第八章 第3节 环境保护与绿色化学 课件(共34张PPT) 人教版高中化学必修2

(共34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
素 养 目 标
1.以酸雨防治和污水处理为例,设计简单的防治方案,体会化学原理的应用对环境保护的作用,说明化学科学在生产、生活中的应用价值,发展科学态度与社会责任的学科核心素养。
2.通过环氧乙烷两种制备方法的讨论,树立“绿色化学”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,形成节约和循环利用的可持续发展的意识,发展科学态度与社会责任的学科核心素养。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
成果验收·课堂达标检测
目 录 索 引
基础落实·必备知识全过关
一、化学与环境保护
1.环境问题
环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用　　　　　　　而造成的　　　　　　破坏,以及　　　　　　　　　和　　　　　　所造成的环境污染。
自然资源
生态环境
工农业生产
人类生活
2.化学在环境保护中的作用
(1)工业“三废”主要指工业生产中产生的大量　　 　　、　　 　　和
　　　　。
(2)大气污染物主要来自　　　　　　　　　和工业生产过程中产生的
　　　　及其携带的　　　　　　。这些污染物在　　　　　等因素作用下,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。
废气
废水
废渣
化石燃料的燃烧
废气
颗粒物
太阳辐射
酸雨
雾霾
光化学烟雾
(3)工农业生产和生活产生的污水往往含有复杂的成分,任意排放会导致
　　　　　和　　　　的污染,必须经过多步处理才能达到排放标准。污水的处理方法常用的有　　　　　、　　　　　和　　　　等。
(4)工业废渣和生活垃圾等固体废弃物的处理应遵循　　　　　、
　　　　和　　　　的原则,达到减少　　　　　　和　 　　 　　这两个重要目的。
土壤
水体
物理法
化学法
生物法
无害化
减量化
资源化
环境污染
资源回收利用
二、绿色化学
1.绿色化学
绿色化学也称　　　　　　化学,其核心思想是改变“　　　　　　　　”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　　　　　　或　　　　环境污染。
环境友好
先污染后治理
源头减少
消除
2.绿色化学示意图
3.原子经济性反应
绿色化学的核心内容是“原子经济性反应”,是指反应物的原子　　　　转化为期望的　　　　　　　,原子利用率达到　　　　,原子利用率
= ×100%。
教材拓展
空气质量日报
(1)空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”“空气质量级别”“首要污染物”等。
(2)目前计入空气污染指数(API)的项目主要是SO2、NO2、CO、O3和可吸入颗粒物等。
全部
最终产物
100%
归纳总结
常见的工业废气及处理方法
工业废气 主要成分 处理方法
硫酸厂尾气 SO2、O2、N2等 一般用氨水吸收
硝酸厂尾气 NO、NO2、N2、O2等 一般用NaOH溶液吸收
高炉煤气 CO、CO2、N2等 一般回收利用
炼钢烟气 Fe2O3、烟尘、CO等 一般回收利用
焦炉气 H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2等 可用作燃料
归纳总结
工业废水的三级处理
处理级数 主要任务 处理方法 处理程度
一级 除去污水中不溶解的污染物 通常采用物理法 (如格栅网、沉淀池等) 废水的净化程度不高,一般不能直接排放,通常作为预处理
二级 除去废水中的可降解有机物等污染物 采用生物法(又称微生物法)及某些化学法(如曝气池) 一般可达到国家规定的排放标准
三级 进一步除去二级处理未能去除的污染物,其中包括微生物未能降解的有机物、可溶性无机物等 主要采用化学沉淀法、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,经过三级处理后的水可用于绿化和景观用水等
名师提醒
与原子利用率有关的计算
重难探究·能力素养全提升
探究一　化学与环境保护
情境探究
(1)CO2能引起温室效应,故CO2属于大气污染物之一,因此应最大限度地减少CO2的排放。这种观点正确吗 为什么
(2)为减少和消除煤炭燃烧产生的SO2,人们向煤炭中加入石灰石作为固硫剂,你知道其原理吗 写出相关反应的化学方程式。
提示 不正确;CO2不属于大气污染物,CO2是植物进行光合作用的原料之一,应控制CO2的排放,使空气中CO2含量在合理范围内。
提示 CaCO3 CaO+CO2↑,CaO+SO2══CaSO3,2CaSO3+O2══2CaSO4。
方法突破
常见的环境污染问题及主要危害
环境问题 主要污染物 主要危害
酸雨(雨水 pH<5.6) SO2、氮氧化物(NOx) 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
温室效应 CO2、CH4 造成全球气候变暖,水位上升,陆地面积减小
臭氧空洞 氟氯代烃、氮氧化物(NOx) 到达地球表面的紫外线增多,给人类健康及生态环境带来危害
光化学 烟雾 碳氢化合物、氮氧化物(NOx) 刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡
白色污染 难降解的废弃塑料 在土壤中影响农作物吸收养分和水分;易被动物当成食物吞入;混入生活垃圾中难处理、难回收
环境问题 主要污染物 主要危害
赤潮和水华 海水中称为赤潮,淡水中 称为水华 废水中含N、P等营养元素 水体富营养化,导致水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水质腐败变质、变臭,水生生物因缺氧而死亡
雾霾 SO2、氮氧化物和可吸入颗粒物 大气细粒子能吸附大量致癌物质和基因毒性诱变物质,使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化、改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构等
应用体验
1.硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法不正确的是(　　)
