第八章 第三节
课时达标分层练
学业考达标练
1.环境污染已成为人类社会面临的重大问题，各种污染严重破坏生态环境。下列词语与环境污染无关的是( )
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞 ⑥水华 ⑦潮汐 ⑧大脖子病
A．⑦⑧ B．②⑧
C．⑥⑦⑧ D．②⑥⑧
【答案】 A
【解析】 ①温室效应是因为CO2等温室气体造成的全球气候变暖，与环境污染有关；②水体中N、P元素严重超标，会引起藻类疯长，从而导致水中氧气含量降低，水生生物大量死亡，海水中成为赤潮，赤潮与环境污染有关；③酸雨是大量排放的SO2等酸性气体造成的大气污染，雨水pH<5.6，对植被、建筑物、土壤等造成很大伤害，与环境污染有关；④光化学污染来自于氮的氧化物和有机烃类在光的作用下的一系列复杂变化，与环境污染有关；⑤臭氧空洞是氟利昂等排放到空气中形成的，与环境污染有关；⑥水华是水体富营养化引起的污染，与环境污染有关；⑦潮汐是由地球自转引起的自然现象，与环境污染无关；⑧大脖子病是人体缺碘引起的，可以食用加碘盐解决，与环境污染无关。故选A。
2.下列实验或叙述符合绿色化学理念的是( )
A．加热Cu和浓硫酸的混合物制备CuSO4
B．催化剂作用下乙烯和水反应制备乙醇
C．使用含铅汽油，降低汽车噪声
D．用稀硝酸和铜反应制取Cu(NO3)2
【答案】 B
【解析】 Cu和浓硫酸反应生成CuSO4、SO2和H2O，SO2污染空气，故不选A；催化剂作用下乙烯和水发生加成反应生成乙醇，原子利用率为100%，符合绿色化学理念，故选B；铅是重金属，能污染土壤，使用含铅汽油，降低汽车噪声，容易引起重金属污染，故不选C；稀硝酸和铜反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，NO污染空气，故不选D。
3.“碳中和”指的是在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，中国努力争取2060年前实现“碳中和”。下列说法不正确的是( )
A．积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量
B．可利用CaO或氨水捕集废气中的CO2
C．一定条件下，将CO2转化为CH3OH，实现CO2的资源化利用
D．大力发展燃煤火力发电
【答案】 D
【解析】 植物可通过光合作用吸收CO2，故植树造林可降低CO2含量，A正确；CaO或氨水均具有碱性，能与酸性气体CO2反应，B正确；CO2转化为CH3OH，可降低CO2含量，C正确；大力发展火力发电，会增大CO2的排放，D错误。故选D。
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．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
D．空气质量报告的指标中，有可吸入颗粒物、SO2、NO2、CO2等物质的指数
【答案】 A
【解析】 石灰石在煤燃烧过程中分解为CaO，CaO和SO2结合为CaSO3，进一步转化为CaSO4，可减少SO2污染，A项正确；当空气中臭氧的含量超过10－5%(体积分数)时，就会对人体、动植物及暴露在空气中的物质造成危害，B项错误；含磷合成洗涤剂易造成水体富营养化，形成“水华”“赤潮”等水体污染，C项错误；二氧化碳不属于大气污染物，而可吸入颗粒物、SO2、NO2等均为大气污染物，D项错误。
5.化学与生活息息相关，下列关于生活中的化学说法错误的是( )
A．近期全球爆发了病毒，从化学角度，可用含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢进行病毒的杀灭
B．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2
C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2，造成大气污染，从而使雨水pH＝5.6
D．推广使用燃煤脱硫技术，主要是为了防治酸雨
【答案】 C
【解析】 病毒主要成分是蛋白质，含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢能够使蛋白质发生变性，因而具有杀菌消毒作用，从而可以将病毒杀灭，故A正确；汽车的排气管上装有“催化转化器”，可以使有毒的CO和NO发生氧化还原反应转化为空气的成分N2和CO2，从而减少空气中污染物的含量，故B正确；大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2溶于水产生碳酸，碳酸电离产生H＋，使雨水pH＝5.6，SO2溶于水产生H2SO3，H2SO3被氧化为H2SO4，H2SO4的酸性比H2CO3强，从而使雨水的pH＜5.6，故C错误；硫氧化物是形成酸雨的主要物质，推广使用燃煤脱硫技术可减少氮氧化物和硫氧化物的排放，可有效防治酸雨形成，故D正确。故选C。
6.“绿色化学”追求减少化工生产对环境造成的污染，下列物质可以称为“绿色氧化剂”的是( )
A．浓硫酸 B．双氧水
C．过氧化钠 D．漂白粉
【答案】 B
