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环境保护与绿色化学
第八章 第三节
化学
1.通过列举常见环境污染的成因、危害及其防治措施的化学原理，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,培养利用化学知识解决实际问题的意识和保护环境的社会责任感。
2.通过了解绿色化学思想,能运用其分析和讨论化工生产的相关问题，,知道它们在对利用资源、保护环境中的重要意义,加强环境保护意识,培养绿色化学的理念。
学习目标
重点：
垃圾的资源化、绿色化学和环境保护意识的培养。
难点：
培养绿色化学的理念和分析并解决问题的能力。
学习重难点
导入新课
2014 年 3 月 7 日，习主席在参加贵州代表团审议时指出：绿水青山和金山银山绝不是对立的，关键在人，关键在思路。保护生态环境就是保护生产力，改善生态环境就是发展生产力。让绿水青山充分发挥社会经济效益，不是要把它破坏了，而是要把它保护得更好。
课堂探究
一、化学与环境保护
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。
【问题1.1】阅读教材P117-118内容，思考，什么是环境问题？生活中存在哪些污染？
工业三废
大气污染
课堂探究
一、化学与环境保护
【问题1.2】酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象是怎样形成的
大气污染物主要来自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。这些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。在一定的天气条件下，会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。
课堂探究
一、化学与环境保护
【问题1.3】CO2能引起温室效应,故CO2属于大气污染物,应最大限度地杜绝CO2的排放。这种观点正确吗
不正确。大气污染物是指大气中危害人类和环境的人为污染物和天然污染物,CO2不属于大气污染物。CO2参与光合作用,所以CO2是有重要作用的。当然,为了减少温室效应,应适当减少CO2的排放。
课堂探究
一、化学与环境保护
【问题1.4】如何预防大气污染？
大气污染的危害
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
大气污染的防治
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
加强大气质量监测
★大气污染
课堂探究
一、化学在环境保护中的作用
“三废” 处理不当就会污染环境。化学在“三废”治理方面发挥着重要的作用。寻找源头治理环境污染的生产工艺，杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。
课堂探究
未经处理的污水
格栅间：除去污水中的大块物体
曝气沉砂
池：使砂、
水初步分离
初次沉淀
池：使泥、
水分离
曝气池：通过微生物的代谢作用，将污水中各种复杂的有机污染物降解为简单的、无害的物质
二次沉淀池：经过曝气池出来的水在此进行二次沉淀
深度处理
达到一定标准的可排放的水
★水污染
课堂探究
一、化学与环境保护
【问题1.5】污水处理的方法有哪些？
流程 方法 目的
一级处理
二级处理
三级处理
可排放的水 物理方法
除去不溶解的污染物
生物及化学方法
除去可降解的有机污染物
化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、反渗透法等。
对污水进行深度净化
★水污染
课堂探究
一、化学与环境保护
★固体废弃物
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。
【问题1.6】固体废物的处理方式有哪些？
课堂探究
二、化学与环境保护
【练习1】 ①我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3等吸收脱硫，写出相应的反应以及反应类型。
高温
800℃
800℃
CaCO3 CaO＋CO2↑，分解反应
CaO＋SO2 CaSO3，化合反应
2CaSO3＋O2 2CaSO4，化合反应(或氧化还原反应)
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3，化合反应
课堂探究
二、化学与环境保护
②机动车辆的尾气排放也同样需要控制，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，在汽车排气管上安装“催化转化器”,使尾气中的CO和NO转化为N2和CO2,以减少汽车尾气的排放,写出相应的反应以及反应类型。
催化剂
2NO+2CO N2+2CO2（氧化还原反应）
课堂探究
二、绿色化学
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。
【问题2.1】阅读教材P119-120内容，思考：绿色化学的核心是什么？绿色化学的主要内容是什么？
“绿色化学”也称为环境友好化学,它的核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法,利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，实现从源头减少和消除环境污染。
课堂探究
二、绿色化学
示意图
绿色化学的理论和实践为人类解决环境问题提供了全新的思路：
提高能源的利用率
反应过程
反应物
反应产物
无毒、无害原料可再生资源
环境友好产品
(安全、可降解和再利用)
原子经济性反应
利用率为100%
高选择性反应
安全的生产工艺
应用无毒、无害的催化剂
应用无毒、无害的溶剂
课堂探究
二、绿色化学
【问题2.2】植物秸秆含大量钾元素，焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的理念。这说法对吗？
“绿色化学”思想是从源头上减少或消除污染的化学，不是“先污染后治理”的化学思想。植物秸秆燃烧会产生大量的污染物，不符合“绿色化学”的思想。
课堂探究
【练习2】试计算两种方法的原子利用率
方法1：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
方法2：现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成：2CH2==CH2＋O2
Ag
44
44 ＋ 111 ＋ 18
×100%
≈ 25.43%
(1)试计算两种方法的原子利用率，方法一为_______，方法二为______。
100%
25.43%
方法一：反应物Cl2和Ca(OH)2对环境及设备有很大的污染性和腐蚀性，生产工艺分二步，产率和原子利用率低，成本高，反应的选择性低，产物中有大量的非期望物质。
方法二：反应物中O2无毒无污染、生产工艺简单，原子利用率为100%，催化剂选择性高、产率高、成本低，因此方法二更优。
(2)试从反应物、产物对环境的影响，生产工艺，原子经济性反应，催化剂选择性等角度分析两方法的优劣。
(3)哪些类型的化学反应原子利用率可达到100%。
化合反应、加成反应、加聚反应
课堂探究
二、绿色化学
巩固练习
1.习总书记在十九大报告中提出“我们要建设的现代化是人与自然和谐共生的现代化”，下列说法正确的是（ ）
A．在田间焚烧秸秆，以增加草木灰肥料从而减少化肥的使用
B．推广使用可降解塑料及布袋购物，以减少“白色污染”
C．用氯气处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子
D．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
B
巩固练习
2.“绿色化学”的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物，以下反应不符合绿色化学原则的是（ ）
A．工业生产环氧乙烷：2CH2=CH2+O2 2
B．烯烃与水煤气合成醛：RCHCH2+CO+H2R CH2CH2CHO
C．制取硝酸铜：3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
D．乙烯水化法制乙醇：CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
C
巩固练习
3.“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”要求的是（ ）
①实验室收集氨采用图1所示装置　②实验室做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置　③实验室用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨与酸反应生成铵盐的实验　④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④
C
课堂小结
环境保护与绿色化学
化学在环境
保护中的作用
绿色化学
绿色化学的含义
原子经济性反应
环境质量监测
废气治理
开发和利用自然资源，必须站在人与自然和谐共生的高度，遵循减量化、再利用和再循环的原则，践行绿色发展观念，保护生态环境。
废水治理
废渣治理
布置作业
完成本节学案的素养专练。
预习下节学案。
谢谢大家

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