A.汽车尾气中含有NO、CO等多种大气污染物
B.CO2、NO2和SO2是形成酸雨的主要原因
C.雷雨天气有少量HNO3降落地面,可促进植物生长
D.SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体
B
解析 汽车燃料燃烧时,在发动机内N2与O2会化合生成NO,燃料不完全燃烧会生成CO等,故尾气中含有NO、CO等多种大气污染物,A正确;CO2是温室气体,不能形成酸雨,B错误;雷雨天气时,有少量N2与O2反应生成NO,进而生成NO2,最后与水反应生成HNO3,HNO3降落地面后与土壤中的盐反应生成硝酸盐,可促进植物生长,C正确;SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,D正确。
2.(2023·湖北黄冈高一期末)工业生产需要大量原料,消耗大量的能源,同时会产生大量废气、废水和废渣,处理不当就会污染环境。下列与环境保护相关的说法错误的是(　　)
A.工厂废气净化分离后循环利用
B.工厂废液需加水稀释后再排放
C.工地施工时适当喷水,降低粉尘污染
D.化工生产应在源头上减少或消除环境污染
B
解析 工厂废气净化分离后循环利用,可提高利用率,A正确;工厂废液必须经过多步处理达到排放标准后再排放,B错误;工地施工时适当喷水可降低粉尘污染,C正确;绿色化学的核心思想是在源头上减少或消除环境污染,D正确。
探究二　绿色化学观念的形成和绿色化学思路的运用
情境探究
长期以来,科学技术为人类带来了巨大的物质财富,而社会发展却面临越来越大的环境压力,绿色化学的理论和实践为人类解决环境问题提供了全新的思路。
(1)绿色化学的核心思想是什么
(2)我们学过的化学反应中,哪些类型的反应最符合绿色化学理念 你能举例说明吗
提示 核心思想是改变“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。
提示 化合反应,如Na2O+H2O══2NaOH;
加成反应,如CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br;
方法突破
多角度全面理解“绿色化学”观念
应用体验
1.在绿色化学工艺中,理想状态是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,即原子利用率为100%。下列反应中最符合绿色化学理念的是(　　)
D
解析 由题给信息可知,绿色化学的理想状态是原子利用率为100%。CH3CH2Br与NaOH反应除生成CH3CH2OH外,还生成NaBr,A错误;甲烷与氯气反应除生成CH3Cl外,还生成HCl,B错误;Cu与浓硝酸反应除生成Cu(NO3)2外,还生成NO2和H2O,C错误;CH3CHO与O2反应生成CH3COOH,原子利用率为100%,符合绿色化学理念,D正确。
2.(2023·江西赣州高一期末)绿色化学的理想状态是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。以下反应不符合绿色化学理念的是(　　)
C
解析 铝热反应中,Al与Fe2O3反应除生成Fe外,还生成Al2O3,不符合绿色化学理念,C错误。
成果验收·课堂达标检测
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1.践行绿色发展理念,下列做法值得提倡的是(　　)
A.将生活垃圾进行分类处理
B.废旧塑料制品深挖填埋处理
C.选用一次性筷子、纸杯和塑料袋
D.大量施用化肥、农药以保障农作物增产
A
解析 废旧塑料制品深挖填埋处理,易造成白色污染;选用一次性筷子、纸杯和塑料袋,易造成资源浪费,且产生较多废弃物污染;大量施用化肥、农药以保障农作物增产,易造成土壤污染、水体污染等。
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2.(2023·山西大同高一期中)加强生态环境保护,促进绿色低碳发展。下列说法正确的是(　　)
A.21世纪最具发展潜力的清洁能源是氢能
B.新能源汽车电池生产过程中对环境不会产生污染
C.合成氨工业解决了粮食不足和生态环境保护问题
D.只要做好汽车尾气的有效处理,可继续提倡燃油车的使用
A
解析 新能源汽车电池使用了某些重金属,在生产过程中易对环境产生污染,B错误;合成氨工业解决了粮食不足,并未解决生态环境保护问题,C错误;燃油车使用过程做好汽车尾气的有效处理,仍会产生大量CO2,增大空气中CO2浓度,引起温室效应,D错误。
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3.(2023·河北邯郸高一期中)化学与生活、环境、生产息息相关。下列叙述错误的是(　　)
A.燃料脱硫、脱硝的目的是减少温室气体的产生
B.食品包装盒中的铁粉可防止食品氧化变质
C.SO2具有抗氧化的作用,是一种重要的食品添加剂
D.过度使用含氮化肥会污染土壤和水体
A
解析 燃料脱硫、脱硝的目的是减少酸雨,二氧化碳是形成温室效应的主要气体,A错误。
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4.根据绿色化学的思想,某化学家设计了下列化学反应步骤:
①CaBr2+H2O══CaO+2HBr(750 ℃);
②2HBr+Hg══HgBr2+H2↑(100 ℃);
③HgBr2+CaO══HgO+CaBr2(750 ℃);
④2HgO══2Hg+O2↑(500 ℃)。
该方案的相关叙述正确的是(　　)
A.该方案的目的是制取HBr
B.该过程的副产品是Hg
C.该过程得到的气体只有H2
D.该过程的本质是水的分解
D
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解析 根据质量守恒定律,由①×2+②×2+③×2+④得总反应2H2O 2H2↑+O2↑,该方案的目的是制取氢气和氧气,该过程的本质是水的分解,A错误、D正确;总反应为2H2O 2H2↑+O2↑,该过程中Hg是中间产物,B错误;该过程得到的气体有H2、O2,C错误。
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5.(2023·四川学业水平考试)保护环境、保护地球已成为人类共同的呼声。将下列有关行为与可能导致的环境问题用线条连接起来(连接小黑点)。