【解析】 浓硫酸作氧化剂时，其还原产物是SO2，污染环境，所以A项错误；双氧水被还原生成水，对环境无污染，所以B项正确；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，对环境有污染，所以C项错误；漂白粉作氧化剂时，其还原产物中可能含有Cl2，会污染环境，所以D项错误。
7.二十大报告中提出“稳妥推进碳达峰碳中和”。目前“碳捕捉技术”常利用NaOH溶液“捕捉”CO2来实现其储存、分离和利用。其工艺流程如图所示(部分条件及物质未标出)。下列说法正确的是( )
A．CO2是引起酸雨的主要物质之一
B．整个过程中，只有CO2可循环利用
C．整个过程中，没有涉及氧化还原反应
D．该技术的一大优点是能源消耗低
【答案】 C
【解析】 引起酸雨的主要物质是SO2和氮氧化物等，CO2是造成温室效应的主要物质之一，选项A错误；“反应分离”产生的NaOH可进入捕捉室循环利用，选项B错误；涉及复分解反应、化合反应和分解反应，没有涉及氧化还原反应，选项C正确；在“高温反应炉”中CaCO3分解需要消耗能量，选项D错误。故选C。
8.如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上，并可制取H2和S。下列说法正确的是( )
A．吸收H2S的反应的离子方程式为Fe3＋＋H2S===Fe2＋＋S↓＋2H＋
B．吸收H2S的反应的离子方程式为2Fe3＋＋3H2S===2Fe2＋＋3S↓＋6H＋
C．实验室可用点燃的方法消除H2S对环境的污染
D．该工艺流程体现了绿色化学思想
【答案】 D
【解析】 FeCl3有氧化性，H2S有还原性，二者在溶液中发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，A、B项错误；若点燃H2S，则发生反应2H2S＋3O22SO2＋2H2O，燃烧产物SO2也是大气污染物，C项错误；电解的产物又重新用来吸收石油炼制过程中产生的大量H2S废气，物质得到充分利用，该工艺流程体现了绿色化学思想，D项正确。
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9.酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如图：
下列有关说法错误的是( )
A．所涉及的变化均为氧化还原反应
B．光照是酸雨形成的必要条件之一
C．化石燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施
D．优化能源结构能有效遏制酸雨污染
【答案】 A
【解析】 A项，SO3和水反应生成硫酸没有化合价变化，不属于氧化还原反应；B项，由图可知，两种途径中反应①均需要光照条件下发生，所以光照是酸雨形成的必要条件之一；C项，化石燃料燃烧会生成N、S的氧化物，易形成酸雨，所以化石燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化均可减少N、S氧化物的排放，可减少酸雨；D项，优化能源结构能减少化石燃料的使用，使排放的二氧化硫含量减少，能有效遏制酸雨污染。
10.“绿色生活，可持续发展”是上海世博会的主题。下列有关环境、健康可持续发展的叙述中，正确的是( )
①在饲料中加入“瘦肉精”，人食用猪肉后能降低“高血脂”的发病率；
②自备购物袋，不用塑料袋；
③建立空调液化水和屋面雨水收集系统，充分利用水资源；
④大力发展、推广可利用太阳能、风能的城市照明系统；
⑤可吸入颗粒(例如硅酸盐粉尘)形成雾霾，对人类健康危害较大；
⑥用填埋法处理未经分类的生活垃圾。
A．②③④⑤ B．②③④⑥
C．②③④ D．③④⑤⑥
【答案】 A
【解析】 在饲料中加入“瘦肉精”，会在动物肝脏内积累，人食用后会引起中毒现象，不利于人体健康，故①错误；自备购物袋，不用塑料袋，能够减少白色污染，符合环保、可持续发展的要求，故②正确；建立空调液化水和屋面雨水收集系统，充分利用水资源，有利于节约水资源，符合环保、可持续发展的要求，故③正确；大力发展、推广可利用太阳能、风能的城市照明系统，可减少化石燃料的使用，能够起到保护环境、节约能源的作用，故④正确；可吸入颗粒(例如硅酸盐粉尘)形成气溶胶，对人类健康危害较大，故⑤正确；用填埋法处理未经分类的生活垃圾，会污染环境，不符合环保、可持续发展的要求，故⑥错误。故选A。
11.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品，其工艺流程如图所示。下列说法正确的是( )
A．操作①④均为过滤
B．由含SO2的烟气形成的酸雨在空气中放置一段时间酸性减弱
C．亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4
D．操作③发生反应的化学方程式为NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O
【答案】 D
【解析】 操作①是加水溶解后再过滤，④为过滤，故A错误；由含SO2的烟气形成的酸雨中含有H2SO3，在空气中放置一段时间H2SO3被氧化为H2SO4，弱酸变为强酸，酸性增强，故B错误；Na2SO3易被氧气氧化为Na2SO4，所以亚硫酸钠粗品可能含有Na2SO4，故C错误；操作③是亚硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钠生成亚硫酸钠和水，发生反应的化学方程式为NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O，故D正确。故选D。
