2024版新教材高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第三節(jié)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課件新人教版必修第二冊(cè)

第三節(jié)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)素養(yǎng)要求1.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)化學(xué)原理、化工技術(shù)對(duì)于節(jié)能環(huán)保、清潔生產(chǎn)、清潔能源等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性。2．樹立“綠色化學(xué)”的觀念，形成資源全面節(jié)約、物能循環(huán)利用的意識(shí)。3．認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展是解決人類社會(huì)發(fā)展中遇到的問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。知識(shí)基礎(chǔ)·自學(xué)·嘗試核心素養(yǎng)·合作·探究知識(shí)基礎(chǔ)·自學(xué)·嘗試一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)1．環(huán)境問(wèn)題指由于人類________________________而造成的______________，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。2．當(dāng)今化學(xué)工作者面臨的重要任務(wù)(1)環(huán)境監(jiān)測(cè)：對(duì)污染物的存在____________等進(jìn)行分析和測(cè)定，為________________提供可靠的數(shù)據(jù)。(2)治理工業(yè)“三廢”(________、________、________)。(3)尋找從源頭治理環(huán)境污染的________，杜絕________的排放，從根本上解決環(huán)境問(wèn)題。不合理地開發(fā)和利用自然資源生態(tài)環(huán)境破壞形態(tài)、含量控制和消除污染廢水廢氣廢渣生產(chǎn)工藝污染物3．三廢的治理(1)大氣污染①大氣污染物的來(lái)源化石燃料的燃燒②次生污染物的形成NOx、SO2酸雨光化學(xué)煙霧(2)污水處理①污水處理的方法物理法生物法中和法氧化還原法沉淀法②污水處理的流程流程處理方法除去物質(zhì)達(dá)到效果一級(jí)處理________方法：用格柵間、沉淀池等除去污水中________的污染物一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)處理________方法(又稱________法)及某些化學(xué)方法除去水中的可降解有機(jī)物等污染物一般可達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)處理化學(xué)________、________、_______和____________等對(duì)污水進(jìn)行深度處理和凈化可用于綠化和景觀用水等物理不溶解生物微生物沉淀法氧化還原法離子交換法反滲透法(3)固體廢棄物的處理遵循的原則及達(dá)到的目的無(wú)害化減量化資源化減少環(huán)境污染資源回收利用【學(xué)而思】1.含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，會(huì)出現(xiàn)水華、赤潮等水體污染問(wèn)題。你認(rèn)為在城市和農(nóng)村出現(xiàn)的這種水體污染各有什么特點(diǎn)？怎樣預(yù)防？

提示：導(dǎo)致水華、赤潮現(xiàn)象的原因，從農(nóng)村方面來(lái)說(shuō)，主要是人們的日常生活、水產(chǎn)及禽畜養(yǎng)殖等產(chǎn)生的污水未經(jīng)處理排放，化肥的不當(dāng)施用等；從城市方面來(lái)說(shuō)，主要是人們的生活廢水及工業(yè)生產(chǎn)廢水的排放等。水華、赤潮現(xiàn)象達(dá)到一定程度，會(huì)使飲用水(淡水)水源受到威脅，水生生物大量減少，生態(tài)遭到破壞，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)更是面臨毀滅性打擊。預(yù)防水華、赤潮現(xiàn)象的發(fā)生，一要少用或不用含氮、磷的洗滌劑，合理施用化肥，適量向水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)投放飼料等；二要對(duì)產(chǎn)生的含氮、磷的廢水和固體廢棄物做科學(xué)合理的處理。2．含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。針對(duì)我國(guó)以煤炭為主、酸雨類型屬于硫酸型的特點(diǎn)，工業(yè)上常在煤炭中加入CaCO3進(jìn)行脫硫。寫出此方法所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)方程式和反應(yīng)類型。

二、綠色化學(xué)1．核心綠色化學(xué)也稱______________，其核心思想就是改變“______________”的觀念和做法，利用化學(xué)原理和技術(shù)手段，減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學(xué)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)從源頭減少或消除環(huán)境污染。2．原子經(jīng)濟(jì)的含義原子經(jīng)濟(jì)要求反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為____________，這時(shí)原子利用率達(dá)到________。環(huán)境友好化學(xué)先污染后治理期望的最終產(chǎn)物

100%3．綠色化學(xué)示意圖【學(xué)而思】設(shè)計(jì)由Cu制備CuSO4的實(shí)驗(yàn)方案，并評(píng)價(jià)優(yōu)劣。三、開發(fā)和利用自然資源遵循的原則

[即時(shí)練]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)化石燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳是大氣污染物之一。(

)(2)形成酸雨的主要物質(zhì)是硫的氧化物和氮的氧化物。(

)(3)大氣污染物主要來(lái)自化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣。(

)(4)水華、赤潮等水體污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的。(

)(5)綠色化學(xué)的核心就是如何對(duì)被污染的環(huán)境進(jìn)行無(wú)毒無(wú)害的治理。(

)×√√√×2．化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．PM2.5是指直徑不大于2.5μm的可吸入懸浮顆粒物B．綠色化學(xué)要求從源頭上減少或消除環(huán)境污染C．燃煤中加入CaO可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放D．天然氣和液化石油氣是我國(guó)目前推廣使用的清潔燃料答案：C3．下列關(guān)于燃料的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．燃料燃燒產(chǎn)物CO2是溫室氣體之一B．化石燃料完全燃燒不會(huì)造成大氣污染C．以液化石油氣代替燃油可減少大氣污染D．燃料不完全燃燒排放的CO是大氣污染物之一解析：溫室氣體包括CO2、CH4等氣體，A正確；二氧化硫主要來(lái)源于煤、石油等化石燃料的燃燒排放的廢氣，會(huì)造成大氣污染，B錯(cuò)誤；用液化石油氣減少燃油中硫等雜質(zhì)燃燒產(chǎn)生的空氣污染物，C正確；燃料不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生CO，CO易與血紅蛋白結(jié)合，從而阻礙血紅蛋白與氧的結(jié)合使人體或動(dòng)物窒息中毒，是大氣污染物之一，D正確。答案：B4．綠色化學(xué)最理想的“原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。以下反應(yīng)最符合這一要求的是(

)A．硫化亞銅高溫氧化的火法煉銅B．用銅作催化劑將乙醇氧化為乙醛C．銅和濃硝酸反應(yīng)制硝酸銅D．鎳作催化劑的條件下，苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷答案：D5．“節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境”已經(jīng)深入人心，下列舉措與這一主題不吻合的是(

)A．用“綠色化學(xué)”工藝，使原料完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物B．推廣燃煤脫硫技術(shù)，防治SO2污染C．推廣垃圾的分類存放、回收、處理D．大量使用農(nóng)藥、化肥，提高糧食產(chǎn)量答案：D核心素養(yǎng)·合作·探究目標(biāo)化學(xué)與環(huán)境例.中國(guó)將爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。所謂“碳中和”，通俗地說(shuō)，是將日常活動(dòng)可能制造的二氧化碳排放量，通過(guò)植樹、節(jié)能減排等方法來(lái)中和抵消，即實(shí)現(xiàn)二氧化碳凈排放量降為零。下列措施能促進(jìn)“碳中和”的是(

)A．將秸稈焚燒B．大力使用頁(yè)巖氣(CH4)C．將煤氣化和液化D．將二氧化碳生產(chǎn)為聚碳酸酯解析：將秸稈焚燒會(huì)產(chǎn)生CO2，A錯(cuò)誤；大力使用頁(yè)巖氣(CH4)會(huì)產(chǎn)生CO2，B錯(cuò)誤；將煤氣化和液化不會(huì)消耗CO2，C錯(cuò)誤；將CO2生產(chǎn)為聚碳酸酯，可降低CO2凈排放量，D正確。答案：D歸納環(huán)境污染有各種類型(1)按環(huán)境要素分：大氣污染、水體污染、土壤污染。(2)按人類活動(dòng)分：工業(yè)環(huán)境污染、城市環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染。(3)按造成污染的性質(zhì)、來(lái)源分：化學(xué)污染、生物污染、物理污染(噪聲、放射性、熱、電磁波等)、固體廢物污染、能源污染。關(guān)鍵能力常見的環(huán)境問(wèn)題與危害環(huán)境問(wèn)題主要污染物主要危害(1)溫室效應(yīng)CO2造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小等(2)酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等(3)臭氧層破壞氟氯代烷、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(lái)多方面危害(4)光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔铩Ox刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡(5)白色污染廢棄塑料制品①在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)②混入生活垃圾中難處理、難回收③易被動(dòng)物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡(6)赤潮和水華廢水中含氮、磷元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長(zhǎng)，消耗水中溶解的氧，使水體變得渾濁、水質(zhì)惡化(7)PM2.5顆粒物污染空氣，形成霧霾天氣，增加交通事故，危害人體健康特別提示綠色化學(xué)中常見的“5R”(1)減量——Reduction。主要是從源頭節(jié)約資源，減少污染，包括減少資源用量、減少“三廢”排放量等。(2)重復(fù)使用——Reuse。主要是重復(fù)使用可降低成本，節(jié)約原料，減少化學(xué)“三廢”排放。(3)回收——Recycling。主要是回收反應(yīng)中所有原料。(4)再生——Regeneration。主要是采用可再生的原材料。(5)拒用——Rejection。主要是拒絕使用不能替代、不能再生、不能重復(fù)使用、不能回收、非綠色的、污染性較大的原料。[對(duì)點(diǎn)練]1．化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A．CO2屬于大氣污染物B．酸雨是pH小于7的雨水C．CO2、NO2或SO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成D．大氣中CO2含量的增加會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇解析：常見的大氣污染物有：顆粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳?xì)浠衔锏?。二氧化碳不屬于大氣污染物，A錯(cuò)誤；酸雨是pH小于5.6的降雨，B錯(cuò)誤；酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的，二氧化碳不會(huì)引起酸雨，C錯(cuò)誤；全球氣溫變暖的溫室效應(yīng)，城市中的熱島效應(yīng)，還有海洋中的厄爾尼諾現(xiàn)象和拉尼娜現(xiàn)象等的產(chǎn)生都和二氧化碳的排放有關(guān)系，D正確。答案：D2．下列環(huán)境問(wèn)題與所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)不相關(guān)的是(

