2023-2024學(xué)年人教版新教材必修第二冊(cè) 第八章第三節(jié) 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) 課件（35張）

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

第3節(jié)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)

素養(yǎng)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義。培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。2.了解“綠色化學(xué)”的含義,知道在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學(xué)”思想的重要性。

人類(lèi)和其他生物生存的生物圈與大氣圈、水圈和巖石圈不斷地進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換，共同構(gòu)成了地球生態(tài)系統(tǒng)。通常所說(shuō)的環(huán)境問(wèn)題，主要是指由于人類(lèi)不合理地開(kāi)發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)生活所造成的環(huán)境污染?！疽搿凯h(huán)境問(wèn)題主要指由于人類(lèi)不合理地開(kāi)發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)生活所造成的環(huán)境污染污水排放到河里亂扔垃圾工廠排放濃煙一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)三廢廢氣廢水廢渣2.化學(xué)與“三廢”污染1.環(huán)境監(jiān)測(cè)：要研究污染物的存在、分布和轉(zhuǎn)化規(guī)律，就需要對(duì)污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行分析和測(cè)定，為控制和消除污染提供可靠的分析數(shù)據(jù)。環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作是進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和污染治理的基礎(chǔ)(1)大氣污染①污染物主要來(lái)源：除了自然因素外，大氣污染物主要來(lái)自化石燃料的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物。②次生污染物的形成氣候干早，土地沙漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)全球變暖危害:兩極冰川融化，海平面升高，陸地減少次生污染物危害SO2及氮的氧化物(NOx)酸雨（pH<5.6）CO2、CH4溫室效應(yīng)（全球變暖）氟氯代烴、氮氧化物(NOx)臭氧空洞（地表的紫外線(xiàn)增加）碳?xì)浠衔?、氮氧化?NOx)光化學(xué)煙霧（刺激人體器官）成因:大量使用礦物燃料(煤、石油等)防治:減少礦物燃料的使用；大力植樹(shù)造林；開(kāi)發(fā)利用新能源阻礙地表向外放出的大量長(zhǎng)波熱輻射全球變暖礦物燃料燃燒CO2、碳粒粉塵氣候干早，土地沙漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)全球變暖危害:兩極冰川融化，海平面升高，陸地減少臭氧層破壞大氣中的臭氧含量?jī)H一億分之一,但在離地面20至30公里的平流層中臭氧含量雖然極其微少,卻具有非常強(qiáng)烈的吸收紫外線(xiàn)的功能,可以吸收太陽(yáng)光紫外線(xiàn)中對(duì)生物有害的部分(UV-B)。危害:紫外線(xiàn)強(qiáng)度增加,人類(lèi)皮膚發(fā)生癌變防治:減少氟氯烴類(lèi)等產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用臭氧層破壞成因:人類(lèi)過(guò)多地使用氯氟烴類(lèi)、溴氟烷烴類(lèi)、N2O、CCl4、CH4等，是臭氧層被破壞的主要原因氯氟烴大量用作氣溶膠、制冷劑、發(fā)泡劑、化工溶劑紫外線(xiàn)照射CF2CI?+?ClCCl2F22O33O2Cl-酸雨酸雨：pH小于5.6的雨水危害:湖泊酸化,魚(yú)類(lèi)死亡。農(nóng)作物、森林、草原遭到破壞、建筑物加速腐蝕成因:(1)含硫量高的化石燃料(2)汽車(chē)尾氣防治:減少SO2的排放,燃料脫硫,尾氣處理等SO2SO2O2SO3H2O

