资源简介

(共23张PPT)
化学品的合理使用
第八章 化学与可持续发展
1.能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害，说明常见污染的成因和防治措施的化学原理，树立“绿水青山就是金山银山”的理念
2.以酸雨防治和污水处理为例，设计简单的防治方案，体会化学原理的应用对环境保护的作用，说明化学科学在生产、生活中的应用价值
3.通过环氧乙烷两种制备方法的讨论，树立“绿色化学”的观念，并能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题，形成节约和循环利用的可持续发展意识
一、环境保护
1．环境问题：主要是指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，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
2．环境保护的任务
（1）环境质量监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据。
（2）治理工业“三废”（废水、废气、废渣）。
（3）杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。
二、大气污染及其治理
1．污染物主要来源：化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。
2．污染物主要成分：CO、SO2、氮氧化物、挥发性有机物、烟尘等。
3．大气污染问题
大气污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成次生污染物，具体形成过程如下：
次生污染物可造成酸雨、雾霾、光化学烟雾、臭氧空洞等污染现象。
4．大气污染的治理措施
限制和减少污染物的排放，吸收和处理大气污染物。
（1）通过改善燃料质量、改进燃烧裝置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染；
（2）通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器、使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染；
（3）停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层；
（4）通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室内空气质量等。
酸雨是怎么形成的？
三、酸雨的形成及治理
1．硫酸型酸雨及治理
（1）形成原理：______________________________________________________________。
（2）治理：可在煤中添加生石灰、熟石灰、石灰石，或氨水作为脱硫剂。反应原理如下：
①生石灰：___________________________________________________________________。
②熟石灰：___________________________________________________________________。
③石灰石：___________________________________________________________________。
④氨水：_____________________________________________________________________。
2．硝酸型酸雨及治理
（1）形成原理：__________________________________________________________。
（2）治理：工业尾气中的NOx一般用烧碱吸收，汽车尾气一般进行催化转化。
①碱液吸收：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
②催化转化：2NO2＋4CO N2＋4CO2
2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===HNO3＋NO
四、水污染及其治理
1．水污染的基本概念
排放的污染物使水体的物理性质、化学性质发生变化，或使生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值。
（1）主要污染物：①重金属、酸、碱、盐等无机化合物；②耗氧物质、石油和难降解的有机物以及含磷洗涤剂等；③农药等。
（2）水污染现象：水的自净能力下降，水质浑浊、发黑、臭；赤潮、水华、水俣病等。
资料卡片——水华、赤潮
将含、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊，造成水体富营养化，导致藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变成浑浊的绿色、水质恶化的水污染现象称为水华；将污水排入近海水域而引起的水污染现象称为赤潮（常使水体呈现红色、砖红色、黄色、褐色等不同颜色）。
2．污水的处理方法：物理法、化学法、和生物法等。
常用的化学方法包括混凝法、中和法、氧化还原法、沉淀法等
化学方法 添加试剂 反应原理
混凝法 明矾、硫酸亚铁等 Al3+＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H+，生成的胶体吸附水中悬浮物
中和法 熟石灰、硫酸 加碱中和酸，或加酸中和碱，如Ca(OH)2+H2SO4 === CaSO4↓+2H2O
沉淀法 Na2S、H2S等 加沉淀剂使金属离子形成沉淀而除去，如除Hg2+：
Hg2++S2- === HgS↓
氧化还原法 氧化剂或还原剂 如用Cl2处理电镀废水
3．污水处理流程
（1）一级处理：通常采用物理法（如格栅间、沉淀池等）除去污水中不溶解的污染物，废水的净化程度不高，一般不能直接排放，通常作为预处理。
如加入FeSO4、Al2(SO4)3等混凝剂，使污水中的细小悬浮物聚集成较大的颗粒，然后经沉淀、过滤除去。
3．污水处理流程
（2）二级处理：采用生物方法（又称微生物法）及某些化学法（如曝气池），除去废水中的可降解有机物等污染物，二级处理后的污水一般可达到国家规定的排放标准。
（3）三级处理：主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透等，对污水进行深度处理和净化，进一步除去二级处理未能去除的污染物，包括微生物未能降解的有机物、可溶性无机物等。经过三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。
五、固体废物污染及治理
1．常见的固体废物污染：主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。
2．治理原则：无害化、减量化、资源化的原则，从而达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。
资料卡片——常见的环境污染问题
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中CO2含量不断增加 全球气候变暖，海平面上升，陆地面积减小
酸雨(pH<5.6) SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 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
赤潮（海水） 水华（淡水） 含氮、磷等营养成分的生活污水和工农业废水的任意排放 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
白色污染 聚乙烯塑料等的大量使用，任意丢弃 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
雾霾 SO2和氮氧化物、可吸入颗粒的排放 大气细粒子能吸附大量有致癌物质和基因毒性诱变物质，使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化、改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构
PM2.5 颗粒物 污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康
【例1】以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是（ ）
C
选项 氧化物 环境问题 主要来源
A CO2 破坏臭氧层 化石燃料的燃烧
B SO2 温室效应 汽车尾气的排放
C NO2 光化学烟雾 工厂废气、汽车尾气的排放
D CO 酸雨 汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
【例2】化学与生活息息相关，下列关于生活中的化学说法错误的是（ ）
A．近期全球爆发了新型冠状病毒，从化学角度，可用含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢进行病毒的杀灭
B．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO 和 NO 反应生成N2和CO2
C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2，造成大气污染，从而使雨水 pH=5.6
D．推广使用燃煤脱硫技术，主要是为了防治酸雨
C
一、绿色化学的核心思想
绿色化学也称环境友好化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除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。
二、原子利用率
1．定义：原子利用率＝ ×100%
2．“原子经济性反应”：按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。
三、绿色化学示意图
25.4%　100%
44
▁ ×100%=25.4%
173
【例3】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
B
【例4】原子利用率＝期望产物的总质量与生成物的总质量之比，原子利用率越高对环境污染越小。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（ ）
D

展开更多......

收起↑