(共20张PPT)
高中化学必修第二册
第3节 环境保护与绿色化学
第八章化学与可持续发展
(1)化学与环境保护
(2)绿色化学
学习目标
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。
新课导入
“绿水青山就是金山银山”
一.化学与环境保护
一.化学与环境保护
监测环境质量: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。
1.化学在环境保护中的作用
“三废”治理
【思考】目前环保部门监测和公布的大气污染物主要有哪些?
SO2、CO、NO2和可吸入颗粒
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)
一.化学与环境保护
⑴“废气”处理
大气污染物与次生污染物:
形成雾霾、酸雨、光化学烟雾等现象
一.化学与环境保护
【思考】结合课本P119,思考如何解决烟气中的SO2?
钙基固硫
活性炭联合脱硫脱硝技术
a:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
b:4NH3+6NO=5N2+6H2O
8NH3+6NO2=7N2+12H2O
c:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
或NH3+H2SO4=NH4HSO4
一.化学与环境保护
你认为减少酸雨的产生还可以采取的措施有?
1.少用煤作燃料
2.先将燃料煤脱硫
3.开发新能源,避免含S、N的氧化物大量排放
一.化学与环境保护
常用方法:物理法、化学法、生物法等。
⑵“废水”处理
污水的三级处理:
一.化学与环境保护
深度处理
一级处理
二级处理
三级处理
加入混凝剂使细小悬浮物聚集成较大颗粒。常用硫酸亚铁,硫酸铝,聚合氯化铝。
常用的化学法:中和法、氧化还原法、沉淀法等。
微生物处理
一.化学与环境保护
工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则,达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。
⑶ 固体废弃物处理
【思考与讨论】
一.化学与环境保护
(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。
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
催化剂
一.化学与环境保护
(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。
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
二.绿色化学
二.绿色化学
也称环境友好化学,其核心在于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。
按照绿色化学思想,最理想的“原子经济性反应”就是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%
【思考】你能想到哪些原子利用率100%的反应?
2.绿色化学
二.绿色化学
原子经济性反应
高选择反应
反应过程
无毒、无害原料
可再生资源
反应物
反应产物
环境友好产品
(安全、可降解和再利用)
应用无毒、无害的催化剂
应用无毒、无害的溶剂
安全的生产工艺
提高能源的利用率
二.绿色化学
2.绿色化学
开发利用自然资源,要遵循减量化、再利用、再循环(3R)原则
二.绿色化学
★拓展知识
原子利用率
简单而言,化学反应就是原子重新组合的过程。因此,按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是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(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。
二.绿色化学
★拓展知识
以乙烯为原料生产环氧乙烷,过去主要使用的是氯代乙醇法,包括以下两步反应:
CH2=CH2+Cl2+H2O→ClCH2CH2OH+HCl
2ClCH2CH2OH+Ca(OH)2→ +CaCl2+2H2O
总的反应可表示为
CH2=CH2+Cl2+Ca(OH)2→ +CaCl2+H2O
现代石油化工采用银作催化剂,可以实现一步完成: