高中化学 第八章 化学与可持续发展 第三节 环境保护与绿色化学课件 新人教版必修第二册-新人教版高一必修第二册化学课件

1、第三节环境保护与绿色化学素养目标1.认识化学对环境保护的意义。培养科学态度与社会责任等核心素养。2.了解“绿色化学”的含义,知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。知识铺垫必备知识正误判断1.造成温室效应、酸雨的主要原因分别是空气中二氧化碳含量的增加、二氧化硫、氮的氧化物的排放。2.空气中的二氧化硫主要来自含硫矿物的燃烧及含硫矿物的冶炼。知识铺垫必备知识正误判断一、化学与环境保护1.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,以及工农业和人类生活所造成的环境污染。2.常见污染物及处理方法(1)工业“三废”:是指废水、废气、废渣,是主要的环境污染物。(2)大气污

2、染物的来源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的作用下,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。知识铺垫必备知识正误判断次生污染物形成示意图 知识铺垫必备知识正误判断(3)污水处理方法常用处理方法:物理法、化学法和生物法等。具体方法污染物处理方法细小悬浮物混凝剂法加入硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝等混凝剂,使污水中的细小悬浮物等聚集成较大颗粒,然后经沉淀、过滤除去其他溶解在水中的污染物根据其化学性质采用中和法、氧化还原法、沉淀法等进行处理(4)水华与赤潮含氮、磷元素的大量污水任意排入河流

3、、湖泊和近海水域,会出现水华、赤潮等水体污染问题。知识铺垫必备知识正误判断二、绿色化学1.绿色化学也称环境友好化学,其核心思想是改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头上减少或消除环境污染。2.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%。【微思考】化合反应、加成反应和加聚反应符合绿色化学的思想,且原子利用率是100%,正确吗?提示:正确,化合反应、加成反应和加聚反应只得到目标产物,无副产物,故原子利用率是100%,符合绿色化学的思想。3.开发和利用自然资源,必须遵循减量

4、化、再利用和再循环的原则,践行绿色发展理念,保护生态环境。知识铺垫必备知识正误判断(1)使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化。 ()(2)将废电池深埋,可以避免其中的重金属污染。()(3)CO2、NO2和SO2都会导致酸雨的形成。()(4)CO2、CH4、N2都是造成温室效应的气体。()(5)酸雨是pH7的雨水。()(6)田间焚烧秸秆可减少土壤废弃物污染。()(7)大脖子病是由于缺碘造成的,与环境污染无关。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)任务素养脉络随堂检测环境保护和绿色化学环境保护和绿色化学问题探究1.直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石

5、浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。任务素养脉络随堂检测(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有哪些?提示:温室效应、酸雨、粉尘污染等。(2)在烟气脱硫时控制浆液的pH,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙,写出反应的化学方程式。提示:Ca(HSO3)2+O2 = CaSO4+H2SO4。任务素养脉络随堂检测2.在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂),可以把汽车尾气中的

6、有害气体CO、NO催化生成可参与大气生态循环的无毒气体CO2和N2,这种尾气处理的方法是否符合绿色化学的理念?提示:不符合。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。这种尾气处理的方法是被动地治理污染,不符合绿色化学的理念。任务素养脉络随堂检测深化拓展绿色化学理念(1)核心:利用化学原理和技术手段从源头上减少或消除产品在生产和应用中对环境的污染。(2)从环境上:强调从源头上消除污染,从一开始就要避免污染物的产生。(3)从经济上:提倡合理利用资源和能源,降低生产成本,尽可能提高原子利用率,最高目标是原子利用率为100%,即反应物原子全部转化为期望产物。任务素养脉络随堂检

7、测素能应用典例以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题,请根据已知信息回答下列问题:(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(填字母)。 由上述四个反应可归纳出,原子经济性最高的是(填反应类型)。 任务素养脉络随堂检测(2)有毒物质的无害化处理也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂,它可将废水中少量的CN-等有毒的酸根离子氧化而除去。请写出用ClO2将废水中的CN-氧化成无毒气体的离子方程式:,该方法的优点是。 任务素养脉络随堂检测(3)某饮用水厂由天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图如下:活性炭的作用是;O3消毒的优点是。 任务素养脉络随堂检测

8、答案:(1)AD加成反应(2)2ClO2+2CN- = 2CO2+N2+2Cl-产物为无毒、无害的Cl-、CO2和N2(3)吸附水中的有机物(或除去水中的异味)反应产物无毒、无害解析:(1)原子经济性高,即理论上原子的利用率尽可能达到100%,没有副产物。A、D两项中的原子利用率都是100%。(2)把CN-氧化成无毒气体,说明C、N分别生成了CO2、N2,ClO2的还原产物应该是无毒的Cl-。(3)活性炭能吸附水中的有机物,从而除去异味。用O3消毒时,其产物为无毒无害的O2。任务素养脉络随堂检测变式训练下列活动不符合“如何应对气候变化、提升经济绿色水平,实现人类可持续发展”这一主题的是()A.

9、机动车实行限行措施是减少雾霾的途径之一B.积极推广风能、太阳能、氢能等新型能源的使用C.通过吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划D.将秸秆焚烧可得富含钾肥的草木灰,焚烧是一种较为理想的秸秆处理办法任务素养脉络随堂检测答案:D解析:机动车实行限行措施可以减少雾霾,A项不符合题意;推广风能、太阳能、氢能等新型能源的使用,可以降低污染,B项不符合题意;通过吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划,C项不符合题意;焚烧秸秆会增加雾霾的产生,D项符合题意。任务素养脉络随堂检测任务素养脉络随堂检测1.当今环境污染已成为人类面临的重大威胁,下列对应关系不完全正确的

10、是()A.酸雨SO2、NO2、CO2等B.光化学烟雾NO2、CxHy等C.温室效应CO2、CH4等D.白色污染各种颜色的难降解的塑料膜、袋等答案:A解析:CO2排放过多会引起温室效应,但不会造成酸雨。任务素养脉络随堂检测2.发展以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是()A.发展氢能和太阳能B.限制塑料制品的使用C.提高原子利用率,发展绿色化学D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂答案:D解析:所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能、限制塑料的使用和发展绿色化学,都符合低碳经济的要求。任务素养脉络随堂检测3.人类生活离不开化学知识,下列叙述不正确的是()A.臭氧是饮用水的理想消毒剂之一,因为它杀菌能力强且不影响水质B.因患“禽流感”而被捕杀的家禽尸体常用生石灰处理C.医疗上常用