)A．溫室效應(yīng)——二氧化碳B．光化學(xué)污染——二氧化氮C．酸雨——二氧化碳D．白色污染——一次性塑料制品的使用答案：C3．下列有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的說(shuō)法正確的是(

)A．燃煤中加入適量石灰石，可減少?gòu)U氣中SO2的量B．臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)10－4%的空氣有利于人體健康C．pH在5.6～7.0之間的降水通常稱為酸雨D．含磷合成洗滌劑易于被細(xì)菌分解，故不會(huì)導(dǎo)致水體污染解析：石灰石在煤燃燒過(guò)程中分解為CaO，CaO和SO2結(jié)合為CaSO3，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為CaSO4，可減少SO2污染，A正確；當(dāng)空氣中臭氧的含量超過(guò)10－5%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)，就會(huì)對(duì)人體、動(dòng)植物及暴露在空氣中的物質(zhì)造成危害，B錯(cuò)誤；pH小于5.6的雨水稱為酸雨，C錯(cuò)誤；含磷合成洗滌劑易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，形成“水華”“赤潮”等水體污染，D錯(cuò)誤。答案：A4．在綠色化學(xué)工藝中，最理想狀態(tài)是反應(yīng)物原子全部轉(zhuǎn)化為欲制的產(chǎn)物，即原子利用率為100%。以下反應(yīng)最符合綠色化學(xué)“原子經(jīng)濟(jì)”要求的是(

)A．乙烯聚合為聚乙烯高分子材料B．甲烷與氯氣制備一氯甲烷C．以銅和濃硫酸為原料生產(chǎn)硫酸銅D．用二氧化硅制備高純硅解析：乙烯聚合為聚乙烯高分子材料，為加聚反應(yīng)，反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為欲制的產(chǎn)物，原子利用率為100%，A正確；甲烷與氯氣制備一氯甲烷為取代反應(yīng)，有HCl生成，原子利用率達(dá)不到100%，B錯(cuò)誤；以銅和濃硫酸為原料生產(chǎn)硫酸銅，有二氧化硫生成，原子利用率達(dá)不到100%，C錯(cuò)誤；用二氧化硅制備高純硅，有CO生成，原子利用率達(dá)不到100%，D錯(cuò)誤。答案：A5．如圖甲所示，某河流經(jīng)工業(yè)城市Y市，a處為上游、d處為下游。經(jīng)過(guò)對(duì)河水檢測(cè)，繪制出圖乙所示的圖像。(1)該河的污染主要分布在________。A．a(chǎn)b段

B．bc段

C．cd段

D．bd段(2)列舉造成該河污染的三種可能污染源：①________；②________；③_________________。B工業(yè)廢水生活污水生活垃圾及工業(yè)廢渣(3)對(duì)c處水樣進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其中含有Cu2＋，要把Cu2＋變成銅單質(zhì)回收，請(qǐng)寫出兩種可行的方法：①________________________________________________；②________________