8.3+环境保护与绿色化学++课件++2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章化学与可持续发展第三节环境保护与绿色化学学习目标：1.能列举常见的大气、水体、土壤污染物及其危害，说明常见污染的成因和防治措施的化学原理，树立“绿水青山就是金山银山”的理念。2.以酸雨防治和污水处理为例，设计简单的防治方案，体会化学原理的应用对环境保护

的作用，说明化学学科在生产、生活中的应用价值。3.通过环氧乙烷两种制备方法的讨论，树立绿色化学的观念，并能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题，形成节约和循环利用的可持续发展意识。重点：SO2等污染物的控制、消除和回收利用；污水处理的流程、方法及原理难点：绿色化学观念的形成和绿色化学思想的运用重点难点：

人类和其他生物生存的生物圈与大气圈、水圈和岩石圈不断进行着物质和能量的交换，共同构成了地球生态系统。【情景导入】大家可以看到大气在被污染之前，阳光明媚，天空一望无垠，但是在环境被污染之后，大家可以看到，雾霾严重，这主要是由于人类不合理开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏。下面我们就系统学习环境保护与绿色化学。一、化学与环境保护不合理自然资源生态环境破坏污染通常所说的环境问题，主要是指由于人类的开发和利用而造成的，以及工农业生产和人类生活所造成的环境。

环境问题全球性和区域性环境问题包括：1.酸雨、臭氧层破坏、温室效应等。环境问题光化学烟雾触目惊心白色污染！环境问题淡水区域——水华海洋区域——赤潮环境问题2.工业“三废”问题：“三废”是指废气、废水、废渣。

除了自然因素外，大气污染主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物；工业生产中废水的任意排放会导致土壤、水源的污染；废渣等固体废弃物三废废气废水废渣①环境监测：②治理工业“三废”③寻找源头治理环境污染的生产工艺：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据。杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。(废气、废水、废渣)。环境保护的任务环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础环境问题

大气污染来源自然因素：如火山喷发、森林火灾、风沙、海浪飞沫颗粒物人为因素：1.燃烧化石燃料，如燃煤2.工业废气及其携带的颗粒物3.交通运输产生的尾气4.农业及生活气体排放，如喷洒农药造成空气污染1.废气处理酸雨、雾霾、光化学烟雾等是大气污染经过复杂的变化形成的次生污染物。酸雨

化石燃料如煤、石油燃烧SO2空气氧化H2SO3雨水H2SO4一般氮的氧化物（主要来自汽车尾气）和SO2（主要来自化石燃料）遇雨水会分别形成

和

，导致雨水的PH低于5.6，即形成酸雨。酸雨对植物、建筑物、动物都会产生一定的危害。我国主要是硫酸型酸雨。硝酸硫酸酸雨的防治——预防和治理

减少煤炭等化石能源的燃烧开发新能源，使用清洁燃料将煤炭等脱硫后再使用提高燃煤技术，减少含N、S等氧化物的大量排放措施工业脱硫：工业上采用生石灰或者石灰石粉末，与含硫的煤混合使用，达到“固硫”的目的。CaCO3+SO2

==CaSO3+CO2

SO2+2NH3+H2O==

(NH4)2SO32CaSO3+O2

==2CaSO4

脱硫除尘塔CaO+SO2

==CaSO3

光化学烟雾（photo-chemicalsmog）指碳氢化合物和NOx在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾。汽车尾气中的NOx是光化学污染的主要原因，比SOx的消除难度大，一般采用CH4，H2，NH3等在Pt、Pd等的催化作用下使NOx还原，生成N2，CO2，H2O等无害气体。2NO+2CO==N2+2CO2催化剂CH4+4NO2

==4NO+CO2+2H2OPtCH4+2NO2

==N2+CO2+2H2OPt2.废水处理来源：废水一般来源两方面，工业废水、农业废水、生活废水，但主要是工业废水。利用化学工艺进行废水处理，能十分有效地减少污染性废水的排放量，并且化学工艺处理废水工序简单，使用材料便宜不容易产生二次污染，能有效降低废水处理的工程量，节约资金。因此，我们应当大力发展化学工艺处理废水的方法。118页图8-22污水处理流程示意图危害：废水任意排放导致土壤和水体污染工业废水处理：常用的污水处理方法：污水处理的常用化学方法：物理法生物法化学法中和法氧化还原法沉淀法

