环境保护与绿色化学课件高一下学期化学人教版2

第八章化学与可持续发展第三节环境保护与绿色化学

一、化学与环境保护

环境问题的含义保护环境当前的任务：（1）对环境情况的检测（2）三废的治理

（3）寻找源头治理环境的生产工艺生态环境破坏环境污染废气（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）人类保护伞的洞—臭氧层被破坏(氟利昂CCl2F2和NOx)空中死神—酸雨(SO2和NOx)全球变暖—温室效应(CO2)光化学烟雾(汽车尾气中NOx、NO、碳氢化合物）无形杀手—居室污染环境污染的类别：1.大气污染：来自工业废气，汽车尾气，生活废气（硫与氮的氧化物，碳氧化物，氮氢化物，卤素化合物，放射性）2.水污染：来自工业废水、生活废水(无机物，重金属盐类，营养物有机物，洗涤剂，石油)水体富营养化（N、P、K、S的化合物）（生活污水、农田排水、化肥、合成洗涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖——赤潮、水华）淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。摩洛哥干旱羊上树屡次经受干旱考验的摩洛哥山羊学会了在没有草吃的时候爬上树吃树叶。

重金属污染：如

汞、镉、铅、铬、砷猫自杀事件——水俣病（汞污染）骨骼畸形变脆——骨痛病（镉污染）智力发展隐性杀手——铅污染3.土壤污染：来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留(Cl、P、S)、放射物质残留。4.噪声污染5.辐射污染6.食品污染绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。1.核心思想改变“先污染后治理”的观念和做法，利用

和

，减少或消除产品在

和

中涉及的有害化学物质，实现从

减少或消除环境污染。2.“原子经济性反应”反应物的原子

为期望的最终产物，这时原子利用率为

。

化学原理技术手段生产

应用源头全部转化100%二、绿色化学（环境友好化学）

原子利用率=

×100%期望产物的质量生成物的质量原子经济性反应高选择性反应无毒无害原料可再生资源安全的生产工艺应用无毒无害的催化剂提高能源的利用率环境友好产品（安全、可降解）应用无毒无害的溶剂3.理想绿色化学示意图反应物反应过程反应产物【思考交流】(课P120)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+HClO2H2C—CH22ClCH2CH2OH+Ca(OH)2

→+CaCl2+2H2O总的反应可表示为:CH2=CH2+Cl2+Ca(OH)2

→+CaCl2+H2OOH2C—CH2现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成:2CH2=CH2+O2O2H2C—CH2Ag1：试计算两种生产工艺的原子利用率。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?3：原子利用率与产率相同吗?4：请仔细分析和体会绿色化学对化学研究和化工生产提出了那些新的挑战?【思考交流】问题1：试计算两种生产工艺的原子利用率。(1)(2)(1)原子利用率=m(环氧乙烷)m(环氧乙烷)+m(CaCl2)+m(H2O)×100%=25.4%(2)采用银催化合成环氧乙烷的原子利用率为100%【思考交流】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?加成(加聚）反应、加聚反应和化合反应问题3：原子利用率与产率相同吗?原子利用率=生成物的总质量期望产物的总质量×100%产率=产品的实际产量（质量）产品的理论产量（质量）×100%问题4：请仔细分析和体会绿色化学对化学研究和化工生产提出了那些新的挑战?①原料和溶剂的选择④资源和能源的选择绿色化学要求充分利用可再生资源，合理利用资源和能源，降低生产成本，使之符合可持续发展的理念。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。③反应条件的选择开发、应用“原子经济性”的反应路线，最大限度地利用反应物分子中的每一个原子，充分利用资源，实现废物的零排放。②反应路线的选择原料、溶剂要无毒、无害，应致力于开发无溶剂存在下的反应；在起始端就采用实现污染预防的科学手段。

绿色化学是对传统化学思维方式的更新与发展，在多个维度的选择上都提出了新要求。3.绿色化学示意图4.开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则)

、

和

。减量化再利用再循环课堂练习：1.减少酸雨可采取的措施（）①少用煤做燃料②把工厂烟囱建高③燃料脱硫④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料⑤开发新能源A.①②③④B.②③④⑤C.①②⑤D.①③④⑤D2.化学与环境密切相关，下列有关说法中错误的是（）A.NO2、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CO2含量的增加会导致温室效应加剧D.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成D3.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A4.“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是C

原子经济性反应高选择性反应反应物无毒无害原料可再生资源反