12.“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是( )
A．MgMg(NO3)2
B．MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2
C．MgMgOMg(NO3)2
D．MgMgSO4Mg(NO3)2
【答案】 C
【解析】 据题意，“绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学反应。从经济角度考虑，B项最不符合，反应过程中除Mg外还用了其他三种试剂；D项也不符合，反应过程中用了两种较贵的试剂浓硫酸和Ba(NO3)2溶液。从环保角度考虑，A、D两项分别产生了污染环境的氮氧化物、SO2，B项也使用了会对环境造成污染的Cl2。从技术角度看，D项中Ba(NO3)2溶液的加入量较难控制。综上所述，只有C项符合“绿色化学”的要求。
13.以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答下列问题：
(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是________(填字母)。
A．CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl
B．CH3CH2OH＋HClCH3CH2Cl＋H2O
C．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
D．CH2===CHCl＋H2CH3CH2Cl
由上述四个反应可归纳出，原子经济性最高的是________(填反应类型)。
(2)有毒物质的无害化处理也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，它可将废水中少量的CN－等有毒的酸根离子氧化而除去。请写出用ClO2将废水中的CN－氧化成无毒气体的离子方程式：______________________
_____________________________________________________________________，
该方法的优点是____________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)某饮用水厂由天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图如下：
活性炭的作用是___________________________________________________
____________________________________________________________________；
O3消毒的优点是__________________________________________________
____________________________________________________________________。
【答案】 (1)AD 加成反应
(2)2ClO2＋2CN－===2CO2＋N2＋2Cl－ 产物为无毒无害的Cl－、CO2和N2
(3)吸附水中的有机物(或除去水中的异味) 反应产物无毒无害
【解析】 (1)原子经济性高，即理论上原子的利用率尽可能达到100%，没有副产物。A、D两项中的原子利用率都是100%。(2)把CN－氧化成无毒气体，说明C、N分别生成了CO2、N2，ClO2的还原产物应该是无毒的Cl－。(3)活性炭能吸附水中的有机物，从而除去异味。用O3消毒时，其产物为无毒无害的O2。
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第八章 化学与可持续发展
第三节 环境保护与绿色化学
学习任务二 绿色化学
自主学习 认知形成
?绿色化学核心思想
绿色化学也称__________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______或______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，原子利用率达到__________。
环境友好
减少
消除
100%
?绿色化学对化学反应的要求
?开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则)
遵循________、再利用和________的原则，践行绿色发展理念，保护生态环境。
减量化
再循环
1．以乙烯合成环氧乙烷有以下两种方法：
从绿色化学的思想分析方法二的优点是______________________。
提示：不使用有毒原料Cl2，原子利用率100%，更符合原子经济性反应。
2．所学无机、有机反应类型中哪些符合绿色化学的思想？
提示：化合反应、加成反应和加聚反应中原子利用率是100%。