H2SO3

H2SO4HNO3NOXO2H2O(2)水體污染水華與赤潮：含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域水體富營(yíng)養(yǎng)化，藻類(lèi)瘋長(zhǎng)，消耗水中溶解的氧，水生生物因缺氧而死亡，水質(zhì)變差；水華發(fā)生在淡水中，赤潮發(fā)生在海水中①水污染：來(lái)自工業(yè)廢水、生活廢水(無(wú)機(jī)物，重金屬鹽類(lèi)，營(yíng)養(yǎng)物有機(jī)物，洗滌劑，石油)污水處理廠②污水處理常用的污水處理方法：污水處理的常用化學(xué)方法：物理法生物法化學(xué)法中和法氧化還原法沉淀法1.工業(yè)廢水中含有的Cr2O72-和CrO42-會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生很大的危害,因此這種工業(yè)廢水必須凈化處理.一種處理含銘廢水的工藝流程如下:氧化還原法(1)試寫(xiě)出過(guò)程④⑤中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:學(xué)以致用學(xué)以致用Fe2+~e-(2)寫(xiě)出反應(yīng)過(guò)程②中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為

.1:6③反應(yīng)后的沉淀一定還含有

.(3)含Cr3+廢水可以加入熟石灰進(jìn)一步處理,目的是

.將Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀除去Fe(OH)3Cr2O72-~6e-6Fe2+~6e-(3)固體廢物處理固體廢物包括工業(yè)廢渣和生活垃圾處理原則：無(wú)害化、減量化、資源化目的：減少環(huán)境污染、資源回收利用解決方向:1.開(kāi)展使工業(yè)廢渣資源化、無(wú)毒化的綜合研究工業(yè)廢渣處理處理方法主要:壓實(shí)、破碎、分選、固化、焚燒、生物處理等存在問(wèn)題:成本高,還可能對(duì)環(huán)境造成二次污染等問(wèn)題2.改革冶煉過(guò)程的生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn),固體廢渣減量化【思考與討論】脫硫除塵塔（1）含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。工業(yè)上常利用它們與一些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)加以控制、消除和回收利用。請(qǐng)舉例說(shuō)明這些方法所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)類(lèi)型。2NO+2CO==N2+2CO2催化劑CaCO3+SO2

==CaSO3+CO2

SO2+2NH3+H2O==

(NH4)2SO32CaSO3+O2

==2CaSO4

（2）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)？請(qǐng)查閱資料，了解有關(guān)的污染及治理情況，并與同學(xué)交流。合理施肥、并推廣使用無(wú)磷洗衣粉【思考與討論】環(huán)境問(wèn)題主要污染物主要危害溫室效應(yīng)CO2造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小等酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達(dá)地球表面的紫外線(xiàn)明顯增多，給人類(lèi)健康及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)多方面危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔?、NOx刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡常見(jiàn)環(huán)境問(wèn)題環(huán)境問(wèn)題主要污染物主要危害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。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(lèi)瘋長(zhǎng)，消耗水中溶解的氧，使水體變得渾濁、水質(zhì)惡化PM2.5顆粒物污染空氣，形成霧霾天氣，增加交通事故，危害人體健康常見(jiàn)環(huán)境問(wèn)題

重金屬污染：如汞、鎘、鉛、鉻、砷貓自殺事件——水俁?。ü廴荆┕趋阑巫兇唷峭床。ㄦk污染）智力發(fā)展隱性殺手——鉛污染土壤污染：來(lái)自工業(yè)垃圾、生活垃圾、廢水、化肥、農(nóng)藥殘留(Cl、P、S)、放射物質(zhì)殘留。

綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)又稱(chēng)為“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、又稱(chēng)“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”原理從源頭減少和消除污染。二、綠色化學(xué)理念（防治優(yōu)于治理）從學(xué)科觀點(diǎn)看：是化學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新。（改變反應(yīng)歷程）從環(huán)境觀點(diǎn)看：強(qiáng)調(diào)從源頭上消除污染。（從一開(kāi)始就避免污染物的產(chǎn)生）從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看：它提倡合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)成本。（盡可能提高原子利用率）熱點(diǎn)：原子經(jīng)濟(jì)性——反應(yīng)物原子全部轉(zhuǎn)化為最終的期望產(chǎn)物，原子利用率為100%二、綠色化學(xué)理念（防治優(yōu)于治理）1．綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求——原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)思考：符合“綠色化學(xué)”要求的化學(xué)反應(yīng)有哪些？生成物只有一種，即化合反應(yīng)、其他反應(yīng)2．化學(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性用“原子利用率”來(lái)衡量3、高選擇性反應(yīng)：提高選擇性，減少副產(chǎn)物【思考與討論】以乙烯制環(huán)氧乙烷，有兩種方法方法一：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→ClCH2CH2OH+HCl2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2

