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第三节 环境保护与绿色化学
第八章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
课 标 定 位
1.认识物质及其变化对环境的影响,认识环境污染的成因、主要危害及其防治措施,体会化学对环境保护的作用,体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。
2.树立绿色化学的观念,形成资源全面节约、物能循环利用的意识。
3.了解关于污染防治、环境治理的相关国策、法规,强化公众共同参与环境治理的责任。
素 养 阐 释
1.能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害;能说出常见污染的成因和防治措施的化学原理,能结合具体的污染问题设计简单的防治方案。
2.能举例说明化学对环境保护的作用,能运用绿色化学的思想分析和讨论化工生产的相关问题。
3.具有节约资源、保护环境的可持续发展意识,能从自身做起,科学地进行固体废弃物和垃圾处理。
自主预习·新知导学
一、化学与环境保护
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 生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
化学工作者所承担的环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础,化学在废气、废水和废渣(简称“三废”)治理方面发挥着重要作用。
2.除了自然因素,大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物,这些污染物在太阳辐射等因素作用下,在一定的天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。
3.工农业生产和生活中产生的污水的任意排放会导致土壤和水体的污染。污水处理的方法很多,常用的有物理法、化学法和生物法等。除去污水中细小悬浮物可采用加入混凝剂的方法,使其形成较大颗粒后经沉淀、过滤除去;对溶于水中的污染物,可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。
4.工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循无害化、减量化和
资源化的原则,并达到减少环境污染和资源回收利用的目的。
二、绿色化学
1.绿色化学的核心思想是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。
2.按照绿色化学思想,最理想的“原子经济性反应”的原子利用率为100%。
【自主思考】 哪些类型的反应符合最理想的“原子经济性反应”
提示:化合反应、加成反应。
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)为了不破坏环境,应停止一切伐木活动。( )
(2)工业生产中会产生“三废”,处理不当就会污染环境。( )
(3)工业生产中产生的废气不仅影响大气质量,还可能污染水资源。( )
(4)生活污水的任意排放,会导致土壤和水体的污染。( )
(5)处理污水的方法很多,打捞污水中漂浮物属于物理法。( )
(6)生活中的固体废弃物应优先考虑回收利用。( )
(7)“先污染后治理”的观念属于绿色化学的思想。( )
(8)绿色化学就是原子利用率为100%的化学。( )
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2.可持续发展需要注意“环境保护”和“节约能源”。
(1)开发和利用自然资源必须站在人与自然和谐共生的高度,遵循减量化、再利用和 。
(2)某污水处理厂处理含酸性物质、泥砂等的污水时,常先加入混凝剂,经曝气、沉砂后,再加入熟石灰处理,加入熟石灰的目的是 。
(3)汽车尾气的大量排放会引起环境污染,写出NO和CO在催化剂作用下转化为无污染的两种气体的化学方程式: 。
答案:(1)再循环
(2)中和酸性物质
合作探究·释疑解惑
探究任务
化学与环境保护
【问题引领】
