25　第二部分　第四章　学案20　环境保护　化学品的合理使用

学案20环境保护化学品的合理使用1．了解环境污染与保护。2．了解绿色化学的核心与特征。3．了解化学品的合理使用和注意的问题。考点一环境污染与保护绿色化学1．环境污染与防治(1)大气污染物与次生污染物(2)化学与“污水”处理①污水处理常用方法：物理法、化学法和生物法等。②污水的“三级”处理(3)常见环境污染及其成因①酸雨——有关的物质为SO2和氮氧化合物。a．b．硝酸型酸雨：NOx排入大气中后，与空气(O2)、水反应生成HNO3，随雨雪降到地面，即NOxO2+H②光化学烟雾——主要是氮氧化合物和碳氢化合物造成的。③臭氧层空洞——主要是氟利昂、氮氧化合物等的排放引起的。④温室效应——主要是由于大气中CO2等含量的不断增加造成的。CH4等烃类也能引起温室效应。⑤白色污染——聚乙烯等难降解塑料的大量使用。⑥水华、赤潮——含大量氮、磷的生活污水及工农业废污水的任意排放造成水体富营养化。⑦PM2.5——大气中直径小于或等于2.5×10-6m的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)。⑧雾霾——雾和霾的统称。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物(PM)这三项是雾霾主要污染物，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。⑨居室污染——甲醛、苯、甲苯、氡对空气的污染。来源于建筑、装修材料等。(4)环境的治理或防治①化学与“废渣”及生活垃圾处理处理原则：无害化、减量化和资源化，达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。②硫的氧化物的防治可以使燃煤脱硫。③常见的NOx尾气处理方法碱液吸收法工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理2．绿色化学——环境友好化学(1)核心：绿色化学的核心思想就是改变“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，实现从源头减少或消除环境污染。(2)绿色化学示意图(3)原子经济性①原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义式可表示为原子利用率＝期望产物的总质量生成物的总质量×100%②经济性的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放。③最高目标：原子利用率为100%，如化合反应和加成反应。乙烯大量用来生产环氧乙烷，生产工艺主要有两种。工艺一：CH2=CH工艺二：2CH2=(1)工艺一、二的原子利用率分别为____________、____________。(2)原子利用率为100%的化学反应类型有________________________。[答案](1)25.4%100%(2)化合反应、加成反应、加聚反应环境污染与保护1．(2025·佛山模拟)化学使环境更美好。下列说法错误的是()A．推广使用电动车，可减少光化学烟雾B．燃煤时加生石灰，可减少温室气体产生C．将CO2合成甲醇，有助于实现碳中和D．使用可降解塑料，有利于减少白色污染B[燃煤时加生石灰，可吸收燃烧产生的SO2，但不能减少CO2的排放，B错误。]2．工业“三废”要先经过处理，检测达标后才能排放。下列处理废水的方法和原理正确的是()A．加入FeSO4·7H2O、KAl(SO4)2·12H2O等对水消毒杀菌B．向含重金属离子(如Pb2+、Hg2+等)的废水中加入Na2S等沉淀重金属离子C．硫酸厂、硝酸厂的酸性废水可直接排放D．利用微生物将废水中复杂的有机物降解为无害物质的过程只发生物理变化B[FeSO4·7H2O、KAl(SO4)2·12H2O可用于水的净化处理，但不具备消毒杀菌作用，A错误；酸性废水不可直接排放，C错误；微生物处理废水时，将有机物降解为无害物质的过程发生化学变化，D错误。]3．(人教版必修第二册内容改编)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是()A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除D[二氧化硫是一种无色气体，A项错误；机动车气缸中氮气与氧气反应生成NO，燃油不完全燃烧生成CO和细颗粒物PM2.5，二氧化硫不是汽车尾气的主要成分，B项错误；植物不能直接吸收氮氧化物，而是通过吸收铵盐或硝酸盐来实现氮的固定，C项错误；生石灰的主要成分为CaO，二氧化硫与之反应生成亚硫酸钙，CaSO3与空气中O2反应生成CaSO4，从而除去废气中的SO2，D项正确。]绿色化学4．“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是()①实验室中收集氨采用图甲所示装置②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨与酸反应生成铵盐的实验④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应A．②③④ B．①②③C．①②④ D．①③④C[因为氨的密度比空气小，实验室用向下排空气法收集氨，氨溶于水呈弱碱性，可以使滴有酚酞溶液的水变红，①符合“绿色化学”；氯气有毒，与钠反应后，多余的氯气被碱液吸收，②符合“绿色化学”；浓盐酸和浓氨水都易挥发，③不符合“绿色化学”；铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒，一氧化氮可以用气球收集，④符合“绿色化学”。]5．实验室实现由CO2到淀粉的合成路线如下：下列说法正确的是()A．ZnO-ZrO2能提高反应①的平衡转化率与反应速率B．反应②的原子利用率为100%C．其他条件相同，温度越高，反应②的反应速率越大D．“人工合成淀粉”有助于“双碳”达标和缓解粮食危机D[催化剂能够增大化学反应速率，但不能提高反应物的转化率，A错误；反应②是CH3OH与O2反应生成HCHO和H2O，原子利用率小于100%，B错误；甲醇被氧化为HCHO时使用的醇氧化酶是蛋白质，在高温下蛋白质会变性，失去活性，C错误；“人工合成淀粉”既制得了淀粉，也降低了空气中CO2的含量，因此有助于“双碳”达标和缓解粮食危机，D正确。]考点二化学品的合理使用1．化肥、农药的合理施用(1)合理施用化肥①考虑因素：土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身性质。②应用实例：硝酸铵是一种高效氮肥，但受热或经撞击易发生爆炸，必须作改性处理后才能施用。③过量施用化肥的危害：a．过量施用造成浪费。b．