→

＋CaCl2＋2H2O總反應(yīng)為：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→

＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2=CH2＋O2→Ag試回答下列問(wèn)題：(1)試計(jì)算兩種方法的原子利用率。方法一為：25.43%方法二為：100%(2)試從反應(yīng)物、產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響，生產(chǎn)工藝，原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)，催化劑選擇性等角度分析兩方法的優(yōu)劣。方法一：反應(yīng)物Cl2和Ca(OH)2對(duì)環(huán)境及設(shè)備有很大的污染性和腐蝕性，生產(chǎn)工藝分二步，產(chǎn)率和原子利用率低，成本高，反應(yīng)的選擇性低，產(chǎn)物中有大量的非期望物質(zhì)。方法二：反應(yīng)物中O2無(wú)毒無(wú)污染、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原子利用率為100%，催化劑選擇性高、產(chǎn)率高、成本低，因此方法二更優(yōu)。(3)你還能舉出其他原子利用率為100%的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型和實(shí)際例子嗎？化合反應(yīng)加成反應(yīng)加聚反應(yīng)P119圖8-24綠色化學(xué)示意圖反應(yīng)物反應(yīng)過(guò)程生成物無(wú)毒無(wú)害可再生資源安全的生產(chǎn)工藝無(wú)毒無(wú)害的溶劑無(wú)毒無(wú)害的催化劑提高能源利用率安全

可降解可再利用

2月02日：國(guó)際濕地日

3月22日：世界水日

4月22日：地球日

5月31日：世界無(wú)煙日

6月05日：世界環(huán)境日

6月17日：世界防治荒漠化和干旱日

7月11日：世界人口日

9月16日：國(guó)際保護(hù)臭氧層日

10月4日：世界動(dòng)物日10月16日：世界糧食日12月29日：國(guó)際生物多樣性日世

界

環(huán)

境

日

把保護(hù)生態(tài)環(huán)境看成自己的神圣使命，正成為世界上越來(lái)越多人的共識(shí)。請(qǐng)看---1．“綠水青山就是金山銀山”。下列做法不利于保護(hù)環(huán)境的是（

）A．推廣使用電動(dòng)汽車(chē)等低碳交通工具B．推廣垃圾分類(lèi)，電子設(shè)備以舊換新C．用生物方法脫除生活污水中的氮和磷D．加大鉛酸蓄電池、含汞鋅錳等電池的生產(chǎn)【課堂練習(xí)】D2.下列關(guān)于綠色材料敘述不正確的是（

）A.再生紙、再生塑料、再生金屬等是利用固體廢物制造、再生循環(huán)制備和使用的循環(huán)材料B.尾氣催化劑可把汽車(chē)尾氣中的有害氣體NOx、CO、碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為N2、CO和H2O，此催化劑是一種凈化材料C.太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、潮汐能和地?zé)峋鶠闈崈裟茉碊.建筑材料中的墻體和水泥來(lái)源于土地，是綠色建材D3.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(chēng)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A【課堂練習(xí)】4.“保護(hù)環(huán)境”是我國(guó)的基本國(guó)策。下列做法不應(yīng)該提倡的是（

）A.采取低碳、節(jié)儉的生活方式B.按照規(guī)定對(duì)生活廢棄物進(jìn)行分類(lèi)放置C.深入農(nóng)村和社區(qū)宣傳環(huán)保知識(shí)D.經(jīng)常使用一次性筷子、紙杯、塑料袋等D5.下列反應(yīng)最符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟(jì)性要求的是（

）A.乙烯聚合為聚乙烯高