8.3 环境保护与绿色化学-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

(共51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
化学人教版必修第二册
目录
学习目标
03
01
02
04
必备知识解读
题型解析
考向分析
05
学业质量测评
学习目标
01
1．认识化学对环境保护的意义。
2．了解绿色化学的含义，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
必备知识解读
02
化学与环境保护
1．环境问题
指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。
2．环境监测任务
对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，提供可靠的分析数据。
3．常见污染物及处理方法
(1)工业“三废”：是指________、________、________，是主要的环境污染物。
(2)大气污染物的来源。
①大气污染物主要来自___________的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的__________。在一定的天气条件下会造成________、________、______________等污染现象。
废水
废气
废渣
化石燃料
颗粒物
酸雨
雾霾
光化学烟雾
②次生污染物形成示意图：
CO
NOx
SO2
烟尘
(3)污水处理方法。
①污水处理方法：常用的有________法、________法和________法等。
②具体方法：
污染物 处理方法
细小悬浮物 混凝剂法——加入__________、________、_____ __________等，使污水中的细小悬浮物等聚集成____________，然后经沉淀、过滤除去
溶解在水中的污染物 ________法、___________法、________法等
物理
化学
生物
硫酸亚铁
硫酸铝
聚合
氯化铝
较大颗粒
中和
氧化还原
沉淀
(4)水华与赤潮。
含________、________元素的大量污水任意排入河流、湖泊会出现________；污水排入近海水域会出现________。
氮
磷
水华
赤潮
绿色化学
1．绿色化学与“原子经济性反应”
(1)绿色化学也称___________化学，其核心思想就是改变“_______ ___________”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____________________环境污染。
(2)最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子__________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________。
环境友好
先污
染后治理
从源头上减少或消除
全部转化
100%
2．开发和利用自然资源遵循的原则
必须遵循_________、_________和_________的原则，践行绿色发展理念，保护生态环境。
减量化
再利用
再循环
题型解析
03
题型1 化学与
例8 ［新情境·全冬会中的化学］2024年2月第十四届全国冬季运动会在内蒙古自治
区举行，见证了中国冰雪运动的“热辣滚烫”。下列说法错误的是( )
C
A.场馆的照明、运行均由光伏发电和风力发电提供，有利于实现碳中和
B.速滑竞赛所使用的冰刀，刀刃多由优质高碳钢制成，高碳钢是一种常见的合金
C.场馆建设大量使用了太阳能电池板，太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
D.购进新能源纯电力公交车为全冬会提供绿色出行方式，电车充电时能量转化形式：
电能 化学能
【解析】列表分析·逐项释疑惑
选项 分析 正误
A √
B 高碳钢是常见的铁合金 √
C 太阳能电池板的主要材料是晶体硅
D 电池充电时，电能转化为化学能而储存起来 √
题型2 绿色化学视角下的环境保护热点问题
例9 (2025江苏镇江中学学情调研)研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。
Ⅰ.硝酸工业会产生含的酸性废水，可用磁性石墨烯负载纳米 还原去除，其
转化机理如图所示，“*”表示吸附在磁性石墨烯表面的粒子。
（1）图中转化ⅰ中，纳米与反应生成 的离子方程式为_________________
__________________________。
【解析】由转化机理图可知，在转化ⅰ中，与吸附在磁性石墨烯表面的 反应生
成和，则离子方程式为 。
