环境保护与绿色化学【教学课件】 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第八章

化学与可持续发展第三节

环境保护与绿色化学人教版

化学

必修第一册你了解吗？化学与环境保护【思考】环境问题如何造成的？化学与环境的关系？主要内容一、化学与环境保护课本P117大本P1061.环境问题主要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，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染水源污染空气污染土壤污染海洋污染（1）范畴主要内容一、化学与环境保护1.环境问题（2）六大污染问题环境问题主要污染物主要危害温室效应CO2造成全球气候变暖、水位上升、陆地面积减小等酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等臭氧层破坏氟氯代烷、NOx影响人类的健康增大皮肤癌的患病率还会影响水生食物链和农作物的产量光化学烟雾碳氢化合物、NOx刺激人的呼吸系统，使人生病甚至死亡白色污染废弃塑料制品回忆初中学习赤潮和水华含氮、磷元素的污水导致藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变成浑浊的绿色、水质恶化主要内容一、化学与环境保护2.化学在环境保护中的作用（1）环境质量监测对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据——环境质量评价和污染治理的基础。水污染监测声污染监测大气污染检测水质检测课本P117大本P106主要内容一、化学与环境保护2.化学在环境保护中的作用（2）治理工业三废废渣废水废气（化学燃料燃烧及工厂废气）（工业废水、生活废水等）（工业垃圾、生活垃圾等）除了自然因素，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作用下，经过复杂变化形成次生污染物。课本P117大本P106知识积累一、化学与环境保护大气污染物与次生污染物：CO、NOx、SO2烟尘挥发性有机物阳光、空气和水蒸气等作用酸雨雾霾光化学烟雾次生污染物化石燃料的燃烧课本P117大本P106知识积累一、化学与环境保护课本P114大本P104大气中的常见污染物：污染物一次污染物次生污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、硫酸盐碳的化合物CO-含氮化合物NO2、NO、NH3HNO3、硝酸盐、过氧乙酰硝酸酯碳氢化合物(CxHy)C2~C6化合物醛、酮、过氧乙酰硝酸酯卤素化合物HF、HCl、Cl2-【注】CO2不算污染物(大气成分之一)，但过量会造成“温室效应”过强。主要内容一、化学与环境保护2.化学在环境保护中的作用（2）治理工业三废——“废气”处理含硫物质一般用石灰石-石膏法脱硫：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O

非氧化还原反应；2CaSO3+O2==CaSO4氧化还原反应。汽车尾气催化转化原理：2CO+2NO====2CO2+N2氧化还原反应催化剂课本P117大本P106主要内容一、化学与环境保护2.化学在环境保护中的作用（2）治理工业三废——“废气”处理大气污染的危害：大气污染的防治：危害人体健康影响动植物生长破坏建筑材料改变地球的气候调整能源结构合理规划工业发展和城市建设布局充分利用环境自净能力运用各种防治污染的技术制定大气质量标准加强大气质量监测【注】我国空气污染指数监控的项目

SO2、NO2和可吸入颗粒物（如PM10、PM2.5）等“PM10”—粒径在10微米以下的颗粒物课本P117大本P106主要内容一、化学与环境保护2.化学在环境保护中的作用（2）治理工业三废——“废水”处理①水污染种类：病原体、放射性、悬浮固体物和热污染重金属、酸、碱、某些盐等无机物耗氧物质的污染植物营养物质的污染石油和难降解有机物的污染②污水的防治：污水处理方法有：物理法、化学法和生物法等。化学方法（通过反应）：中和法、氧化还原法、沉淀法等。eg：加入铁、铝盐类（易水解形成氢氧化物胶体）等，

使污水中细小悬浮物等聚集成较大颗粒，经沉淀、过滤除去。课本P118大本P106主要内容一、化学与环境保护2.化学在环境保护中的作用（2）治理工业三废——“废水”处理③污水处理流程：一级处理方法：物理方法目的：除去不溶的

