【課件】環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

第三節(jié)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)第八章

化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)污染成因與防治，綠色化學(xué)與原子經(jīng)濟(jì)性。1.了解環(huán)境污染的主要因素、危害及防治方法。2.了解綠色化學(xué)的思想與內(nèi)涵及對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求。學(xué)習(xí)難點(diǎn)綠色化學(xué)與原子經(jīng)濟(jì)性。新課導(dǎo)入物質(zhì)能量地球生態(tài)系統(tǒng)人類不合理地開發(fā)和利用自然資源環(huán)境問題視頻導(dǎo)學(xué)問題思考看視頻《迷失的家園》，思考為什么要保護(hù)環(huán)境？我們?nèi)绾伪Ｗo(hù)環(huán)境？一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)知識(shí)梳理1.環(huán)境保護(hù)(1)環(huán)境問題(不合理地開發(fā)和利用自然資源)生態(tài)環(huán)境破壞環(huán)境污染(工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活)(2)環(huán)境保護(hù)的任務(wù)①環(huán)境監(jiān)測(cè)②治理工業(yè)“三廢”：廢氣、廢水、廢渣③尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)知識(shí)梳理2.大氣污染物來源及次生污染物的形成化石燃料的燃燒CO、NOx、SO2等煙塵揮發(fā)性有機(jī)物酸雨霧霾光化學(xué)煙霧陽光、空氣和水蒸氣作用一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)知識(shí)梳理3.污水的處理(1)常用方法：物理法、化學(xué)法、生物法等。(2)常用化學(xué)方法：中和法、氧化還原法、沉淀法等。工業(yè)污水生活污水水華赤潮一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)知識(shí)梳理3.污水的處理(3)污水處理的流程一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)知識(shí)梳理4.固體廢物的處理(1)處理原則：無害化、減量化和資源化。(2)目的：減少環(huán)境污染和資源回收利用。工業(yè)廢渣生活垃圾歸納總結(jié)環(huán)境問題主要污染物主要危害酸雨(雨水H<5.6)SO2及氮氧化物(NOx)土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等溫室效應(yīng)CO2、CH4造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小臭氧空洞氟氯代烴、氮氧化物(NOx)到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害六大環(huán)境問題及其危害歸納總結(jié)環(huán)境問題主要污染物主要危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔?、氮氧化?NOx)刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染難降解的廢棄塑料在土壤中影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；易被動(dòng)物當(dāng)成食物吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡；混入生活垃圾中難處理、難降解赤潮(海水中)和水華(淡水中)廢水中含N、P等營養(yǎng)元素水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水質(zhì)腐敗變質(zhì)、變臭，水生生物因缺氧而死亡六大環(huán)境問題及其危害請(qǐng)完成學(xué)案上的導(dǎo)思、導(dǎo)練導(dǎo)思授課老師可根據(jù)需要選擇使用1.判斷正誤(1)化學(xué)工作者進(jìn)行的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作可有可無，有污染治理就行(

