专题课堂四环境保护与绿色化学

1、考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五考点一环境污染及其防治考点一环境污染及其防治1常见的环境污染常见的环境污染(1)大气污染：是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物大气污染：是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物、氮的氧化物(NO、NO2等等)、CO、碳氢化合、碳氢化合物、氟氯代烷等造成的污染物、氟氯代烷等造成的污染(其中其中SO2、NOx主要来源于主要来源于化石类燃料的大量使用化石类燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有：。大气污染的具体表现主要有：形成酸雨、酸雾；臭氧层空洞；光化学烟雾；温室效形成酸雨、酸雾；臭氧层空洞；光化学烟雾；温室效应。应

2、。专题课堂四环境保护与绿色化学专题课堂四环境保护与绿色化学要要 点点 突突 破破考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五酸雨酸雨正常雨水偏酸性，正常雨水偏酸性，pH约为约为_，这是由于大气中的，这是由于大气中的CO2溶于雨水中形成碳酸的缘故；酸雨通常是指溶于雨水中形成碳酸的缘故；酸雨通常是指pH小于小于_的降水。酸雨的形成是一个复杂的化学和物理过程，主的降水。酸雨的形成是一个复杂的化学和物理过程，主要是由于工业废气中的要是由于工业废气中的_和和_造成的。造成的。臭氧层空洞臭氧层空洞大气中的臭氧层可滤去大量的紫外光，保护地球上的生大气中的臭氧层可滤去大量的紫外光，保护地球上的

3、生物。制冷剂氟利昂物。制冷剂氟利昂(如如CCl2F2)可在光的作用下分解产生可在光的作用下分解产生Cl原子，原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，Cl对对臭氧层的破坏起到臭氧层的破坏起到_作用。破坏臭氧层的物质还有作用。破坏臭氧层的物质还有_ 。675.6SO2NOx催化催化SO2、NO和和NO2考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五光化学烟雾光化学烟雾氮氧化物氮氧化物(NOx)主要是指主要是指NO和和NO2。NO和和NO2都是对人体有都是对人体有害的气体。害的气体。_在大气环境中受强烈的紫在大气环境中受强烈的紫外线照射后产生一种新

4、的二次污染物外线照射后产生一种新的二次污染物光化学烟雾，其主光化学烟雾，其主要成分是光化学氧化剂要成分是光化学氧化剂(主要是主要是O3)及其他多种复杂的化合物。及其他多种复杂的化合物。主要是由主要是由_所引起，而日光在其中起了重要作用。所引起，而日光在其中起了重要作用。温室效应温室效应地球大气层中的地球大气层中的CO2和水蒸气等能允许部分太阳短波辐射透过和水蒸气等能允许部分太阳短波辐射透过并到达地面，但地表向外反射的长波热辐射线却被大气吸并到达地面，但地表向外反射的长波热辐射线却被大气吸收，这样大气吸收的辐射热多于散失的辐射热，使地表与低收，这样大气吸收的辐射热多于散失的辐射热，使地表与低层大

5、气温度升高，这种现象称为温室效应，但是温室气体并层大气温度升高，这种现象称为温室效应，但是温室气体并非只有非只有CO2，还有，还有_(几种氟氯代甲烷及乙几种氟氯代甲烷及乙烷的总称，商品名氟利昂烷的总称，商品名氟利昂)等。温室效应的加剧导致全球变等。温室效应的加剧导致全球变暖，会对气候、生态环境及人类健康等多方面带来影响。暖，会对气候、生态环境及人类健康等多方面带来影响。氮氧化物和碳氢化合物氮氧化物和碳氢化合物汽车的尾气汽车的尾气H2O、CH4、氟氯烃、氟氯烃考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五(2)水体污染：是指过量有害物质进入水体中造成的污染。导致水体污染：是指过量有

6、害物质进入水体中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类，一类是重金属污染，如重金属水体污染的物质主要有两大类，一类是重金属污染，如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染，如水俣病是由等进入水中形成的污染，如水俣病是由_引起的，骨痛病是由引起的，骨痛病是由_引起的。这些重金属主要引起的。这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水。另一类是来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水。另一类是植物营养物质污染：水中高浓度的植物营养物质污染：水中高浓度的_等植物营养物质，导等植物营养物质，导致水体富营养化而形成的污染，从而引起致水体富营养化而形成的污染，从而引起_或或_