含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。合理施肥、并推广使用无磷洗衣粉农业、生活废水处理固体废弃物的处理处理原则：目的：3.废渣处理无害化

减量化

资源化减少环境污染

资源回收利用

【小结】序号环境问题主要污染物主要危害1温室效应CO2造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等2酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等3臭氧层破坏氟氯代烷、NOx到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害六大环境问题4光化学烟雾碳氢化合物、NOx刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡5白色污染废弃塑料制品①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产②混入生活垃圾中难处理、难回收③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡6赤潮和水华废水中含氮、磷元素的营养物质使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化二、原子经济和绿色化学1.绿色化学也称环境友好化学。2.核心思想：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，实现从源头减少或消除环境污染。原子经济和绿色化学绿色化学的核心:①原子经济性反应②高选择性反应3.原子经济性反应：特点：生成物只有一种！！！反应物的原子全部转化为期望的最终产物，原子利用率达到100%。原子利用率=期望产物的总质量生成物的总质量×100%4.绿色化学对化学反应的要求

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应过程安全的生产工艺提高能源的利用率应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的催化剂产物环境友好产品(安全、能降解、可再利用)绿色化学示意图【思考与讨论】以乙烯制环氧乙烷，有两种方法

方法一：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→ClCH2CH2OH+HCl2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2

→

＋CaCl2＋2H2O总反应为：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→

＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2=CH2＋O2→Ag(1)试计算两种方法的原子利用率。方法一为：25.43%方法二为：100%m(环氧乙烷)m(环氧乙烷)+m(CaCl2)+m(H2O)原子利用率=X100%=25.43%(2)试从反应物、中间产物、副反应、废弃物角度用绿色化学的思想评价两种生产工艺。方法一：a.原料Cl2有毒、有污染；b.原料CI2、中间产物HCI腐蚀设备；c.副反应多,产率低；d.产生废液、废渣，另外成本高，反应的选择性低。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。(3)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？化合反应加成反应加聚反应中国科技大学研制的双金属位点CuIn5S8超薄纳米片催化剂,在可见光驱动下将CO2还原为CH4,选择性达到近100%。该成果于2019年7月发表在《自然.能源》上高选择性反应再循环(Recycle)物质循环、能量循环再利用(Reuse)如催化剂、反应载体减量化(Reduce)减少原料、节约能源坚持绿色发展，建设资源节约型、环境友好型社会已经成为我国的一项重大战略决策!绿色发展的三原则【课堂检测】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2.下列有关环境保护与绿色化学的叙述不正确的是(

)A.形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物B.大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气C.绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理D.燃煤烟气脱硫的石灰石—石膏法，可将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙BC3.下列反应类型中，原子利用率可达到100%的是（）分解反应化合反应复分解反应置换反应E.取代反应F.加成反应G.加聚反应H.酯化反应BFG4．下列有关燃料的说法错误的是(

)A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一B5．在中央电视台发布的重点城市空气质量日报中可以看到，造成空气污染的首要污染物是可吸入颗粒物、二氧化硫、一氧化碳。下列对其形成的主要原因分析不合理的是(

)A．植被破坏，粉尘随风飘扬

B．生活生产中以燃煤为原料C．生活污水的随意排放

D．汽车排放的尾气C6．水的污染主要来自()①天然水与空气、岩石和土壤长期接触②工业生产中废气、废液、废渣的排放③水生动物的繁殖④城市生活污水的大量排放⑤农业生产中农药、化肥施用不当A．④⑤ B．②④⑤

C．①②③ D．②③④⑤B7．(双选)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是(

)A．CO2属于大气污染物

B．酸雨是pH小于5.6的雨水C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成

D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧BD

8．最近，国际上提出的绿色化学是指化学工业生产中()A．对废水、废气、废渣进行严格处理

B．不排放任何有害物质C．在化工厂周围种草、种树、种花，使化工厂成为花园式工厂D．以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学B9．塑料废弃物约占我国城市生活垃圾的5%～14%，它造成的“白色污染”已成为社会的一大公害。下列综合整治“白色污染”的各种措施中，不可取的是(

)A．热分解或熔融再生利用

B．直接填埋或向海里倾倒处理C．积极寻找纸等纤维类制品代替塑料

D．开发研制可降解塑料B

10．环境问题是当今社会备受关注的热点。下列