(共39张PPT)
第三节 环境保护与绿色化学
【学习目标】 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”的含义,知道它们在利用资源、保护环境中的重要意义。
知识点一
PART
01
第一部分
知识点一 化学与环境保护
1.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_______________,以及工农业生产和人类生活所造成的____________。
生态环境破坏
环境污染
(2)环境保护的任务
①环境监测: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。
②治理工业“三废”(________、________和________)。
③寻找源头治理环境污染的生产工艺,杜绝污染物排放。
废气
废水
废渣
2.大气污染物来源及次生污染物的形成
SO2
酸雨
雾霾
光化学烟雾
3.污水的处理
(1)常用的污水的处理方法有____________、____________和____________等。
(2)常用的污水的处理的化学方法有__________、__________和__________等。
物理法
化学法
生物法
中和法
氧化还原法
沉淀法
(3)污水处理的流程
①一级处理:通常采用________方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经过一级处理后的水一般达不到排放标准,所以通常将一级处理作为预处理。
②二级处理:采用____________方法(又称____________法)及某些化学方法,除去水中的可降解有机物等污染物。经过二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。
③三级处理:主要采用________________、______________、______________和______________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。
物理
生物
微生物
化学沉淀法
氧化还原法
离子交换法
反渗透法
4.固体废物的处理
(1)遵循的原则:____________、____________和____________。
(2)达到的目的:减少环境污染和资源回收利用。
无害化
减量化
资源化
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的主要原因是什么?危害主要有哪些?如何预防?
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,主要是人们的生活废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、固体废弃物进行科学合理的处理。
(1)化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物 ( )
(2)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量 ( )
(3)处理废旧塑料制品可采用“深挖填埋”的途径( )
(4)污水的一级处理通常采用化学法和生物法将难溶解的污染物除去( )
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√
×
×
1.当今环境污染已成为人类面临的重大威胁。下列对应关系不完全正确的是( )
A.酸雨——SO2、NO2、CO2等
B.光化学烟雾——NO2、CxHy等
C.温室效应——CO2、CH4等
D.白色污染——各种颜色的难降解的塑料膜、袋等
解析:CO2排放过多会引起温室效应,但不会造成酸雨。
√
√
2.大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾,其中部分物质的反应过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.该过程中O2是催化剂
B.反应过程中没有电子转移
C.反应过程中氮氧化物不断被消耗
D.丙烯转化为甲醛和乙醛
解析:A项,根据题图可知,发生的总反应为CH2===CHCH3+O2―→CH3CHO+HCHO,O2为反应物,错误;
B项,该反应中O元素的化合价从0价变为-2价,该过程中有电子转移,错误;
C项,根据CH2===CHCH3+O2―→CH3CHO+HCHO可知,该过程中氮氧化物没有被消耗,错误;
D项,根据题图可知,丙烯与氧气反应生成甲醛和乙醛,正确。
3.我们饮用的水是由源水净化所得。已知明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀,氯气可杀菌。下列关于家庭饮用水的净化过程正确的是( )
A.源水→过滤→加氯气→加明矾→沉淀→净水
B.源水→加氯气→过滤→加明矾→沉淀→净水
C.源水→加明矾→加氯气→过滤→沉淀→净水
D.源水→加明矾→沉淀→过滤→加氯气→净水
解析:净水的过程一般为混凝→沉淀→过滤→杀菌消毒。
√
常见环境污染的形成原因
知识点二
PART
02
第二部分
知识点二 绿色化学
1.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____________________环境污染。
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________。
从源头减少或消除
100%
3.绿色化学对化学反应的要求
4.开发和利用自然资源必须遵循的原则:____________、____________和____________。
减量化
再利用
再循环
提示:不使用有毒原料Cl2,原子利用率为100%,更符合原子经济性反应
(2)我们学过的有机反应类型中,最符合绿色化学原子经济性反应的有哪些?
提示:加成反应、加聚反应。
√
(1)汽车排气管上安装催化转化器处理尾气符合绿色化学思想( )
(2)绿色化学就是指在化工生产中少排放或不排放有害物质( )
(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)植物秸秆中含大量钾元素,焚烧后用作钾肥符合绿色化学的思想( )
(5)有机物的加成反应和取代反应都能实现原子利用率为100%( )
√
√
×
×
√
1.(2024·天津第二南开中学高一检测)下列不符合“绿色发展,保护生态环境”理念的是( )
A.含酶洗衣粉代替含磷洗衣粉
B.含汞废旧电池有毒,应直接掩埋
C.用秸秆、粪便生产沼气,实现垃圾资源化
D.将废旧塑料制品制成再生制品
解析:废旧电池中含有重金属,直接掩埋会造成土壤污染、水体污染,不符合“绿色发展,保护生态环境”理念。
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√
3.绿色化学实验指的是在绿色化学的思想指导下,对常规实验进行改革而形成的实验新方法。下列符合绿色化学实验操作的是( )
A.将一氧化碳还原氧化铜的尾气直接排入空气中
B.将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中
C.将与氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全
D.将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离
解析:一氧化碳还原氧化铜的尾气中含有未反应的一氧化碳,将尾气直接排入空气中,会污染环境,A项不符合题意;
将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中,会腐蚀下水道,污染水资源,B项不符合题意;
将与氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全,产生的二氧化硫有毒,污染空气,C项不符合题意;
将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离,防止残余物对环境造成污染,D项符合题意。
课堂检测 巩固落实
PART
03
第三部分
1.下列环境污染与产生原因不相关的是( )
选项 A B C D
环境污染 白色污染 雾霾 臭氧空洞 酸雨
产生原因 生活污水 的排放 汽车尾气 的排放 氟利昂的 使用 煤的直
接燃烧
√
解析:白色污染是指大量塑料制品废弃形成的污染。
√
2.化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是( )
A.改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放
B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用
C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”
D.过度开采矿物资源,促进地方经济发展
解析:过度开采矿物会使资源匮乏,不利于社会可持续发展。
√
解析:A.制氢气:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑为置换反应,有副产物产生,A不符合题意;
C.制硝酸:3NO2+H2O===2HNO3+NO,有副产物产生,C不符合题意;
√
4.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。下列与环境保护有关的说法错误的是( )
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
解析:A.工厂废气净化分离后循环利用,可减少污染,提高利用率,故A正确;
B.应对工厂废液中有害物质进行处理达标后再排放,故B错误;
C.工地施工时适当喷水可降低粉尘污染,故C正确;
D.绿色化学的核心思想是在源头上减少或消除环境污染,故D正确。
5.促进生态文明,保护生态环境,是实现“中国梦”的重要组成部分。
(1)生活中一次性物品的使用会大大增加生态压力,一次性纸巾使用后应投入贴有________(填字母,下同)标识的垃圾桶内。
解析:一次性纸巾由于水溶性太强不可回收,所以属于不可回收垃圾。
b
(2)用明矾处理废水中细小悬浮颗粒的方法属于________。
a.混凝法 b.中和法 c.氧化还原法
解析:胶体具有吸附性,明矾溶于水会产生氢氧化铝胶体,用明矾处理废水中细小悬浮颗粒的方法属于混凝法。
a
(3)选择环保的装修材料可以有效减少居室污染。劣质胶合板释放的主要污染物是________。
a.NO b.CO c.甲醛
解析:劣质胶合板释放的主要污染物是甲醛,甲醛是致癌物质,选择环保的装修材料可以有效减少居室污染。
c
(4)NH3催化还原氮氧化物法是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术,二者反应会生成对空气无污染无害的物质,写出NH3催化还原NO2反应的化学方程式:_______________________________________。