浙江省高三化学 第10单元44讲 为现代农业技术添翼从污染防治到绿色化学复习课件.ppt

第四十四讲为现代农业技术添翼从污染防治到绿色化学 一 化学肥料与农药1 常见化肥化肥为农作物补充必要的营养元素 在农业生产中 大量施用的化肥主要是 1 农业上使用最多的氮肥 如尿素 硝酸铵和碳酸氢铵等 大多数以合成氨生产的氨为原料生产 例如尿素的生产原理是将氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵 再使氨基甲酸铵脱水得到尿素 氮肥 磷肥和钾肥 2nh3 co2h2ncoonh4 h2ncoonh4co nh2 2 h2o 2 过磷酸钙 主要成分是ca h2po4 2和caso4 简称 它是目前使用最广泛的磷肥 重过磷酸钙 主要成分是 也是使用较多的磷肥 3 除了我们熟知的用草木灰作钾肥外 农业上常用的钾肥主要有氯化钾 硫酸钾 硝酸钾 4 复合肥料氮 磷 钾等元素在植物体内能够产生相互促进作用 可使植物生长发育均衡 复合肥料对植物的肥效优于单一肥料 所以农业生产中也使用各种复合肥料 如磷铵复合肥 氮磷复合肥等 普钙 ca h2po4 2 2 化肥的合理使用不合理施用化肥也会影响土壤的酸碱性和土壤结构 例如 长期施用硫铵会造成土壤 增强 土壤板结 另外 由于化肥大都易溶于水 不合理地施用不仅造成浪费 而且过量的化肥会随着雨水流入河流和湖泊 造成水体 产生 等污染现象 酸性 富营养化 水华 3 农药天然产物和 等属于人类最早使用的第一代农药 有机氯 氨基甲醇酯等有机合成农药为第二代农药 拟除虫菊酯和特异性农药等则是人类开发利用的第三代农药 第三代农药也被称为环境友好农药 具有高效 低毒 低残留等特点 现代农药应该体现 易 低 高 对 安全有益 的思路 如生物农药 仿生农药等 农药除了部分着落于作物上 大部分落入土壤中而发生吸附 转移 降解等一系列相互影响的过程 其中降解过程是农药在土壤中发生变化 危害消失的主要途径 无机物 有机磷 降解 残留 活性 环境和生物 二 煤的脱硫处理与固体废弃物的处理1 煤的脱硫处理为了减少煤燃烧产生的二氧化硫的排放 可以采用各种方法 例如 1 采用 硫化床 燃烧技术 在煤燃烧的同时进行脱硫处理 一般用 作为脱硫剂 2 实施煤炭燃烧后的烟气净化技术 对煤炭燃烧产生的烟气进行除尘 脱硫和脱氮处理 例如 把烟气通入吸收塔 用 淋洗 烟气中的二氧化硫与石灰水反应生成亚硫酸钙或硫酸钙 3 使用微生物脱硫技术 石灰石 石灰水 2 固体废弃物的处理固体废弃物的处理 主要是考虑 和固体废弃物的资源化的问题 如 1 废旧钢铁可用于 2 炼铁高炉的炉渣含有p s等元素 可用于制 渣砖 水泥 3 废纸 废木纤维 木材废料可回收利用 如用于造纸 纸板 空隙板 刨花板等 4 废旧金属的回收利用 5 某些废弃塑料可制成 通过 产生的气体或液体可作燃料 环保 炼钢 磷肥 再生塑料制品 高温裂解 三 绿色化学1 绿色化学的含义绿色化学要求利用化学原理从 上消除污染 减少或消除在化工产品的设计 生产及应用中有害物质的使用和产生 绿色化学要求在化学反应和化学工业过程以 为基本原则 在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的原料的每个原子 实现原子利用率100 2 原子利用率原子利用率 源头 原子经济性 3 绿色化学工艺 1 原料绿色化 用可再生资源原料替代不可再生性原料 2 催化剂绿色化 选用无毒 无污染 可重复使用的高效催化剂 如分子筛 酶等 3 溶剂绿色化 溶剂要低污染 低残留 溶解性强 如 超临界二氧化碳或液态二氧化碳 离子液体等 4 产品绿色化 产品的使用不会引起生态危害 不会威胁人类健康 可循环利用 土壤酸碱性的改良 例1 同时对农作物施用含氮 磷 钾的三种化肥 对给定的下列化肥 k2co3 kcl ca h2po4 2 nh4cl 氨水 最适当的组合是 a b c d 解析 ca h2po4 2不宜与碱性的k2co3 氨水等混合施用 否则会转化为难溶性的磷酸一氢钙或磷酸钙 nh4cl不宜与k2co3混合施用 否则铵根离子易转化为nh3逸出而使氮肥损失 b 迁移训练1 2010 嘉兴模拟 下列叙述 长期使用过磷酸钙的土壤呈酸性 可用生石灰改良酸性土壤 尿素的过度使用会使土壤呈碱性 可用caso4改良碱性土壤 可用fe2 so4 3改良碱性土壤其中与盐类的水解有关的是 a b c d 解析 fe2 so4 3水解呈酸性 可改良碱性土壤 d 化学农药的使用 例2 农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成 它能防治植物病毒的原因是 a 硫酸铜使菌体蛋白质盐析b 石灰乳使菌体蛋白质水解c 菌体蛋白质溶解于波尔多液d 铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性 解析 铜盐属于重金属盐 石灰乳呈碱性 均能使蛋白质变性 d 迁移训练2 2010 杭州五校联考 药品标签上应注明名称 化学式和质量标准 生产日期 保质期 有的还要指明有剧毒性 腐蚀性 挥发性等 由此联想到 农民购买 贮存 使用农药时 应注意的事项及理由 请填入下表 写出任意四点即可 解析 根据题中的信息 由农药的名称 化学式及使用注意事项 