1．正误判断
(1)“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想。( )
(2)“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质。( )
(3)“3R”原则(减量化、再利用和再循环)是开发和利用自然资源的基本原则。( )
(4)植物秸秆含大量钾元素，焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想。( )
(5)利用阳光发电，光解水制氢气是解决能源危机，实现可持续发展的有效途径。( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
2．化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A．PM2.5是指直径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物
B．绿色化学要求从源头上减少或消除环境污染
C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
【答案】 C
【解析】 通常将大气中直径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物称为PM2.5，A正确；绿色化学的核心思想就是从源头上减少或消除环境污染，B正确；CaCO3受热易分解，燃煤中加入CaO不能减少温室气体CO2的排放，C错误；天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料，D正确。
3．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
【答案】 C
【解析】 空气中存在硫的氧化物、氮的氧化物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨，A正确；化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气，产生了大气污染物，B正确；绿色化学的核心是要利用化学原理从源头消除污染，而不是对已经被污染的环境进行无毒无害的治理，C错误；石灰石在高温条件下分解生成氧化钙，氧化钙可以和生成的SO2反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙和空气中的氧气反应生成硫酸钙，达到脱硫的效果，D正确。
互动探究 能力提升
●情境创设
美国斯坦福大学的B.M.Trost教授提出，原子经济性考虑的是在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到了产品之中，这一标准既要求尽可能地节约不可再生资源，又要求最大限度地减少废弃物排放。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。
●问题探究
1．什么是原子经济性反应？从化学反应角度看有何特点？
提示：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%。其特点是最大限度地利用原料；最大限度地减少废物排放。
2．原子利用率和产率相同吗？
绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。下列不符合绿色化学理念的是( )
A．尽可能使用无毒无害的原材料
B．尽可能减少生产过程中的能量消耗
C．治理产生的污染优于防治污染的产生
D．尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线
【答案】 C
题点1
绿色化学的概念及核心思想
●题点例练
【解析】 生产中使用无毒无害的原材料，可有效减少生产过程中对环境的污染，故A正确；减少生产过程中能量损耗，可以减少化石燃料的利用，可有效防止环境污染，故B正确；绿色化学理念应是从源头上防止或减少污染而不是先污染后防治，故C项不符合绿色化学理念；制造产品时，采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线，可有效减少生产过程对环境的污染，符合绿色化学理念，故D正确。
1.“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是( )
①实验室中收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
【答案】 C
【解析】 因为氨气的密度比空气小，实验室用向下排空气法收集氨气，氨气溶于水呈弱碱性，可以使滴有酚酞的水变红，①符合“绿色化学”；氯气有毒，与钠反应后，多余的氯气被碱液吸收，②符合“绿色化学”；铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒，一氧化氮可以用气球收集，④符合“绿色化学”；浓盐酸和浓氨水都易挥发，③不符合“绿色化学”。
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
A．②⑤⑥ B．②④⑤
