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第八章 化学与可持续发展
第三节 环境保护与绿色化学
学习目标
了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，认识化学对环境保护的重要
意义。
了解绿色化学、原子经济性反应的内涵，知道它们在对利用资源、保护环境
中的重要意义。
自主预习
一．化学与环境保护
1．环境质量监测的意义
通过对污染物的 、 进行分析和测定，为 和
污染提供可靠的数据，是进行 和 的基础。
【拓展新知】化学工作者主要任务
（1）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数据。
（2）承担的环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础。
2．环境污染
（1）工业三废：
①废气：大气污染物主要来自 和工业生产过程中产生的
及其 。
②废水：含有复杂的成分，任意排放会导致 的污染。
③废渣：对废渣等固体废弃物的处理兼有 和 两个
重要目的。
（2）大气污染物与次生污染物
酸雨的形成
途径1：2NO＋O2＝2NO2 、 3NO2＋H2O＝2HNO3+NO
途径2：空气中飘尘的催化作用， 2SO2＋O22SO3 、 SO3＋H2O＝H2SO4
途径3：SO2＋H2O＝H2SO3、2H2SO3＋O2＝2H2SO4
【思考讨论】二氧化碳能造成温室效应，它是大气污染物吗
。
【思考讨论】含硫氧化物和含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物质发生反应加以控制、消除和回收利用。请举例说明这些方法所依据的化学反应和反应类型。
。
（3）化学与“污水”处理
（4）化学与“废渣”及生活垃圾
处理原则： 、 和 ，达到减少环境污染和资源回收利用两个目的。
二．绿色化学
1．核心：改变“先污染后治理”的观念和做法，利用 和 ，减少或消除产品在 和 中涉及的有害化学物质，实现从 减少或消除环境污染。
2．原子经济性反应
化学反应就是____________的过程。因此，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(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为_____。
【思考讨论】以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去主要使用的是氯代乙醇法，包括以下两步反应：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→ClCH2CH2OH＋HCl
2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2→＋CaCl2＋2H2O
总的反应可表示为：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→＋CaCl2＋H2O
现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成：
（1）两种生产工艺的原子利用率分别为______，______。
（2）列出原子利用率为100%的化学反应类型及其实际例子的方程式_____________________________，_______________________。
（3）原子利用率与产率是否相同？________(填“是”或“否”)。
课堂练习
1.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持，下列措施不利于“蓝天工程”建设的是
A.推广使用燃煤脱硫技术，防治污染
B.加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
C.实施绿化工程，防治扬尘污染
D.利用和开发新能源汽车，消除机动车尾气污染
2.化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)
A．PM2.5是指直径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物
B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
3.下列有关环境问题的说法不正确的是(　　)。
A.将炼铁的高炉加高，以减少高炉气中CO的含量
B.在燃煤中加入生石灰可以减少废气中SO2的含量
C.废旧电池易引起重金属污染，应集中回收处理
D.氟利昂会破坏臭氧层，应减少并逐步停止生产和使用
4.根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤:
①CaBr2+H2OCaO+2HBr
②2HBr+HgHgBr2+H2↑
③HgBr2+CaOHgO+CaBr2
④2HgO2Hg+O2↑
该方案的相关叙述正确的是(　　)
A.该实验的目的是制取HBr B.该过程的副产品是Hg
C.该过程得到的气体只有H2 D.该过程的本质是水的分解
5.如图甲所示，某河流经工业城市Y市，a处为上游、d处为下游，经对河水检测绘制出图乙，请回答：
(1)构成该河的污染主要分布在________。
A.ab段　　B.bc段　　C.cd段　　D.bd段
(2)列举造成该河污染的三种可能污染源:
①________；②________；③________。
(3)对c处水样进行检测，发现其中含有Cu2+，要把Cu2+变成铜单质回收，请写出两种可行的方法:
①__________________________________________________________；
②_________________________________________________________。
(4)d处污染明显降低，请从物理、化学、生物三方面简单分析原因__________。
参考答案
1.答案：B。加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量，会加剧大气污染物的排放，不利于“蓝天工程”建设。
2.答案：C。通常将大气中直径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物称为PM2.5，A正确；绿色化学的核心就是从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，B正确；CaCO3受热易分解，燃煤中加入CaO不能减少温室气体CO2的排放，C错误；天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料，D正确。
3.答案：A
4.答案：D。将上述四个式子按(①+②+③)×2+④运算可得：2H2O=2H2↑+O2↑，而CaBr2、Hg是该反应的催化剂，HBr、HgBr2、HgO只是中间产物，因此正确的选项是D。
5.答案：(1)B　 (2)①工业废水　②生活污水　③生活垃圾及工业废渣　(3)①加过量铁粉，过滤后加盐酸，清洗干燥得铜
②用电解法，使用惰性电极电解，阴极上生成铜
(4)物理沉降，物质之间相互反应，生物降解

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