2020-2021学年人教版高一化学必修二4.2.2《环境保护与绿色化学》(PPT课件共23张)

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名称 2020-2021学年人教版高一化学必修二4.2.2《环境保护与绿色化学》(PPT课件共23张)
格式 pptx
文件大小 3.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2021-06-21 14:48:10

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文档简介

第二课时 环境保护与绿色化学
第二节 资源综合利用 环境保护
第四章
化学与自然资源的开发利用
1.通过阅读思考、讨论交流,以聚乙烯为例,了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题,体会合成材料对人类生活的影响,认识保护自然环境对人类可持续发展的重要性。
2.通过问题探究、典例剖析,进一步体会到化学发展中带来的利与弊,树立责任意识,培养绿色化学思想和环境保护意识,了解原子经济的有关知识,提高科学素养。
核心素养发展目标
【情景导入】大家可以看到大气在被污染之前,阳光明媚,天空一望无垠,但是在环境被污染之后,大家可以看到,雾霾严重,这主要是由于人类不合理开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏。下面我们就系统学习环境保护与绿色化学。
活动一、环境问题及环境保护
二、环境保护与绿色化学
【阅读思考】阅读教材P100页内容,思考什么是环境问题?
【温馨提示】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。全球性和区域性环境问题包括:酸雨、臭氧层破坏 、温室效应等。
【讨论交流】什么是“三废”污染?作为一名化学工作者,主要任务是什么?
【温馨提示】(1)“三废”主要指废气、废液和废渣,大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物;工业生产中的废水往往含有复杂的成分,任意排放会导致土壤、水源的污染,需要经过多步处理才能达到排放标准;废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。 (2)化学工作者面临的重要任务:①环境监测:对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定,提供可靠的分析数据;②三废治理;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。
【问题探究1】(1)酸雨、温室效应、臭氧空洞、光化学烟雾、白色污染、赤潮和水华等六大环境问题的危害及主要污染物分别是什么?完成下表内容。
【温馨提示】(1)六大环境问题及其危害
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}环境问题
主要污染物
主要危害
酸雨(雨水pH<5.6)
温室效应
臭氧空洞
SO2及氮氧化物(NOx)
土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
CO2、CH4
造成全球气候变暖,水位上升,陆地面积减小
氟氯代烃、氮氧化物(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
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}环境问题
主要污染物
主要危害
光化学烟雾
白色污染
赤潮(海水中)和水华(淡水中)
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
在土壤中影响农作物吸收养分和水分,导致农作物减产;易被动物当成食物吞入,导致动物死亡;混入生活垃圾中难处理、难降解
难降解的废弃塑料
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
【问题探究2】(2)硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的化学反应原理和类型。
【温馨提示】酸雨是指PH≤5.6的酸性降水,其主要成分是硫酸和硝酸,属于严重的大气污染现象,会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。利用化学方法可以控制硫和氮氧化物,进而控制酸雨等危害。例如:针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点,主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施,用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收脱硫。 CaO+SO2=CaSO3 ;2CaSO3+O2=2CaSO4 SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3 。NOx:用氢氧化钠溶液吸收。H2S:用氢氧化钠溶液吸收等。
【问题探究3】(3)含氮、磷的大量污水任意排向湖泊、水库和近海海域,会出现水华、赤潮等水体污染问题,你认为在农村和城市造成这种水体污染各有什么特点,并请查阅资料了解有关的污染及治理情况。
【温馨提示】水华是淡水中的一种自然生态现象,是由于水的富营养化引起藻类 (如蓝藻 、绿藻、硅藻等)的迅猛生长,水一般呈蓝色或绿色。淡水中“水华”造成的最大危害是:饮用水源受到威胁,藻毒素通过食物链影响人类的健康,蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏,具有促癌效应,直接威胁人类的健康和生存。
赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上,赤潮并不一定都是红色的,它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。
【对应训练】
1.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.pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨 D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染
【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;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;pH小于5.6的雨水称为酸雨;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。
2.2020年9月22日,中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话指出,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。下列说法错误的是( ) A.减少碳排放有利于缓解全球变暖,减少极端天气发生的频率 B.大力支持风电、光伏发电、生物质发电等行业健康有序发展 C.鼓励农村居民燃烧农作物秸秆用于做饭、冬季取暖 D.大力发展电动汽车、氢燃料电池汽车等新能源汽车