)(2)化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO、NOx、SO2為次生污染物(

)(3)“燃煤固硫”“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質(zhì)量(

)(4)工業(yè)廢渣和生活垃圾等固體廢物對(duì)環(huán)境影響不大，可不必處理(

)(5)污水的一級(jí)處理通常采用化學(xué)法和生物法將難溶解的污染物除去(

)××√××導(dǎo)思2.當(dāng)今環(huán)境污染已成為人類面臨的重大威脅，下列對(duì)應(yīng)關(guān)系不完全正確的是A.酸雨——SO2、NO2、CO2等B.光化學(xué)煙霧——NO2、CxHy等C.溫室效應(yīng)——CO2、CH4等D.白色污染——難降解的塑料膜、塑料袋等√CO2排放過多會(huì)引起溫室效應(yīng)，但不會(huì)造成酸雨導(dǎo)練1.(2021·全國乙卷，1)我國提出爭取在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，這對(duì)于改善環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要。“碳中和”是指CO2的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列措施中能促進(jìn)碳中和最直接有效的是A.將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油作為燃料B.大規(guī)模開采可燃冰作為新能源C.通過清潔煤技術(shù)減少煤燃燒污染D.研發(fā)催化劑將CO2還原為甲醇√不能減少二氧化碳的排放量，達(dá)不到碳中和的目的會(huì)增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求不能減少二氧化碳的排放量，達(dá)不到碳中和的目的可以減少二氧化碳的排放量授課老師可根據(jù)需要選擇使用導(dǎo)練2.(2021·河北，4)硫和氮及其化合物對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關(guān)注，下列說法正確的是A.NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因B.汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實(shí)現(xiàn)氮的固定D.工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除SO2是無色氣體NOx和CO等，無SO2氮的固定是指將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程，且植物不能直接吸收氮氧化物√知識(shí)梳理二、綠色化學(xué)1.核心思想利用化學(xué)原理從源頭減少或消除污染2.原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，原子利用率100%——環(huán)境友好化學(xué)改變“先污染后治理”知識(shí)梳理二、綠色化學(xué)3.綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求實(shí)現(xiàn)從源頭減少或消除污染4.開發(fā)和利用自然資源遵循的三原則(3R原則)減量化、再利用、再循環(huán)知識(shí)拓展突破：“空氣變油、變葡萄糖”實(shí)現(xiàn)了日前，我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)了一種二氧化碳轉(zhuǎn)化新路徑：通過電催化與生物合成相結(jié)合成功以二氧化碳和水為原料合成了葡萄糖和脂肪酸，為人工和半人工合成“糧食”提供了新路徑。二氧化碳究竟是如何變成葡萄糖和油脂的？科研人員首先將二氧化碳高效還原合成高濃度乙酸，然后用釀酒酵母對(duì)乙酸進(jìn)行發(fā)酵。“這個(gè)過程可以理解為，先將二氧化碳轉(zhuǎn)化為釀酒酵母的‘食物’乙酸，然后釀酒酵母不斷‘吃醋’來合成葡萄糖和脂肪酸?！蔽磥?，如果要合成淀粉、制造色素、生產(chǎn)藥物等，只需保持電催化設(shè)施不變，更換發(fā)酵使用的微生物就能實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)完成學(xué)案上的導(dǎo)思、導(dǎo)練導(dǎo)思授課老師可根據(jù)需要選擇使用1.判斷正誤(1)“綠色化學(xué)”就是污染后有效治理的化學(xué)思想(

)(2)“綠色化學(xué)”旨在減少或消除在化工生產(chǎn)中涉及的有害物質(zhì)(

)(3)在汽車排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”把CO、NO催化生成N2和CO2，符合綠色化學(xué)的理念(

)(4)3R原則(減量化、再利用和再循環(huán))是開發(fā)和利用自然資源的基本原則(

)(5)利用陽光發(fā)電、光解水制氫氣是解決能源危機(jī)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑(

)×√“綠色化學(xué)”思想是從源頭上減少或消除污染，而不是“先污染后治理”×√√導(dǎo)思2.以乙烯合成環(huán)氧乙烷有以下兩種方法：方法一：CH2==CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→

＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2==CH2＋O22(1)①方法一的原子利用率是多少？寫出計(jì)算式：___________________________________________________________。②方法二的原子利用率是_______。100%(2)從綠色化學(xué)的思想分析方法2的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________________________。(3)我們學(xué)過的四種基本反應(yīng)類型中，最符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的是__________，在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中有_____________________。導(dǎo)思2.以乙烯合成環(huán)氧乙烷有以下兩種方法：方法一：CH2==CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→

＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2==CH2＋O22不使用有毒原料Cl2，原子利用率100%，更符合原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)化合反應(yīng)導(dǎo)練1.綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。下列不符合綠色化學(xué)理念的是A.盡可能使用無毒無害的原材料B.盡可能減少生產(chǎn)過程中的能量消耗C.治理產(chǎn)生的污染優(yōu)于防治污染的產(chǎn)生D.盡可能采用對(duì)人類和環(huán)境低毒或無毒的合成路線授課老師可根據(jù)需要選擇使用√可以減少化石燃料的利用，可有效防止環(huán)境污染可有效減少生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境的污染不符合綠色化學(xué)理念導(dǎo)練2.以下是與綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)和人類健康息息相關(guān)的三個(gè)主題，請(qǐng)根據(jù)已知信息回答下列問題：(1)下列制備氯乙烷的反應(yīng)中原子經(jīng)濟(jì)性最高的是_____(填字母)。A.CH2==CH2＋HCl→CH3CH2ClB.CH3CH2OH＋HClCH3CH2Cl＋H2OC.CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HClD.CH2==CHCl＋H2CH3CH2Cl由上述四個(gè)反應(yīng)可歸納出，原子經(jīng)濟(jì)性最高的是____________(填反應(yīng)類型)。AD加成反應(yīng)理論上原子的利用率盡可能達(dá)到100%，沒有副產(chǎn)物導(dǎo)練(2)有毒物質(zhì)的無害化處理也是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容之一。ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑，它可將廢水中少量的CN－等有毒的酸根離子氧化而除去。請(qǐng)寫出用ClO2將廢水中的CN－氧化成無毒氣體的離子方程式：_________________________________，該方法的優(yōu)點(diǎn)是__________________。(3)某飲用水廠由天然水制備純凈水(去離子水)的工藝