随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用,排放到空气中的有害气体和烟尘大大增加,导致空气质量下降,影响了生态环境和人类健康。
煤燃烧产生的二氧化硫和汽车发动机产生的氮氧化物气体排放到空气中,与大气中的水发生化学反应,生成酸,随降水降落到地面,便形成酸雨。
酸雨能酸化土壤、污染水体、腐蚀建筑及文物古迹、加速金属制品的锈蚀,已成为全球性灾害。
1.大气中的SO2为什么会导致酸雨的形成
SO2+H2O H2SO3,2H2SO3+O2══2H2SO4。
提示:SO2与水反应生成H2SO3,可进一步被氧气氧化为H2SO4。
2.向受酸雨影响的湖泊中喷洒石灰石粉末可减弱酸雨的影响,写出该反应的化学方程式。
提示:H2SO4+CaCO3══CaSO4+CO2↑+H2O。
3.工业上常用氨水吸收废气中的SO2以消除其污染并回收利用。写出该反应的化学方程式。
提示:SO2+2NH3·H2O══(NH4)2SO3+H2O或SO2+NH3·H2O══NH4HSO3。
【归纳提升】
1.大气污染的危害及改善大气的措施。
(1)大气污染的危害是多方面的,既危害人体健康,又影响动植物的生长,严重时影响气候,形成酸雨,产生雾霾、光化学烟雾,使全球气候变暖等。
(2)改善大气质量主要从人为因素入手,主要方法和措施如下。
①减少煤等化石燃料燃烧产生的SO2、粉尘等污染。
改善燃煤质量(如对煤洗选,降低煤的含硫量和含灰量);改进燃烧装置和燃烧技术(如调节燃烧时的空燃比,向煤中加石灰石固硫)、改进排烟设备;发展洁净技术,开展煤的综合利用(如将煤气化和液化)。
②减少汽车等机动车尾气中的CO、NO、NO2和碳氢化合物等造成的污染(如在汽车尾气系统中装置催化转化器)。
③减少室内空气污染。如家用燃料充分燃烧(使用节能灶),减少或不吸烟,改善烹调方式(减少油烟),杜绝建材和装饰材料的有害物质(如甲醛、苯、放射性气体)等。
2.水体污染的危害和改善水质的措施。
(1)水体污染的危害是多方面的,不仅加剧水资源短缺,还严重危害人体健康。
①重金属污染。含有重金属离子的污染物进入水体,对水体造成污染。重金属离子可通过食物链逐级富集,对人体产生严重危害。
②植物营养物质污染。含氮、磷元素的大量污水任意排放,会出现水华(发生在江河、湖泊等淡水水域)、赤潮(发生在近海水域)等水体污染现象。
(2)改善水质,最根本的措施就是控制工业废水和生活污水的排放。例如:重复利用废水、回收废水中的有用成分、减少废水的排放量;采用革新工艺、降低废水中污染物的浓度;加强污水处理,使污水达标后再排放;加强对水体污染源的监管等。
3.固体废弃物的处理。
(1)从源头上减少固体废弃物的产生量,并对垃圾分类和回收利用。这样,既节约自然资源,又防止污染。
(2)根据垃圾的来源和成分,遵循无害化、减量化、资源化的原则,选用卫生填埋、堆肥和焚烧等方法处理。
【典型例题】
【例题】 设立酸雨监测点可以了解酸雨的发生时间、危害程度以及对水源水质造成的影响等情况。下列说法正确的是( )。
A.CO2、NOx、CO、SO2是大气主要污染物
B.正常雨水的pH等于7
C.NOx和SO2是引起酸雨的主要气体
D.秸秆焚烧可使养分还田,总体来说对庄稼是有益的,值得提倡
答案:C
解析:CO2不属于大气污染物,它是引起温室效应的主要气体,A项错误;正常雨水中因为溶有CO2而显酸性,pH为5.6,B项错误;SO2可以形成硫酸型酸雨,NOx可以形成硝酸型酸雨,C项正确;秸秆焚烧不但引起空气污染,还破坏了土壤的结构,造成农田质量下降,且容易引起火灾,必须禁止,D项错误。
正常雨水中因为溶解CO2形成H2CO3,显弱酸性,pH为5.6而不是7。
【变式训练】 下列有关环境问题的说法不正确的是( )。
A.用太阳能光解水制H2作燃料可减少碳排放
B.使用淀粉基塑料生产快餐盒可有效减少污染
C.用熟石灰改良酸性土壤
D.用Ba(OH)2可消除水中Cu2+等重金属离子污染
答案:D
解析:用太阳能光解水制H2可减少化石燃料的使用,减少碳排放,A项正确;用淀粉基塑料生产的快餐盒易降解,不会产生污染,B项正确;熟石灰有碱性,可用于改良酸性土壤,C项正确;用Ba(OH)2会产生Ba2+,造成重金属离子污染,D项错误。
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