C．①②⑥ D．③④⑤
【答案】 A
题点2
认识原子经济性反应
【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的产物唯一，故②符合；在有机反应类型中，取代反应的产物不唯一，而加成反应的产物和加聚反应的产物唯一，故⑤⑥符合；总之②⑤⑥符合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%，故选A。
2.某市拟投资建设一个工业酒精厂，目的是用工业酒精与汽油混合制成“乙醇汽油”。已知制酒精的方法有三种：
从绿色化学(“原子利用率”最大化)的角度看，制酒精最好的方法是( )
A．① B．③
C．①③ D．①②③
【答案】 A
【解析】 加成反应的原子利用率为100%，符合“绿色化学”思想，所以从原子利用率角度，制酒精最好方法为①。
知识思维导图
课堂素养评价
1.环境污染已严重危害人类的生活。下列引起污染环境的主要物质对应关系不正确的是( )
A．温室效应——CO2 B．酸雨——SO2
C．臭氧层空洞——PM2.5 D．光化学烟雾——NOx
【答案】 C
【解析】 CO2是主要的温室气体，故A正确；SO2溶于水生成亚硫酸，SO2是引起酸雨的主要气体，故B正确；氟氯烃是引起臭氧层空洞的主要原因，故C错误；NOx可引起光化学烟雾，故D正确。故选C。
2.化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是( )
A．CO、NO、NO2都是大气污染物，在空气中都能稳定存在
B．大气中SO2含量的增加会导致温室效应加剧
C．汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N2
D．NO可用于某些疾病的治疗
【答案】 D
【解析】 CO、NO、NO2都是大气污染物，一氧化碳在空气中能稳定存在，一氧化氮和氧气反应，不能在空气中稳定存在，故A错误；大气中SO2含量的增加会导致酸雨，故B错误；汽车尾气的主要污染成分不包括N2，故C错误；NO的生物学特性有促使血红蛋白和肌球蛋白迅速强力抑制其血管舒张作用，则可用于心血管疾病的治疗，故D正确。故选D。
3.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
【答案】 D
【解析】 煤燃烧会产生大量的SO2等污染物，用其放出热分解氢气，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。
4.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的污染。下列做法不符合绿色化学理念的是( )
A．研制水溶剂涂料替代有机溶剂涂料
B．用可降解塑料生产包装盒或快餐盒
【答案】 C
5.煤是一种常用的燃料，但由于燃烧产生的废气中含有的SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧，或将废气净化后再排放。
(1)将煤直接进行燃烧，造成环境污染的表现之一是形成硝酸型酸雨。
①有关物质转化为硝酸的反应中，原子利用率为100%的反应的化学方程式为____________________________________________________
____________________________________。
②以下是对硝酸型酸雨的评价，其中正确的是________(填字母)。
a．能杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏生态系统
b．对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害
c．破坏臭氧层
(2)如图所示是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图，试写出在废气脱硫并形成副产物的过程中所发生的主要反应的化学方程式：____________________________________________________
___________________________________________________________。
(3)废气脱硫以后含量明显增加的气体是________________(写物质名称)，它对环境的负面影响是_________________________________。
(4)检验脱硫后的气体中是否含有SO2的简单方法是______________
____________________________________________________________。
【答案】 (1)①2NO＋O2===2NO2 ②ab
(2)CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2===2CaSO4、CaSO4＋2H2O===CaSO4·2H2O
(3)二氧化碳 使“温室效应”加剧，导致全球气候变暖
(4)将气体通入品红溶液中，观察溶液是否褪色，若溶液褪色，说明废气中还含有SO2；若溶液不褪色，说明废气中不含SO2
