==CH2＋Cl2＋H2O―→
＋Ca(OH)2―→ ＋CaCl2＋2H2O
总反应为：CH2==CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→ ＋CaCl2＋H2O
理解应用
试回答下列问题：
(1)已知原子利用率为： ×100%，试计算两种方法的原子利用
率，方法一为________%，方法二为________%。
(2)试从反应物、产物对环境的影响，生产工艺，原子经济性反应，催化剂选择性等角度分析两方法的优劣。
提示　方法一：反应物Cl2和Ca(OH)2对环境及设备有很大的污染性和腐蚀性，生产工艺分二步，产率和原子利用率低，成本高，反应的选择性低，产物中有大量的非期望物质。
方法二：反应物中O2无毒无污染、生产工艺简单，原子利用率为100%，催化剂选择性高、产率高、成本低，因此方法二更优。
(3)下列有机反应中最符合“绿色化学”思想的为________(填序号)。
提示　最符合“绿色化学”思想的应为满足原子经济性反应，原子利用率为100%的反应，因此选择③⑤。
1.在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是
①置换反应　②化合反应　③分解反应　④取代反应　⑤加成反应　⑥加聚反应　⑦酯化反应
A.②⑤⑥ B.②④⑤
C.只有⑥ D.只有⑥⑦
√
跟踪强化
解析　根据四种基本反应类型的定义即可判断出只有化合反应产物唯一。在有机反应类型中，取代反应、酯化反应、水解反应的产物均不唯一，而加成反应、加聚反应的产物唯一，反应物中的原子全部转化成期望的最终产物，即原子利用率为100%。
2.(2021·泉州高一检测)下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是
A.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料
B.甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜
D.用SiO2制备高纯硅
√
解析　反应为加聚反应，原子利用率为100%，故A正确；
甲烷和氯气反应为取代反应，有副产品HCl生成，故B错误；
Cu和浓HNO3生产Cu(NO3)2，产生有毒气体NO2，故C错误；
SiO2和C制备高纯硅有副产品CO生成，故D错误。