7、。它主。它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用氮肥、磷肥造成的。用氮肥、磷肥造成的。(3)固体废弃物污染：主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造固体废弃物污染：主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染，目前最引人注意的是由成的污染，目前最引人注意的是由_造成的白色污染及造成的白色污染及废旧电池造成的废旧电池造成的_污染。垃圾污染范围广泛，对环境及污染。垃圾污染范围广泛，对环境及生物的不良影响途径多样。生物的不良影响途径多样。N、P镉污染镉污染汞污染汞污染赤潮赤潮水华水华塑料制品塑料制品重金属重金属考点一考点一考点二考

8、点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五2环境保护的措施环境保护的措施(1)工业废气携带颗粒物的回收利用。工业废气携带颗粒物的回收利用。(2)工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用_洗洗涤剂。涤剂。(3)回收、限制难降解塑料，研制回收、限制难降解塑料，研制_塑料。塑料。含磷含磷可降解可降解考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五【示例示例1】 2012四川理综四川理综，29(1)(2)直接排放煤燃烧产生的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浆烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可

9、以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。少碳排放的目的。典典 例例 示示 范范考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五请回答下列问题：请回答下列问题：(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境煤燃烧产生的烟气直接排放到空气

10、中，引发的主要环境问题有问题有_(填写字母编号填写字母编号)。 A温室效应温室效应 B酸雨酸雨C粉尘污染粉尘污染 D水体富营养化水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气，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。快速氧化生成硫酸钙。二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为_。亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化

11、学方程式为亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为_。考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五解析解析(1)煤燃烧产生的烟气中含有的粉尘会造成粉尘污煤燃烧产生的烟气中含有的粉尘会造成粉尘污染，含有的二氧化硫染，含有的二氧化硫(与空气接触可产生三氧化硫与空气接触可产生三氧化硫)会造成会造成酸雨，二氧化碳可以造成温室效应，故应选酸雨，二氧化碳可以造成温室效应，故应选A、B、C。(2)因因CO2CaCO3H2O=Ca(HCO3)2，故二氧化碳，故二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为与石灰石浆液反应得到的产物为Ca(HCO3)2；1 mol Ca(HSO3)2被氧气氧化肯定

12、生成被氧气氧化肯定生成1 mol CaSO4，根据，根据S元素元素守恒，还要有守恒，还要有H2SO4生成，故反应方程式为生成，故反应方程式为Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4。答案答案(1)ABC(2)Ca(HCO3)2(或碳酸氢钙或碳酸氢钙)Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五1(2013江苏江苏，1)燃料电池能有效提高能源利用率，具有广燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是中最环保的是 ()。A甲醇甲醇 B天

13、然气天然气C液化石油气液化石油气 D氢气氢气解析解析甲醇、天然气甲醇、天然气(CH4)、液化石油气、液化石油气(气态烃气态烃)燃烧均燃烧均生成生成CO2和和H2O，CO2会造成温室效应，氢气燃烧只生成会造成温室效应，氢气燃烧只生成H2O，因此最环保的是氢气，因此最环保的是氢气，D项正确。项正确。答案答案D应应 用用 体体 验验考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五2(2012海南海南，1)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是是()。ACO2属于大气污染物属于大气污染物B酸雨是酸雨是pH小于小于7的雨水的雨水CCO2、NO2或或SO

14、2都会导致酸雨的形成都会导致酸雨的形成D大气中大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧含量的增加会导致温室效应加剧解析解析CO2是大气的组成成分，不属于大气污染物，是大气的组成成分，不属于大气污染物，A选项选项错；酸雨是指错；酸雨是指pH小于小于5.6的雨水，的雨水，B选项错；选项错；CO2不会导致酸不会导致酸雨，雨，NO2或或SO2都会导致酸雨，都会导致酸雨，C选项错；选项错；CO2是温室气体，是温室气体，其含量的增加会导致温室效应加剧，故其含量的增加会导致温室效应加剧，故D选项正确。选项正确。答案答案D考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五3我国空气质量预报的内容主要

15、包括三个方面：氮氧化物、我国空气质量预报的内容主要包括三个方面：氮氧化物、二氧化硫、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度。二氧化硫、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度。(1)德国科学家曾经利用卫星数据和一种先进的仪器，绘制德国科学家曾经利用卫星数据和一种先进的仪器，绘制了一幅地球上空二氧化氮的分布图，从科学家绘制的二氧了一幅地球上空二氧化氮的分布图，从科学家绘制的二氧化氮分布图看，欧洲和北美洲的一些大城市上空二氧化氮化氮分布图看，欧洲和北美洲的一些大城市上空二氧化氮密度很高，其原因是密度很高，其原因是_。(2)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有_。A