部分化肥随着雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养化，造成水华等污染。c．不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构。(2)农药的合理施用①早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。②后来，研制出有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等有机合成农药。③农药的发展方向：向着高效、低毒和低残留方向发展。(3)农药对生态系统和自然环境的影响①破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫还会产生抗药性。②引起传粉昆虫的大量死亡。③造成土壤和作物的农药残留超标。④造成大气、地表水和地下水的污染。2．合理用药(1)药物的分类(2)常见药物药物组成与性质用途生理盐水0.9%氯化钠溶液用于静脉注射、冲洗鼻腔等医用酒精乙醇的体积分数为75%消毒胃药Al(OH)3，有弱碱性可用于中和胃酸NaHCO3，与胃酸反应可用于中和胃酸胃蛋白酶可用于治疗消化不良钡餐BaSO4，不溶于水和酸，且不容易被X射线透过医疗中可用作消化系统X射线检查的内服造影剂阿司匹林乙酰水杨酸，显酸性用于镇痛和解热青蒿素分子式为C15H22O5，属于内酯治疗疟疾3．常见的食品添加剂类别功能品种着色剂改善食品色泽天然色素(红曲红、β-胡萝卜素等)；合成色素(苋菜红、柠檬黄等)增味剂增加食品鲜味谷氨酸钠(味精)膨松剂使食品松软或酥脆碳酸氢铵、碳酸氢钠等凝固剂改善食品形态氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯等防腐剂防止食品腐败变质亚硝酸钠、苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等抗氧化剂防止食品因氧化而变质抗坏血酸(维生素C)等营养强化剂补充必要的营养成分碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等[注意]食品添加剂可以使用，但必须在规定的范围内合理使用。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)农药的施用可能破坏害虫与其天敌之间的生态平衡。 ()(2)虽然药物能治病，但大部分药物有毒副作用。 ()(3)多食用增味剂和营养强化剂对人体的健康有益。 ()(4)在食品包装袋里加一小包还原铁粉是为了防止食品被氧化。 ()(5)亚硝酸钠是一种食品防腐剂，有一定毒性和氧化性，若误食，可服用维生素C解毒。 ()(6)幼儿生长发育快，钙是幼儿不可缺少的营养元素，因此在幼儿奶粉中可多加入碳酸钙等补钙剂。 ()[答案](1)√(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×2．请将下列常见食品添加剂按照其主要功能进行分类(填序号)：①谷氨酸钠②碳酸氢钠③硫酸钙④碘酸钾⑤苯甲酸钠⑥铁强化酱油中的乙二胺四乙酸铁钠⑦焦糖色⑧硫酸锌(1)着色剂________；(2)增味剂________；(3)膨松剂________；(4)凝固剂________；(5)防腐剂________；(6)营养强化剂______。[答案](1)⑦(2)①(3)②(4)③(5)⑤(6)④⑥⑧1．下列有关合理用药的说法中正确的是()A．非处方药的包装上印有“OTC”标识B．每日早、中、晚三次与每隔8小时一次，服药效果相同C．一次忘记服药，下次可以增加一倍剂量服用D．长期服用阿司匹林可预防某些疾病，没有副作用[答案]A2．(2025·汕头模拟)“民以食为天”，化学丰富了我们的饮食文化。下列有关说法正确的是()A．食品添加剂都是人工合成的化学品，都有副作用B．为了让腌肉颜色更鲜艳，可添加大量亚硝酸钠C．天然的食品添加剂比人工合成的食品添加剂安全D．长期饮用含防腐剂、人工色素的饮品会影响人体的健康D[食品添加剂不都是人工合成的化学品，适量使用不会有副作用，故A错误；亚硝酸盐有毒，过度使用能够引起中毒，故B错误；无论是天然的食品添加剂还是人工合成的食品添加剂，安全性均取决于使用量，超量使用后就会危害人体健康，需控制用量，故C错误；长期饮用含防腐剂、人工色素的饮品会过量摄入食品添加剂，影响人体健康，故D正确。]3．(2025·张家口模拟)食品添加剂是指为改善食品的品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。下列说法错误的是()A．人工合成的食品添加剂需控制用量B．碳酸氢钠、碳酸氢铵等可以作馒头、面包等食品的膨松剂C．抗坏血酸(即维生素C)是水果罐头中常用的抗氧化剂D．用盐卤和豆浆作用制取豆腐，是利用了蛋白质胶体的丁达尔效应D[胶体中加电解质溶液会发生聚沉，豆浆属于胶体，向豆浆中加入盐卤可制作豆腐，利用了胶体聚沉的性质，D错误。]4．某抗酸药每片含有CaCO3534mg，Mg(OH)2180mg。(1)写出该抗酸药发挥药效时的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________、_____________________________________________________________________。(2)服用抗酸药时，一般要嚼碎后吞服的理由为________________________________________________________________________________________________。(3)胃溃疡病人一般不能服用该药的理由是_____________________________________________________________________________________________________。[答案](1)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2OMg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O(2)增大药物与胃酸的接触面积，增大反应速率(3)该药中的CaCO3与胃酸反应生成CO2气体，加重胃溃疡，造成胃穿孔(人教版必修第二册内容改编)某城镇的生产和生活区的分布情况如下图所示，河流中a、b、c、d处某次水样抽测结果如下表所示。测量项目地点abcd水温/℃15182625pH6855溶解氧量/(mg·L-1)11973(1)导致b、c处水样pH变化的原因可能是_____________________________________________________________________________________________________________