化学人教版（2019）必修第二册8.3环境保护与绿色化学（共25张ppt）

(共25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.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。
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。
学习目标
核心素养
学习目标与核心素养
宇宙中有一颗湛蓝色星球，仿佛披着薄薄的白色纱衣，它神秘而独特、它美丽而广博，它就是我们人类赖以生存的家园——地球。
环境问题
日益突出
绿水青山就是金山银山
什么是工业“三废”
工业生产中产生的废气、废水和废渣对环境的污染是“三废”污染
化学在“三废”污染治理方面发挥着重要的作用
一、化学与环境保护
一、化学与环境保护
1.大气污染物与次生污染物
含硫煤的燃烧
二氧化硫
硫酸型酸雨
烟尘
雾霾
汽车尾气
氮氧化物
硝酸型酸雨
光化学污染
一、化学与环境保护
1.大气污染物与次生污染物
（1）硫酸型酸雨的防治——钙基固硫
生石灰和含硫煤混合燃烧时硫、生石灰和氧气共同反应生成硫酸钙，从而使硫酸转移到煤渣中
CaO + SO2===CaSO3
2CaSO3+O2===2CaSO4
总反应方程式：2CaO + 2SO2 + O2 === 2CaSO4
一、化学与环境保护
1.大气污染物与次生污染物
（2）硝酸型酸雨和光化学烟雾的防治
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
汽车尾气经过尾气转换器再排放
氮的氧化物也可以被强碱液吸收
一、化学与环境保护
2. 化学与“污水”处理
(1)污水处理常用的有物理法、化学法、生物法等。
如加入硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝等混凝剂，可使污水中细小悬浮物等聚集成较大的颗粒，然后经沉淀、过滤除去，对其他溶解在水中的污染物，则要根据其化学性质采用中和法，氧化还原法和沉淀法等进行处理。
一、化学与环境保护
二级处理采用生物方法（又称微生物法）及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物，可达到排放标准。
一级处理一般采用物理方法，用格栅间，沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。处理后不能排放，一般作为预处理。
三级处理采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等对污水进行深度处理和净化。处理后可用于绿化和景观用水。
(2)污水处理级别
2. 化学与“污水”处理
一、化学与环境保护
(3)污水的一般处理过程
2. 化学与“污水”处理
一、化学与环境保护
3. 化学与“废渣”及生活垃圾
处理原则：无害化、减量化和 资源化，达到减少环境污染和资源回收利用两个目的。
二、绿色化学
1.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。
二、绿色化学
2.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 =
期望产物总质量
生成物总质量
2 CH2
CH2 +
O2
Ag
2 H2C
CH2
O
以乙烯为原料生产环氧乙烷的两种途径：
ClCH2CH2OH
CH2 +
Cl2 +
H2O
+ HCl
CH2
+ H2O
CH2
CH2 +
Cl2 +
Ca(OH)2
H2C
CH2
O
+ CaCl2
2 ClCH2CH2OH +
Ca(OH)2
2 H2C
CH2
O
+ CaCl2
+ H2O
①氯代乙醇法：包括以下两步反应
总反应可表示为：
②银催化法：
求两种方法的原子利用率
①氯代乙醇法：
两种方法的原子利用率分别为
m(环氧乙烷)
m(环氧乙烷)+ m(CaCl2)+ m(H2O)
≈ 25.4%
②银催化法：原子利用率100%
同学们能否总结一下原子利用率为100%的化学反应类型？
化合反应、加成反应、加聚反应
绿色化学的思想对化学研究和化工生产提出了哪些新的挑战？
①在原料、溶剂的选择上提出了新要求。原料、溶剂要无毒无害，在起始端就采用实现污染预防的科学手段。
②在反应路线的选择上提出了新要求。开发应用“原子经济性”的反应路线，最大限度的利用反物分子中的每一个原子，充分利用资源，实现废物的零排放。
③在反应条件的选择上提出了新要求。生产过程应尽量在温和的温度和压力下进行，节约能源，寻找新型、高效、对环境友好、可回收、高选择性的催化剂。
为制备硝酸铜，某同学设计了如下四种方案：
Cu
浓HNO3
Cu(NO3)2
Cu
稀HNO3
Cu(NO3)2
Cu
稀HNO3
Cu(NO3)2
O2
CuO
Cu
AgNO3溶液
Cu(NO3)2

试从“绿色化学”、经济效益等角度评价，大量制备硝酸铜应采用哪种方法？原因是什么？
产生污染性气体NO2
产生污染性气体NO，且耗酸量大
原料价格高，不经济
课堂小结
环境保护与绿色化学
化学与环境保护
绿色化学
化学在三废处理中的作用
工业三废
核心思想：从源头上减少或消除环境污染
原子经济性反应：原子利用率100%的反应
1.下列有关环境保护与绿色化学的叙述不正确的是(　　)
A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物
B．大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气
C．绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理
D．燃煤烟气脱硫的石灰石—石膏法，可将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙
√
绿色化学的核心是从源头上杜绝污染产生
解析　煤燃烧会产生大量的SO2等污染物，用其放出的热分解水产生氢气，效益低，故A错误；“白色垃圾”主要成分为塑料，属于高分子材料，“地沟油”主要成分为油脂，不为高分子材料，故B错误；焚烧聚氯乙烯制品会产生大量的含氯污染物，故C错误。
2.下列有关有机化合物的说法正确的是(　　)
A．利用煤燃烧放出热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向
B．“白色垃圾”“地沟油”均属于高分子材料，都对环境有害
C．聚氯乙烯制品易造成环境污染，可采用焚烧法处理
D．光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关
√
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。
3.“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
√
4.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
√
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%。
5.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是(　　)
A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料
B．为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰
C．开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济
D．“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
√
生石灰只能吸收水分，不能吸收氧气，所以加入生石灰不能防止富脂食品被氧化变质。