8.3《环境保护与绿色化学》课件(共32张PPT)

(共32张PPT)
环境保护与绿色化学
第八章
化学与可持续发展
第三节　
选择性必修一
学习目标
化工生产中的重要非金属元素
1、解环境污染的主要因素、危害及防治的方法。
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
1、科学态度：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。
2、社会责任：认识化学对环境保护的重要意义，培养保护环境的意识。
导入
现代社会的环境污染问题日益严重，而环境污染的治理离不开有关的化学知识。我们的生活中都存在哪些污染问题？那么在化工生产中，有没有不产生污染的工艺生产？我们怎么可以避免有关的化学污染？这一节课，我们就来学习有关方面的知识。
一、化学与环境保护
环境问题：主要是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。
1. 环境保护
(2) 研究清楚污染物的存在、分布和转化规律，对污染物的存在形态、含量等进
行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据，是进行环境质量评价和
污染治理的基础。
一、化学与环境保护
(1) 工业“三废”
废气（化学燃料燃烧及工厂废气）
废水（工业废水、生活废水等）
废渣（工业垃圾、生活垃圾等）
化学在三废治理方面有非常重要的作用。
2.常见污染物及处理方法
2.常见污染物及处理方法
( 2 ) 大气污染物的来源
①大气污染物主要来自__________的燃烧和工业
生产过程产生的废气及其携带的__________ 。这
些污染物在太阳辐射等因素的作用下, 经过复杂
变化形成次生污染物, 在一定的天气条件下会造
成 ______ 、______ 、 ______________等污染现象。
化石燃料
颗粒物
酸雨
雾霾
光化学雾霾
一、化学与环境保护
酸雨、雾霾、光化学烟雾
一、化学与环境保护
由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2等)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等会形成酸雨、酸雾；臭氧层空洞；光化学烟雾。
雾霾，是雾和霾的组合词。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物（PM 2.5），一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。
酸雨
光化学烟雾
雾霾
②次生污染物形成示意图
挥发性有机物
CO、Nox、SO2等
化石燃料的燃烧
次生污染物
烟尘
阳光、空气和水蒸气等的作用
图8-21 次生污染物的形成示意图
一、化学与环境保护
(3)污水处理方法
①常用处理方法: _______法、 _______法和_______法等。
②具体方法
污染物 处理方法
细小悬浮物 混凝剂法-------------加入___________、_______、___________、等混凝剂，使污水中的细小悬浮物等聚集成_________，然后经沉淀，过滤除去
其他溶解在水中的污染物 根据气化学性质采用_______法、____________法、_______法等进行处理
物理
化学
生物
硫酸亚铁
硫酸铝
聚合氯化铝
较大颗粒
中和
氧化还原
沉淀
一、化学与环境保护
污水处理流程图
一、化学与环境保护
(4)水华与赤潮
含_____ 、 _____ 元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域,会出现_______ 、 _______等水体污染问题。
氮
磷
水华
赤潮
①水华（water blooms），就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征，主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、绿藻、硅藻等藻类成为水体中的优势种群，大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。
淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。此外，自来水厂的过滤装置被藻类“水华”填塞，漂浮在水面上的“水华”影响景观，并有难闻的臭味。
一、化学与环境保护
(4)水华与赤潮
一、化学与环境保护
②赤潮国际上也称其为“有害藻华”，又名红潮。海洋中一些微藻、原生动物或细菌在一定环境条件下爆发性增殖或聚集达到某一水平，引起水体变色或对海洋中其他生物产生危害的一种生态异常现象。
赤潮是在特定环境条件下产生的，相关因素很多，
但其中一个极其重要的因素是海洋污染。大量含有
各种含氮有机物的废污水排入海水中，促使海水富
营养化。
水华和赤潮的治理：减少工业废水的排放，使用不含磷的洗衣粉，减少农业化肥农药的使用
一、化学与环境保护
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。
含硫物质一般用石灰石-石膏法脱硫：
SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O 非氧化还原反应
2CaSO3+O2==CaSO4 氧化还原反应
汽车尾气催化转化原理：
2CO+2NO=====2CO2+N2 氧化还原反应
思考与讨论
( 5 ) 固体污染物的处理
工业废渣、生活垃圾等固体废物处理应遵循_________ 、 _________和 _________ 的原则，达到减少环境污染和资源回收利用的目的。
无害化
减量化
资源化
一、化学与环境保护
【科学视野】常见环境问题及危害
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
臭氧层空洞 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
一、化学与环境保护
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 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
一、化学与环境保护
二、绿色化学
1．“绿色化学”可以诠释为环境友好化学，改变“ ”的观念和做法，利用 和 ，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 减少或消除环境污染。
2．绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济性反应”就是__________________________________ (即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物)，这时原子利用率为100%。
反应物的原子全部转化为期望的最终产物　
化学原理
先污染后治理
技术手段
源头
二、绿色化学
3. 绿色化学示意图
原子经济性反应高选择性反应
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
环境友好产品
（安全、可降解和再利用）
反应产物
无毒、无害原料
可再生资源
反应物
二、绿色化学
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
二、绿色化学
根据原子利用率公式计算，第一种原子利用率=
第二种方法只有一种生成物，所以原子利用率为100%
原子利用率100%的有化合反应，加成反应，加聚反应。
如：CaO+H2O=Ca(OH)2等。
原子利用率和产率是不同的，产率是指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值。
44
------ ×100%=25.4%
173
课堂练习
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
B
课堂练习
A. 铜 硝酸铜
B. 铜 硝酸铜
C. Cu CuCl2 Cu(NO3)2
D. Cu CuO Cu(NO3)2
2. 用金属铜制取硝酸铜,从节约原料和防止环境污染方面考虑,最好的
方法是(　　)
D
浓硝酸
稀硝酸
Cl2
AgNO3
HNO3
空气
课堂练习
3. 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
C
课堂练习
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
A
课堂练习
5. 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欲制
得的产物。如用CH3C≡CH合成CH2====C(CH3)COOCH3，欲使
原子利用率达到最高，还需要的反应物是(　　)
A．H2和CO2 B．CO2和H2O
C．CO和CH3OH D．CH3OH和H2
C
课堂练习
6．“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，并使原子利用率为100%。下列符合“绿色化学”的是（ ）
①用甲烷、一氧化碳合成乙酸乙酯： 2CH4＋2CO CH3COOC2H5
②氢氧燃料电池
③在通风橱进行有毒气体的实验
④对工业生产硝酸产生的废气、废水进行严格处理
⑤生产环氧乙烷：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→ ＋CaCl2＋H2O
⑥2M＋N=2P＋2Q，2P＋M=Q (M、N为原料，Q为期望产品)
A．①③④⑥ B．①②⑤ C．①②③④ D．①②⑥
催化剂
D
向奋斗在一线的老师致敬
课堂小结
感谢您的观看
选择性必修一
THS