16、酸雨酸雨B臭氧层空洞臭氧层空洞C光化学烟雾光化学烟雾(3)为了降低汽车尾气对大气的污染，目前最有效的方法是为了降低汽车尾气对大气的污染，目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化装置。它能将一氧化碳和氮氧化物给汽车安装尾气净化装置。它能将一氧化碳和氮氧化物(NOx)在催化剂作用下发生反应转化为无害气体，其反应的在催化剂作用下发生反应转化为无害气体，其反应的化学方程式为化学方程式为_。考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五解析解析(1)氮氧化物主要来自内燃机尾气的排放，欧美发氮氧化物主要来自内燃机尾气的排放，欧美发达国家无论是地面还是高空交通都比较发达，所以可能达国家无论是地面还

17、是高空交通都比较发达，所以可能是由于汽车或高空飞机的密度大而引起的尾气排放超是由于汽车或高空飞机的密度大而引起的尾气排放超标；标；(3)反应生成的是无害气体，所以可得产物为反应生成的是无害气体，所以可得产物为N2和和CO2。考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五考点二绿色化学考点二绿色化学1绿色化学绿色化学(1)绿色化学的理念：在于不再使用有毒有害的物质，不再绿色化学的理念：在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物或尽可能少产生废物，这是一门从源头上减少或产生废物或尽可能少产生废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。消除污染的化学。(2)绿色化学反应的特征绿色化学反应

18、的特征采用无毒、无害的原料；采用无毒、无害的原料；在无毒、无害的条件在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂包括催化剂、溶剂)下进行；下进行；产品应该是环境友好的；产品应该是环境友好的；具有具有“原子经济性原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现物，甚至实现“零排放零排放”。此外，它还应当满足。此外，它还应当满足“物美价廉物美价廉”的传统标准。的传统标准。要要 点点 突突 破破考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五2原子经济性原子经济性(1)原子经济性就是指在化学反应中特别是有机合成中，最原子经济性就是指在化学反应中特别是有机合成中

19、，最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中子中(如完全的加成反应：如完全的加成反应：AB=C)，达到零排放。，达到零排放。减少废物的关键是提高反应的选择性，即选择最佳反应途减少废物的关键是提高反应的选择性，即选择最佳反应途径，使反应物原子尽可能多地转化成产物原子，最大限度径，使反应物原子尽可能多地转化成产物原子，最大限度地减少副产物，才会真正减少废物的生成。地减少副产物，才会真正减少废物的生成。(2)原子经济性反应有两个显著优点：一是最大限度地利原子经济性反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排

20、放。用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五【示例示例2】 在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是的是 ()。典典 例例 示示 范范考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五答案答案C考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五4下列化学反应不符合绿色化学理念的是下列化学反应不符合绿色化学理念的是 ()。A消除硫酸厂尾气中消除硫酸厂尾气中SO2的污染：的污染：SO22NH3H2O=(NH4)

21、2SO3B消除硝酸工业尾气中氮氧化物的污染：消除硝酸工业尾气中氮氧化物的污染：NONO22NaOH=2NaNO2H2OC制制Cu(NO3)2：Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O应应 用用 体体 验验解析解析C项会产生污染环境的项会产生污染环境的NO2气体，不符合绿色化学理念。气体，不符合绿色化学理念。答案答案C考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五5在在“绿色化学工艺绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为中，理想状态是原子利用率为100%。在用。在用CH3CCH合成合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利的过程中，欲使原子利用率达到

22、最高，还需要其他的反应物有用率达到最高，还需要其他的反应物有 ()。ACO和和CH3OH BCO2和和H2OCH2和和CO2 DD. CH3OH和和H2解析解析从原子守恒和绿色化学的思想出发：从原子守恒和绿色化学的思想出发：CH3CCH其他的其他的反应物反应物CH2=C(CH3)COOCH3，则其他的反应物的原子组，则其他的反应物的原子组成为成为C2H4O2，只有选项，只有选项A中的物质按等物质的量混合符合题中的物质按等物质的量混合符合题意。意。答案答案A考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点四考点四考点五考点五6“低碳低碳”既是时尚，也是环保要求。既是时尚，也是环保要求。“低碳低碳”在工业生产中在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三三废废”，不同工厂联合生产等都是很好的，不同工厂联合生产等都是很好的“低碳低碳”生产方式。生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣下面是几个工