（2）研究发现，若废水的初始 较高，除氮效果会显著下降，原因是___________
_________________________________________________________________________
____________________________________________________。
若废水的初
始较高，较大，容易转化生成沉淀或沉淀，覆盖在
磁性石墨烯表面，减少的吸附量，导致除氮效果降低
【解析】若废水的初始较高，较大，容易转化生成 沉淀或
沉淀，覆盖在磁性石墨烯表面，减少 的吸附量，导致除氮效果降低。
Ⅱ．氨氮废水中的氮元素多以和 的形式存在。某工厂处理氨氮废水的
流程如下：
含的废水低浓度氨氮废水含余氯废水 达标
（3）过程①的目的是将转化为 ，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出
转化为 的离子方程式：_ __________________________。
【解析】过程①中和反应转化为 。
（4）过程②加入 溶液可将氨氮物质转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元
素的物质化学式分别为____、______。
【解析】 具有强氧化性，可将氨氮物质转化为无毒物质，则氮元素化合价升高
变为，中的氯元素化合价降低变为，形成 。
（5）含余氯废水的主要成分是和，可选用 溶液以达到去除余氯
的目的，写出该物质除去 的离子方程式：________________________________。
【解析】具有还原性，能被氧化，则除去 的离子方程式为
。
Ⅲ．、和 等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
（6）的氧化吸收。用 溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气
中的去除率。其他条件相同时，转化为 的转化率随
溶液初始 （用稀盐酸调节）的变化如图所示。
溶液的初始越小， 转化率越高。其原因是_________
_______________________________________________。
溶液的越小，溶液中浓度越大，氧化的能力越强
【解析】溶液的初始越小，与结合生成的越多， 浓度越大，
溶液的氧化性越强，则 转化率越高。
【变式题】
1.［变情境· 烟气的回收处理］(上海同济大学第一附属中学期中)二氧化硫的减排
与回收处理已成为环保领域急需解决的重大课题，某研究团队提出如图所示还原脱
硫流程:
下列说法错误的是( )
A
A.“脱硫塔”中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之
比为2
B.硫冷凝器中没有发生氧化还原反应
C. 和煤需经粉碎处理后再送入“再生塔”，以
确保二者充分反应
D. 可以循环使用
【解析】A项：“脱硫塔”中发生反应 ,既作氧化剂又作还原剂，
作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
B项：硫冷凝器中通过冷凝将 分离出来，没有发生氧化还原反应（√）。
C项： 和煤需经粉碎处理，目的是增大二者的接触面积，确保二者充分反应
（√）。
D项：“再生塔”中发生反应,则为, 可以加入“脱
硫塔”中循环使用（√）。
题型3 化学实验中的绿色思想
例10 某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中铜与硝酸反应的实验，
以探究化学实验的绿色化。
（1）实验前，关闭活塞，试管中加水至浸没长导管口，塞紧试管和
的橡胶塞，加热试管 ，其目的是________________。
检查装置气密性
【解析】这样操作的目的是检查装置的气密性，按题目所述操作进行，
若试管 中长导管口有气泡产生，且冷却后导管中有一段稳定的水柱，说明装置气密
性良好。
（2）在试管中加适量溶液，试管中放一小块铜片，由分液漏斗向试管 中
加入浓硝酸，试管 中反应的化学方程式是________________________________
______________。再由分液漏斗向试管中加入蒸馏水，试管 中的实验现象是
________________________。
反应变慢，气体颜色变淡
【解析】试管中放一小块铜片，由分液漏斗向试管中加入 浓硝酸时发生反应
；若再由分液漏斗向试管 中加入
蒸馏水，浓硝酸的浓度变小，反应变得缓慢，产生的气体颜色变淡。
（3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是____，理由
是____________________________________。
方案 反应物
甲
乙