【解析】 (1)①形成硝酸型酸雨，这说明煤燃烧生成NO和NO2等氮氧化物，NO跟O2反应生成NO2，NO2跟H2O反应生成HNO3和NO，其中NO与O2的反应中原子利用率为100%。②酸雨对臭氧层没有破坏作用。(2)由图可知，脱硫是将硫元素转化为CaSO4，最终产品是CaSO4·2H2O。(3)通过对问题(2)的解答可知，在脱硫的同时生成了CO2。(4)检验SO2的常用试剂是品红溶液。(共32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
课程标准要求 1.了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，认识化学对环境保护的重要意义。
2．了解“绿色化学”“原子经济性反应”的内涵，知道其在利用资源、保护环境中的重要意义。
学科核心素养 1.科学探究与创新意识：通过利用绿色化学思想，用化学方法对“三废”的处理原理及方法的学习探究，体验科学探究的过程与方法，培养创新思维能力和爱护环境从我做起的意识。
2．证据推理与模型认知：通过有关环境问题的分析探究，认识“三废”对环境的危害，形成“三废”处理的基本方法和认知模型，培养利用学科知识分析和解决问题的能力。
3．科学态度与社会责任：通过本节内容的学习知道资源利用、环境保护的重要意义，树立环境保护和责任意识，培养绿色化学的理念，感受到化学与社会可持续发展的密切关系。
学习目标 1.结合实例认识常见污染的成因和防治措施，能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害，体会化学对于节能环保、清洁生产、清洁能源等产业发展的重要性。
2．能以酸雨防治和污水处理为例，设计简单的防治方案，认识化学科学在环境保护、工农业生产及日常生活中的应用价值，培养科学探究与创新意识的学科核心素养。
3．结合环氧乙烷两种制备方法的讨论，树立“绿色化学”的观念，并能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题，形成节约资源和循环利用物质的可持续发展意识。
学习任务一 化学与环境保护
自主学习 认知形成
?环境保护
1.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_________破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的_________。
2.环境保护的任务
(1)环境监测：对污染物的__________、______等进行______和______，为控制和消除污染提供可靠的数据。
(2)治理工业“三废”(______、______、______)。
(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺，杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。
生态环境
环境污染
存在形态
含量
分析
测定
废气
废水
废渣
?大气污染物来源及次生污染物的形成
?污水的处理
1.常用的污水处理方法：________、________和________等。
2.污水处理的常用化学方法：________、____________、________等。
3.污水处理的流程
物理法
化学法
生物法
中和法
氧化还原法
沉淀法
?固体废物的处理
1.处理原则：________、________和________。
2.目的：______________和______________。
无害化
减量化
资源化
减少环境污染
资源回收利用
1．请举例说明脱硫除氮所依据的化学反应和反应类型。
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这种水体污染各有什么特点？
提示：导致水华、赤潮现象的原因，从农村方面来说，主要是人们的日常生活、水产及禽畜养殖等产生的污水或固体废弃物未经处理排放，化肥的不当施用等；从城市方面来说，主要是人们的生活污水及工业生产废水的排放等。水华、赤潮现象达到一定程度，会使饮用水(淡水)水源受到威胁，水生生物大量减少，生态遭到破坏，水产养殖业更是面临毁灭性打击。预防水华、赤潮现象的发生，一要少用或不用含氮、磷洗涤剂，合理施用化肥，适量向水产养殖区投放饲料等；二要对产生的含氮、磷的废水，固体废弃物做科学合理的处理。
1．正误判断
(1)CO2能引起温室效应，故CO2为大气污染物。( )
(2)大量化肥的施用和含磷洗衣粉的使用会污染水资源，引起水华。( )
(3)含硫燃料的大量燃烧能引起酸雨。( )
(4)白色污染主要是废弃塑料制品引起的。( )
(5)生活垃圾可以掩埋减少环境污染。( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
2．“打赢蓝天保卫战，建设美丽中国”。下列做法与这一理念不相符的是( )
A．将废旧电池进行直接填埋，减少对环境的污染
B．开发核能、太阳能、风能等新能源，减少对矿物能源的依赖
C．将煤进行气化处理，既提高煤的综合利用效率，又可减少酸雨的危害
D．利用微生物发酵技术，将植物秸秆、动物粪便等制成沼气
【答案】 A