C
3.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.pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨 D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染
【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正确;B项,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;C项,pH小于5.6的雨水称为酸雨;D项,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。
活动二、绿色化学与原子经济
【阅读思考】阅读教材P101页内容,思考什么是原子经济和绿色化学?
【温馨提示】(1)原子经济要求反应物的原子全部转化为目标产物,原子利用率达到 100% ,也就是说在化学反应过程中不产生任何废弃物。化学反应的原子经济性好坏是用原子利用率来衡量的。
其特点是:①最大限度地利用原料;②最大限度地减少废物排放。
(2)“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。①从科学观点看,它是化学科学基础内容的更新。②从环境观点看,它强调从源头上消除污染。③从经济观点看,它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。如下图所示:
【讨论交流】我们学过的四种基本反应类型中,最符合绿色化学理念的是哪种?在有机化学反应中有哪几种?
【温馨提示】最理想的“原子经济”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(期望产物总质量与生成物总质量之比)为100%。4种基本反应类型中化合反应符合,有机化学反应中加成反应、加聚反应符合。
【问题探究】防止白色污染的措施有哪些?
【温馨提示】①塑料的回收利用
②使用可降解塑料:使用可降解塑料(如微生物降解塑料、光降解塑料等)可以消除塑料造成的环境污染。
【对应训练】
1.最近,国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中(  ) A.对废水、废气、废渣进行严格处理 B.不排放任何有害物质 C.在化工厂周围种草、种树、种花,使化工厂成为花园式工厂 D.以绿色植物为原料,以生物催化剂实现化工生产过程的化学
【答案】B【解析】绿色化学的核心是从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,即在化学生产中少用或不用有害物质以及少排放或不排放有害物质,B项符合题意。
2.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 ⑦酯化反应 A.②⑤⑥ B.②④⑤ C.只有⑥ D.只有⑥⑦
【答案】A【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产物唯一。在有机反应类型中,取代反应、酯化反应、水解反应的产物均不唯一,而加成反应、加聚反应的产物唯一,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%。
3.“运用科学发展观,创建和谐社会”是党中央在新的历史时期提出的重大课题,它包括社会、政治、经济、科学、文化、生活等方面的全部。“善待地球——科学发展”就是其中一个方面,她突出了社会发展与自然环境之间的和谐,下列行为中不符合这一主题的是( ) A.节约能源,提高能源利用率 B.大量开采地下水,以满足社会对水的需求 C.减少使用会造成“白色污染”的塑料袋 D.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质
B
【课堂检测】
1.下列有关燃料的说法错误的是(  ) A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一 B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染 D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
【答案】B【解析】燃料燃烧产物CO2是温室气体,A正确;化石燃料即使完全燃烧也会产生SO2以及氮氧化物等大气污染物,B错误;液化石油气的主要成分是烃类,完全燃烧的主要产物是水和二氧化碳,可以减少大气污染,C正确;CO有毒,是大气污染物,D正确。
2.下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是(  )①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程 ②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程 ③“绿色化学”是没有或尽可能少污染的化学过程 ④“绿色化学”是人们理想中的化学过程,无法实现 ⑤治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴 ⑥合理施用农药属于“绿色化学” ⑦加强环境监测属于“绿色化学”过程 ⑧开发利用氢能源属于“绿色化学” ⑨富含叶绿素的食品属于“绿色食品” ⑩新鲜的蔬菜属于“绿色食品” ?无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品” ?贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品” A.③⑧? B.①②③⑤⑥⑧⑩ C.②⑥⑦⑨ D.④
A
3.绿色化学最理想的“原子经济”,就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。以下反应最符合这一要求的是(  ) A.硫化亚铜高温氧化的火法炼铜 B.用铜作催化剂将乙醇氧化为乙醛 C.铜和浓硝酸反应制硝酸铜 D.镍作催化剂的条件下,苯与氢气发生加成反应生成环己烷
【答案】D【解析】A项,Cu2S高温氧化的火法炼铜中还会产生SO2气体,不符合“原子经济”,错误;B项,CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO的同时有H2O生成,不符合“原子经济”,错误;C项,Cu和浓硝酸反应制备Cu(NO3)2时还会生成H2O和NO2,不符合“原子经济”,错误;D项,苯与氢气发生加成反应只生成环己烷,原子利用率为100%,符合“原子经济”,正确。
4.C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料,但是当它们分散到空气中时,会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是( ) A.开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些元素的氧化物的产生 B.N与S的某些氧化物能直接危害人的身体健康,引发呼吸道疾病 C.“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系 D.这些氧化物使雨水的PH<7,我们把PH<7的雨水称之为酸雨
D
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