丙
丙
消耗硝酸的物质的量最少且产物无污染
【解析】甲方案制取硝酸铜的反应为
，乙方案制取硝酸铜的反应为
（稀） ，丙方案制取硝酸铜的反应为
（稀） 。比较这三种方案的反应可以发现
制取时消耗的物质的量分别为、、 ，丙方案消
耗的 的物质的量最少且产物无污染。
（4）该小组还用上述装置进行实验证明氧化性: ，操作步骤为___
_________________________________________________________________________
____________________，实验现象为_________________________________________
_______；此实验的不足之处是__________________。
向试管中加入（或等）溶液，试管中加入固体，由分液漏斗向试管中加入浓盐酸
试管中有黄绿色气体产生，试管中溶液变
为橙色
没有尾气处理装置
【解析】根据氧化还原反应的规律可知，应先用制，再用制 。所以
实验的操作步骤为向试管中加入（或等）溶液，试管中加入 固体，
由分液漏斗向试管中加入浓盐酸。实验现象为试管中有黄绿色气体产生，试管
中溶液变为橙色。但是由于 和溴蒸气均为有毒气体，所以需要进行尾气处理。
考向分析
04
考向 环境保护与绿色化学
例11 (2024高考组合)化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法或化学反应表
示错误的是( )
B
A.（山东卷5A）石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了 的碱性
B.（河北卷2A） 等钡的化合物均有毒，相关废弃物应进行无害化处理
C.（6月浙江卷5D）加入混凝剂聚合氯化铝,可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒
D.（湖南卷6D）绿矾 处理酸性工业废水中的
【解析】列表分析·逐项释疑惑
选项 分析 正误
A √
B
C √
D √
【类题链接】
2.(全国卷)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关
（如图所示）。下列叙述错误的是( )
C
A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C. 是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【解析】列表分析·逐项释疑惑
选项 分析 正误
A 雾和霾的分散剂都是空气 √
B √
C
D √
3.(2025上海卷改编)碳酸丙烯酯（ ）是一种重
要的有机化合物，具有多种工业应用。环氧丙烷与
二氧化碳催化合成法是目前最常用的生产方
法： 。制备 还有一种光气法，利用丙二醇与光气作用生成
碳酸丙烯酯。
已知：光气 有毒，化学性质不稳定，遇水发生分解。与光气法相比，请从绿色
化学角度写出3点环氧丙烷与二氧化碳合成法的优势：
①______________________ ；
②_____________________________________ ；
③____________________________________________。
光气有毒，会污染环境
光气法会产生小分子，原子利用率低
二氧化碳合成法原料易得，成本低（合理即可）
学业质量测评
05
A 基础练丨知识测评
建议时间:10分钟
题组1 化学与环境保护
1.化学与科技、社会、生产密切相关，下列有关说法错误的是( )
C
A.乙醇汽油的广泛使用能减少有害气体的排放
B.无磷洗涤剂的推广使用，能有效减少水体富营养化的发生
C.海水淡化可以解决淡水供应危机，向海水中加入明矾可以使海水淡化
D.倡导“低碳经济”“低碳生活”有助于减轻温室效应
【解析】明矾能净水，但不能淡化 ，C项错误。
2.绿色发展是新质生产力的内在要求，化学在绿色发展方面发挥着重要作用。下列
有关叙述错误的是( )
C
A.推广使用煤炭、石油脱硫技术，可以减少酸雨的产生
B.推广碳捕集和储存技术，助力碳达峰、碳中和
C.推广使用有机高分子材料石墨烯，让电池更轻薄、充电更快速
D.推广光触媒（即光催化）技术，将汽车尾气中的和 转化为无毒气体
【解析】列表分析·逐项释疑惑
选项 分析 正误
A √
B 二氧化碳是产生温室效应的主要气体，推广碳捕集和储存技术，逐步 实现二氧化碳零排放，有利于实现碳达峰、碳中和 √
C 石墨烯为碳单质，不是有机高分子材料
D √
3.(2025浙江杭州浙江大学附属中学期中)良好的生态环境可以提升生活质量。
（1）目前计入我国空气质量指数的污染物主要为、、 、____、可吸入颗
粒物和细颗粒物等。
【解析】目前计入空气质量指数的主要污染物为、、、 、可吸入颗粒
物和细颗粒物等。
