8.3 环境保护与绿色化学 （共27张PPT） 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共27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
（P117）
一 化学与环境保护
赤潮
随着人类科技的发展,环境污染日益严重,它直接影响人类的生活,健康和生产。因此,环境问题越来越受到人们的关注。
环境问题: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的破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
全球变暖
臭氧层破坏
酸雨
一 化学与环境保护
全球变暖
危害:
气候干早，土地沙漠化，农业减产
两极冰川融化，海平面升高，陆地减少
一 化学与环境保护
全球变暖
成因:大量使用矿物燃料(煤、石油等)
防治:减少矿物燃料的使用
阻碍地表向外放出的大量长波热辐射
矿物燃
料燃烧
CO2、碳粒粉尘
开发利用新能源
大力植树造林
一 化学与环境保护
臭氧层破坏
大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面20至30公里的平流层中臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。
危害:紫外线强度增加,人类皮肤发生癌变
一 化学与环境保护
臭氧层破坏
防治:减少氟氯烃类等产品的生产和使用
成因:人类过多地使用氯氟烃类、溴氟烷烃类、N2O、CCl4、CH4等，是臭氧层被破坏的主要原因
氯氟烃大量用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂
紫外线照射
CF2CI + Cl
CCl2F2
2O3 3O2
Cl-
一 化学与环境保护
酸雨
酸雨：pH小于5.6的雨水
危害:湖泊酸化,鱼类死亡。
农作物、森林、草原遭到破坏、建筑物加速腐蚀
成因:(1)含硫量高的化石燃料
(2)汽车尾气
防治:减少SO2的排放,燃料脱硫,尾气处理等
一 化学与环境保护
酸雨的处理
SO2
O2、CaSO
NaHSO3
MnSO4·H2O
CaSO4
碱式硫酸铝
煤灰(Al2O3、SiO2)
Na2SO3
软锰矿
一 化学与环境保护
环境污染
白色污染:聚乙烯塑料的大量使用造成的
赤潮:含磷洗衣粉大量使用,废水的任意排放等
光化学烟雾:由NOx,CxHy等造成
废渣以及固体废弃物的处理
工业生产“三废”
化石燃料的燃烧
工业生产中产生的废气废气
废气携带的颗粒物
土壤水源污染
废水的任意排放造成
废渣
废水
废气
大气污染
工业废水处理
常用方法:物理法、化学法、生物法
混凝剂法:
细小悬浮物
FeSO4、Al2(SO4)3
聚合氯化铝
较大颗粒
氧化还原法
中和法
溶解在水中的污染物
练习：
工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-会对水体产生很大的危害,因此这种工业废水必须净化处理.一种处理含铭废水的工艺流程如下:
氧化还原法
(1)试写出过程④⑤中发生反应的离子方程式:
练习：
(2)写出反应过程②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 .
③反应后的沉淀一定还含有 .
(3)含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是 .
1:6
将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀除去
Fe(OH)3
解决方向:
1.开展使工业废渣资源化、无毒化的综合研究;
2.改革冶炼过程的生产工艺,实现清洁生产,固体废渣减量化
工业废渣处理
处理方法主要:
压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等
存在问题:成本高,还可能对环境造成二次污染等问题
工业废气:是指企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的各种排入空气的含有污染物气体的总称
工业废气处理
4. 烃类
2.以NO、NO2为主的含氮化合物
1.以SO2为主的含硫化合物
3.碳的氧化物(CO、CO2)
5.含卤素化合物(HF、HCI)
主要包括：
练习：
下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图,试写出相关化学反应方程式:
2CaSO3+O2=2CaSO4
SO2 + CaO = CaSO3
CaCO3 CaO+CO2
练习：
处理烟气中的SO2还常用液吸法。
(1)室温条件下,将烟气通入浓氨水中,用离子方程式表示出能
吸收二氧化硫的可能发生的反应—————
(2)也可将烟气通入Na2SO3溶液,反应方程式为
加热吸收后溶液可以实现吸收液再生,原因为
———(用化学方程式表示)。
2NH3.H2O + SO2=(NH3)2SO3+H2O
(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3
2NaHSO3 Na2SO3+ SO2+ H2O
实验室废气处理
实验室中废气:
NaOH溶液
Cl2、Br2
Na2SO3溶液
燃烧的方法
SO2、 NOx、H2S、HCI
KMnO4溶液
CO
绿色化学
绿色化学也称环境友好化学,其核心思想就是改变“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(如图8-24)。
绿色化学的核心:
①原子经济性反应
②高选择性反应
原子经济性反应
期望产物的总质量
生成物的总质量
原子利用率=
X100%
某产物的实际产量
该产物的理论产量
产率=
X100%
原子经济性反应
思考：以下是两种由2-丙醇制备丙酮的方法:
2.原子利用率和产率相同吗
最理想的“原子经济性反应”就是原子利用率为100%的反应!
1.计算两种制备方法的原子利用率
原子经济性反应
1.计算两种生产工艺的原子利用率。
环氧乙烷在常温常压下为无色气体,易溶于水,在酸性或碱性条件下易水解得到乙二醇。环氧乙烧是目前最好的消毒剂之一,被广泛用于消毒医疗用品。
①
②
原子利用率
=25.4%
原子利用率
=100%
原子经济性反应
环氧乙烷在常温常压下为无色气体,易溶于水,在酸性或碱性条件下易水解得到乙二醇。环氧乙烧是目前最好的消毒剂之一,被广泛用于消毒医疗用品。
①
②
2.从原料角度用绿色化学的思想评价两种生产工艺。
方法①原料Cl2有毒、有污染
原子经济性反应
环氧乙烷在常温常压下为无色气体,易溶于水,在酸性或碱性条件下易水解得到乙二醇。环氧乙烧是目前最好的消毒剂之一,被广泛用于消毒医疗用品。
①
②
3.从中间产物角度用绿色化学的思想评价两种生产工艺。
方法①原料Cl2、中间产物HCI、HCIO腐蚀设备
原子经济性反应
环氧乙烷在常温常压下为无色气体,易溶于水,在酸性或碱性条件下易水解得到乙二醇。环氧乙烧是目前最好的消毒剂之一,被广泛用于消毒医疗用品。
①
②
4.从副反应角度用绿色化学的思想评价两种生产工艺。
方法①副反应多,产率低
原子经济性反应
环氧乙烷在常温常压下为无色气体,易溶于水,在酸性或碱性条件下易水解得到乙二醇。环氧乙烧是目前最好的消毒剂之一,被广泛用于消毒医疗用品。
①
②
5.从废弃物角度用绿色化学的思想评价两种生产工艺
方法①产生废液、废渣
再循环(Recycle) 物质循环、能量循环
绿色发展的三原则
再利用(Reuse) 如催化剂、反应载体
减量化(Reduce) 减少原料、节约能源
坚持绿色发展,建设资源节约型、环境友好型社会已经盛成为我国的一项重大战略决策!