8.3 环境保护与绿色化学 课件（共25张PPT）

(共25张PPT)
第八章 化学与可持续发展
第三节 环境保护与绿色化学
人类和其他生物生存的生物圈与大气圈、水圈和岩石圈不断进行着物质和能量的交换，共同构成了地球生态系统。
化学与环境保护
主要指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染
污水排放到河里
乱扔垃圾
工厂排放浓烟
环境问题
1．环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。
2．化学与“三废”污染
一、化学与环境保护
(1)大气污染
①污染物主要来源：除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。
②次生污染物的形成
(2)污水处理
常用的污水处理方法：
污水处理的常用化学方法：
物理法
生物法
化学法
中和法
氧化还原法
沉淀法
污水处理厂
无害化　
减量化　
资源化　
减少环境污染　
(3)固体废弃物的处理
处理原则：
目的：
资源回收利用
【思考与讨论】
脱硫除尘塔
（1）含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些物质发生反应加以控制、消除和回收利用。请举例说明这些方法所依据的化学反应和反应类型。
2NO+2CO ===== N2+2CO2
催化剂
CaCO3+SO2 === CaSO3 + CO2
SO2+2NH3+H2O === (NH4)2SO3
2CaSO3+O2 === 2CaSO4
（2）含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。你认为在城市和农村出现的这种水体污染各有什么特点？请查阅资料，了解有关的污染及治理情况，并与同学交流。
合理施肥、并推广使用无磷洗衣粉
【思考与讨论】
环境问题 主要污染物 主要危害
温室效应 CO2 造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等
酸雨 SO2、NOx 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
臭氧层 破坏 氟氯代烷、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、NOx 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡
常见环境问题
环境问题 主要污染物 主要危害
白色污染 废弃塑料制品 ①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产。
②混入生活垃圾中难处理、难回收。
③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡。
赤潮和 水华 废水中含氮、磷元素的营养物质 使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化
PM2.5 颗粒物 污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康
常见环境问题
→也称环境友好化学
核心思想：
改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。
原子经济性反应：
反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。
原子利用率=
期望产物的总质量
生成物的总质量
×100%
二、绿色化学
反应物
反应过程
生成物
无毒
无害
可再生资源
安全的生产工艺
无毒无害的溶剂
无毒无害的催化剂
提高能源利用率
安全
可降解
可再利用
原子经济性反应
高选择性反应
反应物
无毒无害原料
可再生资源
反应过程
安全的生产工艺
提高能源的利用率
应用无毒无害的溶剂
应用无毒无害的催化剂
产物
环境友好产品
(安全、能降解、可再利用)
绿色化学示意图
以乙烯制环氧乙烷，有两种方法
方法一：CH2= CH2＋Cl2＋H2O → ClCH2CH2OH+HCl
2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2 → ＋CaCl2＋2H2O
总反应为：
CH2= CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→ ＋CaCl2＋H2O
方法二：2CH2= CH2＋O2
Ag
【思考与讨论】
试回答下列问题：
(1)试计算两种方法的原子利用率。
方法一为：
25.43%
方法二为：
100%
(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。
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。
【思考与讨论】
化合反应
加成反应
加聚反应
(3)你还能举出其他原子利用率为100%的化学反应类型和实际例子吗？
【思考与讨论】
1．“绿水青山就是金山银山”。下列做法不利于保护环境的是（ ）
A．推广使用电动汽车等低碳交通工具
B．推广垃圾分类，电子设备以旧换新
C．用生物方法脱除生活污水中的氮和磷
D．加大铅酸蓄电池、含汞锌锰等电池的生产
D
【当堂检测】
2．下列关于绿色材料叙述不正确的是（ ）
A．再生纸、再生塑料、再生金属等是利用固体废物制造、再生循环制备和使用的循环材料
B．尾气催化剂可把汽车尾气中的有害气体 NOx、CO、碳氢化合物转化为 N2、CO和 H2O，此催化剂是一种净化材料
C．太阳能、风能、水能、潮汐能和地热均为洁净能源
D．建筑材料中的墙体和水泥来源于土地，是绿色建材
D
【当堂检测】
3．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
A
【当堂检测】
4．“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
D
【当堂检测】
5．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
A
【当堂检测】
6．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
A
【当堂检测】
本节内容结束