资源简介

(共29张PPT)
8.3 环境保护与绿色
化学
核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析
通过对物质结构的观察和探究，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精
神，通过工业三废、赤潮、水华的学习，了解污染的严重性，认识到环境保
护的迫切性和必要性。
2. 科学探究与创新意识
从现象和结构出发，微观上探究有机物的结构特点，探究环境污染的根
本原因，找到治理环境问题的根本方法，为人类的长久发展不懈努力。
3. 科学态度与社会责任
激发学生透过现象探究本质的兴趣，尊重科学，认真学习科学的学习方
法；通过参与探究过程，培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力。为化学
的发展尽自己的一份力量。
学习重难点
重点：
1. 污水处理流程的方法及原理
2. SO2等污染物的控制、消除
3. 懂得以“原子经济性反应”为核心的绿色化学消除污染的原理
难点：
1. 绿色化学观念的形成和绿色化学思想的运用
化学与环境保护
PART 01
1. 环境问题
环境问题，主要是指由于人类不合理地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。
废水污染
废气污染
海洋污染
2. 化学在环境保护中的作用——环境质量监测
主要任务是对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据 ——环境质量评价和污染治理的基础。
2. 化学在环境保护中的作用——工业“三废”的治理
“三废”
废气（化学燃料燃烧及工厂废气）
废水（工业废水、生活废水等）
废渣（工业垃圾、生活垃圾等）
（1）“大气污染”的治理
除了自然因素，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。
次生污染物的形成示意图
化石燃料的燃烧
烟尘
挥发性有机物
CO、NOx、SO
次生污染物
阳光、空气和水蒸气等的作用
在一定的天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染情况。
2. 化学在环境保护中的作用——工业“三废”的治理
治理思路：减排、回收再利用，作无害化处理。
工业废气 主要成分 处理方法
硫酸厂尾气 SO2 一般用氨水吸收
硝酸厂尾气 NO、NO2 一般用NaOH溶液吸收
高炉煤气 CO、CO2 一般回收利用
炼钢烟气 Fe2O3、烟尘、CO 一般回收利用
焦炉气 H2、CH4、CO、C2H4 可用作燃料
2. 化学在环境保护中的作用——工业“三废”的治理
（1）“大气污染”的治理
2. 化学在环境保护中的作用——工业“三废”的治理
（1）“大气污染”的治理
调整能源结构
合理规划工业发展和城市建设布局
充分利用环境自净能力
运用各种防治污染的技术
制定大气质量标准
制定大气质量标准
大气污染的危害
大气污染的防治
危害人体健康
影响动植物生长
破坏建筑材料
改变地球的气候
2. 化学在环境保护中的作用——工业“三废”的治理
（2）“废水”的治理
常见的水体污染
酸碱盐等无机物污染
需氧有机物污染
难降解有机物污染
重金属污染
植物营养物质污染
常用的污水处理方法
物理法
化学法
生物法
中和法
氧化还原法
沉淀法
2. 化学在环境保护中的作用——工业“三废”的治理
（2）“废水”的治理
一级处理
二级处理
三级处理
通过物理方法，除去污水中的不溶物
采用生物方法及化学方法，除去污水中的可降解有机物
利用化学沉淀法，氧化还原法，离子交换法，反渗透法，进行污水深度处理
未经处理
的废水
格栅间
曝气
沉淀池
初次
沉淀池
曝气池
二次
沉淀池
深度处理
达到排放
标准的水
2. 化学在环境保护中的作用——工业“三废”的治理
（3）“废渣”的治理
工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则，达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。
建筑垃圾
转变
再生砖
六大环境问题 环境问题 主要污染物 污染物来源 主要危害
酸雨(pH<5.6) SO2、NO2 化石燃料的燃烧 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
温室效应 CO2、CH4 化石燃料的燃烧 造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小
臭氧空洞 氟氯代烃 制冷剂 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
光化学烟雾 氮氧化物(NOx) 汽车尾气 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡
白色污染 聚乙烯、聚氯乙烯 废弃塑料制品 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
赤潮(海水中)水华(淡水中) 废水中含N、P等营养元素 农业、生活废水 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
绿色化学
PART 02
1. 绿色化学的含义
绿色化学也称环境友好化学，其核心在于利用化学原理和技术手段，减少或消除产品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。
2. 原子经济性反应
按照绿色化学思想，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%。
原子利用率 =
生成产物的总质量
期望产物的总质量
×100%
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:
思考讨论
问题1：试计算两种生产工艺的原子利用率。
（1）
（2）
①氯代乙醇法：
m(环氧乙烷)
m(环氧乙烷)+ m(CaCl2)+ m(H2O)
= 25.4%
②银催化法：原子利用率100%
思考讨论
问题2：你还能举出其他原子利用率为100%的化学反应类型和实际例子吗
原子利用率为100%的化学反应类型是加成(加聚）反应和化合反应，这几类反应中反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
思考讨论
问题3：原子利用率与产率相同吗
原子利用率=
生成产物的总质量
期待产物的总质量
×100%
产率=
产品的实际产量（质量）
产品的理论产量（质量）
×100%
思考讨论
问题4：绿色化学的思想对化学研究和化工生产提出了哪些新的挑战？
①原料、溶剂要无毒无害，在起始端就采用实现污染预防的科学手段。
②开发应用“原子经济性”的反应路线，最大限度的利用反物分子中的每一个原子，充分利用资源，实现废物的零排放。
③生产过程应尽量在温和的温度和压力下进行，节约能源，寻找新型、高效、对环境友好、可回收、高选择性的催化剂。
课堂小结
1. 下列做法不符合“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”的是（ ）
A．研制可降解塑料，控制白色污染产生
B．研发新能源汽车，降低汽油柴油消耗
C．选用一次性筷子、纸杯和塑料袋
D．选用回收废纸制造的纸箱
随堂练习
C
2. 化学与环境保护、社会可持续发展密切相关，下列做法合理的是（ ）
A．大量进口国外电子垃圾，回收其中的金属
B．将地沟油回收加工为生物柴油，提高资源的利用率
C．大量生产塑料袋，方便人们的日常生活
D．洗衣粉中添加三聚磷酸钠，增强去污的效果
随堂练习
B
3. 化学与环境密切相关，下列有关说法中错误的是（ ）
A．NO 、NO等含氮氧化物是光化学烟雾的主要污染物
B．对酸性物质的排放加以控制，开发新能源是减少酸雨的有效
措施
C．大气中的CO 含量的增加会导致温室效应加剧
D．CO 、NO 或 SO 都会导致酸雨的形成
随堂练习
D
4. 绿色化学的核心就是利用化学原理和技术手段从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。下列不符合绿色化学理念的是（ ）
A．治理产生的污染优于防治污染的产生
B．尽可能减少生产过程中的能量消耗
C．尽可能使用无毒无害的原材料
D．尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线
随堂练习
A
5. 下列物质的制备反应中原子利用率最高的是（ ）
A．制取Cu(NO3)2：CuO＋2HNO3 ＝Cu(NO3)2 ＋H2O
B．制取CuSO4 ：Cu＋2H2SO4 (浓)＝CuSO4 ＋SO2 ↑＋2H2O
C．制取氯乙烷：CH2＝CH2＋HCl→CH2Cl—CH 3
D．制取溴苯：C6H6 ＋Br2 →C6H5Br＋HBr
随堂练习
C
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