可推知该农药的大致性质和用途 由此可考虑出答案 绿色化学 例3 丽水二模 绿色化学 要求利用化学原理从源头消除污染 减少或消除在化工产品的设计 生产及应用中有害物质的使用和产生 绿色化学 要求化学反应和化学工业过程以 原子经济性 为基本原则 在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的原料的每一个原子 实现 零排放 1 下列化学反应符合绿色化学概念的是 2 化学电池在通讯 交通及日常生活中有着广泛的应用 但废旧电池的妥善处理已成为我们日常生活十分头痛的问题 资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值 常用的镍镉电池的总反应可以表示为 cd 2nio oh 2h2o2ni oh 2 cd oh 2已知ni oh 2和cd oh 2均难溶于水但能溶于酸 在酸性土壤中这种污染尤为严重 这是因为 3 硫酸工业的尾气中主要含有 气体 下列有关它的叙述错误的是 a 形成硫酸型酸雨b 破坏臭氧层c 不会腐蚀建筑物d 能跟血红蛋白结合使人体中毒e 能使品红 酸性kmno4褪色 并且褪色原理相同该尾气我们可采用过量氨水吸收 请写出化学反应方程式 请判断这种处理方法是否符合绿色化学的概念 填 是 或 否 并说明理由 解析 1 ad 2 在酸性土壤中ni oh 2和cd oh 2都与酸反应 溶解生成了ni2 cd2 对土壤和水体的污染更严重 3 so2de 4 so2 2nh3 h2o nh4 2so3是氨水吸收so2生成 nh4 2so3 充分利用了参与反应的原料的每一个原子 实现了 零排放 迁移训练3 2010 温州调考 斯坦福大学b m trost教授提出了绿色化学的核心概念 原子经济性 我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性 其计算公式为 原子利用率 目标生成物的质量 参加该反应所有反应物的总质量 100 下面是新型自来水消毒剂clo2的四种生成方法 请填空 1 氯酸钠和盐酸法 本方法的方程式为 2naclo3 4hcl2nacl 2clo2 cl2 2h2o 此方法的原子利用率为 保留一位小数 下同 37 6 2 电解亚氯酸钠法 本方法是用惰性电极电解亚氯酸钠溶液 原子利用率为62 2 其阳极电极反应式为 clo2 e 阴极电极反应式为 3 亚氯酸钠和氯气法 本方法的原子利用率为53 6 此反应的化学方程式为 4 联合工艺法 本方法的反应原理由三步组成 电解氯化钠溶液nacl 3h2onaclo3 3h2 氢气和氯气合成氯化氢 生成二氧化氯2naclo3 4hcl2nacl 2clo2 cl2 2h2o 此方法的原子利用率最大为 2h 2e h2 或2h2o 2e h2 2oh 2naclo2 cl22nacl 2clo2 94 4 解析 1 根据原子利用率的定义 可知氯酸钠和盐酸法的原子利用率为135 359 37 6 2 电解亚氯酸钠法 阳极是clo2 失电子 阴极是溶液中的h 得电子 3 根据氧化还原反应原理知 naclo2和cl2反应除有clo2生成外 还可能有nacl生成 即2naclo2 cl22nacl 2clo2 再用该反应的原子利用率53 6 进行验证 得该反应方程式正确 4 将三个反应联合得总反应为 4h2o cl22clo2 4h2 得该反应的原子利用率为94 4 1 下列做法有利于粮食产量持续稳定增长的是 a 要综合利用农家肥和化肥 重视在增施农家肥的基础上 配合使用化肥b 注意发展高效化肥和复合肥料的生产c 逐年增加单位面积上硫铵的施用量d 将草木灰 硝酸铵 过磷酸钙混合施用 解析 长期施用硫铵会造成土壤酸性增强 土壤板结 c选项错误 过磷酸钙含磷酸二氢钙 草木灰会使硝酸铵中的铵根转化为氨气而逸出 会使ca h2po4 2转化为难溶性的磷酸一氢钙或磷酸钙 而不易被植物吸收 d选项错误 ab 2 利用太阳能使燃料循环使用有如下构思和方案 2co22co o2 2h2o2h2 o2 2n2 6h2o4nh3 3o2 co2 2h2och4 2o2 要实现上述构思 其方案的关键是 a 如何使物质吸收光能转变为其他物质b 寻找催化剂c 利用光能d 利用绿色植物 解析 要使co2 h2o n2等转化为其他物质 关键是要知道如何使这些物质吸收光能 故a项正确 a 3 下列制备反应中原子经济性最高的是 可多选 a ch2 ch2 hclch3ch2clb ch3ch2oh hclch3ch2cl h2oc ch3ch3 cl2ch3ch2cl hcld ch2chcl h2ch3ch2cle h2 cl22hclf 3co fe2o33co2 2fe由上述四个反应可归纳出 原子经济性高的是 反应 填反应类型 ade 加成 化合 光能 解析 原子经济性的基本原则 在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的原料的每个原子 实现原子利用率100 4 嘉兴二模 有机磷农药 乐果 的结构简式是 其中所含的双键有 个 早在1874年就合成了有机物ddt 1944年后广泛用作杀虫剂 后因具有高残留被禁止使用 从某些方面看 氯苯与苯酚具有相似的化学性质 ddt可由氯苯和ccl3cho相互作用反应制得 ddt的分子式