（2）光化学烟雾主要是由氮氧化物造成的。工业上利用氨气在催化剂作用下与氮氧
化物反应，生成对空气无污染的物质。请写出氨气与二氧化氮反应的化学方程式：
_______________________________。
【解析】氨气在催化剂作用下与氮氧化物反应生成对空气无污染的物质，则生成物
为氮气和水，根据原子守恒和得失电子守恒可知，氨气与二氧化氮反应的化学方程
式为 。
（3）工业废水需处理达标后才能排放。下列废水处理的方法合理的是___（填标号）。
A
A.用中和法除去废水中的酸
B.用混凝剂除去废水中的重金属离子
C.用氯气除去废水中的悬浮物
【解析】中和法适用于除去废水中的酸，A项正确；一般用沉淀法除去废水中的重
金属离子，混凝剂一般用于沉降废水中的悬浮物，B项错误；氯气能消毒杀菌，但不
能除去废水中的悬浮物，C项错误。
（4）向含铬废水中加入石灰乳可使转变为沉淀，从而除去 ，请写出
该反应的离子方程式：______________________________________。
【解析】转变为 沉淀，离子方程式为
，注意反应物是石灰乳， 不能拆成
离子形式。
题组2 绿色化学
4.[教材改编题·来源于教材P121第1题] 下列做法不符合绿色化学思想的是( )
A
A.大量使用化石燃料
B.合成氨工业将氨分离后，剩余的气体再利用
C.开发太阳能、风能等新能源
D.推广使用秸秆发酵制沼气的技术
【解析】列表分析·逐项释疑惑
绿色化学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。
A 大量使用化石燃料，造成环境污染，且化石燃料为不可再生能源 不符合绿色
化学思想
B 工业合成氨时，将氨分离后剩余的气体再利用，能够提高原料利 用率 符合绿色化
学思想
C 开发太阳能、风能等新能源，减少化石燃料的使用，有利于环境 保护 D 推广使用秸秆发酵制沼气的技术，秸秆属于生物质能，为可再生 能源 5.[教材溯源题·来源于教材P120“思考与讨论”] 合成环氧乙烷（ ）的三种
常用方法如下:
方法①：
方法②：
方法③：
已知：过氧乙酸具有乙酸的性质，也具有过氧化氢的性质。
下列说法错误的是( )
B
A.环氧乙烷不属于烷烃
B.利用方法①合成环氧乙烷时，反应温度越高越好
C.方法②的化学方程式中，为
D.利用方法③合成环氧乙烷，原子利用率为
【解析】列表分析·逐项释疑惑
选项 分析 正误
A 环氧乙烷中含有氧元素，不属于烷烃 √
B
C √
D √
B 综合练丨选考通关
建议时间:10分钟
6.(2025河北廊坊期中)绿色化学思想要求从源头减少或消除环境污染，改变“先污染
后治理”的观念和做法。下列物质制取方案可以一步实现且符合绿色化学思想的是
( )
B
A. B.
C. D.
【解析】列表分析·逐项释疑惑
A 不符合绿色化学思想
B 一步实现且符合绿色
化学思想
C 不能一步实现
D 7.［新情境·二氧化碳的捕获和利用］ (2025江苏南通通州中学月考)二氧化碳的捕获和
利用是我国能源领域实现碳达峰、碳中和目标的一个重要研究方向。回答下列问题：
（1）某校科研人员利用 溶液实现“碳捕获”的技
术如图所示。
①在整个“捕捉”过程中，将 溶液喷成雾状是为了
增大溶液与的接触面积，使反应更快更充分
【解析】“捕捉”过程中，将溶液喷成雾状是为了增大溶液与 的接触面
积，使反应更快更充分。
_________________________________________________。
②“碳捕获”技术是减少排放的一种途径，若用氢氧化钠溶液吸收 ，反应后碳
酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为 ，则反应的离子方程式为__________________
____________________________。
【解析】, ,根据反应后碳酸
钠和碳酸氢钠的物质的量之比为 ，可判断参与反应的二氧化碳与氢氧化钠的物质
的量之比为，则反应的离子方程式为 。
③下列试剂中，同样能用于“捕捉” 的是___（填标号）。
D
A.溶液 B.溶液 C. 溶液 D.石灰乳
【解析】A、B、C项物质均不与反应，不能“捕捉” ；石灰乳［主要成分为
可与反应生成，可用于“捕捉” ，D符合题意。
（2）的捕获和转化可减少 排放并实现资源利用，原理如图所示。
①图中可循环利用的物质有_____________（填化学式）。
②若产生等物质的量的和 ，写出反应Ⅱ的化学方程式：
_ _______________________________________________。
、
【解析】反应Ⅰ为，反应Ⅱ的反应物为和，生成的 和
的物质的量相等，则反应Ⅱ为 ，结合反应Ⅰ、
Ⅱ可知，、 可循环利用。
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