【解析】 废旧电池做填埋处理，电池中的重金属离子会对土壤造成污染，A项符合题意；开发新能源，减少对矿物能源的依赖，有利于保护环境，B项不符合题意；将煤进行气化处理，可以提高煤的综合利用效率，减少污染性气体的排放，减少酸雨的危害，C项不符合题意；利用微生物发酵技术，将植物秸秆、动物粪便等制成沼气以替代液化石油气，减少污染性气体的排放，D项不符合题意。
3．工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是( )
【答案】 D
选项 污染物 处理措施 方法类别
A 含Cr2 的废水 加FeSO4沉降 物理法
B 含纯碱的废水 加石灰水反应 化学法
C 含Cu2＋等重金属离子的废水 加硫酸盐沉降 化学法
D 含复杂有机物的废水 通过微生物代谢 生物法
【解析】 A项，加FeSO4沉降含Cr2 的废水，发生氧化还原反应，是化学方法；B项，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，溶液碱性更强，污染更严重；C项，CuSO4不是沉淀，处理措施错误；D项，通过微生物代谢含复杂有机物的废水，是生物法。
互动探究 能力提升
●情境创设
高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型水处理剂，它有比高锰酸钾更强的氧化性，在水中反应被还原为Fe3＋。高铁酸钠用于水处理，除了能消毒杀菌外，它还能沉降水中的悬浮杂质，起到净水作用。
●问题探究
1．高铁酸钠净水的原理是什么？
提示：高铁酸钠杀菌消毒后的还原产物是Fe3＋，Fe3＋可发生反应生成Fe(OH)3胶体，它可吸附水中悬浮的杂质或泥沙胶粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果。
2．常用的污水处理方法有哪些？
提示：常用的污水处理方法有物理法(格栅间、沉淀池等)、化学法(中和法、氧化还原法、沉淀法)和生物(微生物)法等。
人类在提高自身生活水平的同时还应关注环境问题，下列叙述不正确的是( )
A．化石燃料的高消耗、森林面积锐减是造成大气中二氧化碳浓度增高的主要原因
B．氮氧化物和硫的氧化物都是形成酸雨的主要物质
C．回收废旧电池的目的是因为废旧电池对空气产生污染以及材料的回收再利用
D．当进入水体的氮的含量增大时，会造成水体的富营养化从而破坏水质
【答案】 C
题点1
环境问题与环境保护
●题点例练
【解析】 化石燃料的使用产生二氧化碳，森林可吸收二氧化碳，所以化石燃料的高消耗、森林面积的锐减是造成大气中二氧化碳浓度增高的主要原因，故A正确；氮氧化物和硫的氧化物使雨水酸性增强，都是形成酸雨的主要物质，故B正确；废旧电池中的重金属离子会污染水源和土壤，需要回收再利用，故C错误；N元素可导致水中藻类植物大量繁殖，造成水体的富营养化从而破坏水质，故D正确。
1.下列各组名词或现象中，三者间没有逐级因果关系的是( )
A．汽车尾气的大量排放—光化学污染—咳嗽和气喘者增多
B．含磷洗衣粉的大量使用—水体富营养化—水栖生物大量死亡
C．生活污水任意排放—空气中CO2浓度增大—温室效应
D．氟氯烃的大量使用—臭氧空洞—皮肤癌患者增多
【答案】 C
【解析】 汽车尾气可产生大量的烃、氮及碳的氧化物等废气，可形成光化学污染，后果是使人们咳嗽、气喘，A不符合题意；使用含磷洗衣粉，将导致水体中氮、磷等营养元素偏高，使植物耗氧增加，最终使水质下降，使水栖生物缺氧而死亡，B不符合题意；温室效应主要是由于近代工业大量向空中排放温室气体CO2而形成的，C符合题意；氟氯烃可产生能使臭氧(可吸收紫外线)分解的卤原子(起催化作用)，而形成臭氧空洞，使人们受到紫外线的伤害，致使皮肤癌患者增多，D不符合题意。
【题后归纳】
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
环境问题 主要污染物 主要危害
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
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
环境问题 主要污染物 主要危害
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
“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
【答案】 D
题点2
“三废”的危害及防治
【解析】 推广使用电动汽车，可减少燃料油的使用量，从而降低大气中的碳排放，A不符合题意；推广垃圾分类，电子设备以旧换新，有利于资源的充分利用，B不符合题意；用生物方法脱除生活污水中的氮和磷，可实现水的再利用，C不符合题意；加大铅酸蓄电池、含汞锌锰等电池的生产，不利于对环境的保护，D符合题意。故选D。
2.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．实施绿化工程，防治扬尘污染
C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染
D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应速度
【答案】 D
【解析】 以环保为主题，是一道融合多个考点的综合题。联系题给的信息“蓝天工程”，再结合选项中的“污染物质”，很容易得出正确结论。