污染物二级处理方法：微生物法

+一些化学方法目的：除去可降解的

有机污染物三级处理方法：化学沉淀法、氧化还原法、

离子交换法、反渗透法等目的：对污水进行深度净化可排放的水可用于绿化和景观用水课本P118大本P107主要内容一、化学与环境保护2.化学在环境保护中的作用（2）治理工业三废——“废水”处理③污水处理流程：格栅间曝气沉沙池初次沉淀池曝气池二次沉淀池未处理的污水除去大块物质沙、水初步分离一级处理：达不到排放标准二级处理：达到排放标准三级处理：作绿化和景观用水等泥、水初步分离利用微生物将有机污染物降解为无害物质二次沉淀深度处理用化学方法课本P118主要内容一、化学与环境保护2.化学在环境保护中的作用（2）治理工业三废——“废渣”处理工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理：遵循无害化、减量化和资源化的原则达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的【无害化】垃圾焚烧处理、垃圾卫生填埋、废电池的特殊处理【减量化】合理措施减少废物量【资源化】回收利用课本P118大本P107主要内容一、化学与环境保护2.化学在环境保护中的作用（3）化工生产工艺改进“污染的源头治理”

——减少甚至杜绝污染物的排放

——提升资源的利用率课本P118大本P107主要内容一、化学与环境保护课本P1192.化学在环境保护中的作用绿水青山就是金山银山保护地球保护环境中国环境保护徽6月5日世界环境日核心内容1.绿色化学也称为“环境友好化学”二、绿色化学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。2.核心思想改变“先污染后治理”的观念和做法利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，实现从源头减少和消除环境污染理解：从一开始就“不产生污染”课本P119大本P107核心内容1.绿色化学也称为“环境友好化学”二、绿色化学理解：从一开始就“不产生污染”提高能源的利用率反应过程反应物反应产物无毒、无害原料可再生资源环境友好产品(安全、可降解和再利用)原子经济性反应高选择性反应安全的生产工艺应用无毒、无害的催化剂应用无毒、无害的溶剂绿色化学示意图：课本P119大本P107核心内容2.原子利用率二、绿色化学叶绿素铜钠盐化学反应

原子重新组合的过程绿色化学中最理想的：

“原子经济性反应”——反应物的原子全部转化为期望的最终产物

原子利用率为100%

【相应地：污染物一定零排放】原子利用率=×100%其中期望产物总质量所有生成物的总质量原子利用率为100%的化学反应类型：化合反应、加成反应、加聚反应课本P119大本P107思考与讨论二、绿色化学叶绿素铜钠盐【P120】以乙烯制环氧乙烷有两种方法，试计算两种方法的原子利用率。方法一：CH2=CH2＋Cl2＋H2OClCH2CH2OH＋HCl2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)22＋CaCl2＋2H2O

总反应为：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2=CH2＋O22Ag催化剂方法一的原子利用率：4444＋111＋18×100%≈25.4%方法二的原子利用率：2×442×44×100%=100%【思考】从绿色化学的思想分析方法2的优点是？不使用有毒原料Cl2，原子利用率100%，更符合原子经济性反应课本P120主要内容3.可持续发展二、绿色化学长期以来，科学技术为人类带来了巨大的物质财富，而社会发展却面临着越来越大的环境压力。【思考】如何协调资源开发利用与环境保护的关系，实现人类社会的可持续发展？叶绿素铜钠盐开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则)Reuse再利用Reduce减量化Recycle再循环020103课本P120大本P107你了解吗？二、绿色化学人工光合作用

据估计，绿色植物等通过光合作用，每年可合成约2×1011t有机物，这种能力着实令人羡慕，也引发了人们模拟这一奇妙的物质和能量转化过程的兴趣。面对日渐枯竭的化石燃料，面对臭氧层被破坏、全球变暖、空气污染、酸雨等全球性和区域性环境问题，人们设想利用人工光合作用固定二氧化碳，制造燃料和基本化工原料，利用阳光发电，光解水制氢气，等等。人工光合作用研究的目标并不只是简单地模仿，而是希望“人工树叶”能够做得更好，以摆脱自然条件的限制，实现大规模工业化生产。目前，该领域