环境保护与绿色化学29.pdf

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1、 198 第 34 课时 环境保护与绿色化学 A【自主探究】【课前预习】根据教材有关内容填写下列空白：1、通常所说的三废是指 、和 。2、绿色食品是指 的食品，白色污染是指 。3、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题在环境问题日益突出的今天，化学工作者 所 面 临 的 重 要 任 务 是 对 的 检 测、的 治 理、寻 找 从 源 头 上 治 理 的生产工艺。4 环境污染的分类：（1）、按环境要素分：、；（2）、按人类活动分 、：（3）、按造成污染的性质分 、：5居室污染的来源：煤、石油、液化气、天然气等的 ，煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的 ，烟草的 ，电器发出的电磁波，地毯中的螨

2、虫，建筑装潢材料产生的 、放射性稀有气体，化妆品，日用化学品，家宠等。B【合作探究】【问题探究 1】煤、石油、天然气等能源在地球上已探明的蕴藏量是有限的，以目前人类消耗这些能源的速度估算，石油和天然气不过几十年，煤不过几百年就会消耗殆尽。因此进一步开发利用新能源已显得十分迫切。氢气是一种高效而无污染的理想能源。下列(1)(6)是制取氢气的方法，其中包括正在研发的方案。(1)电解法：2H2O2H2+O2(2)甲烷转化法:CH4+H2OCO+3H2(3)水煤气法:C+H2OCO+H2(4)碳氢化合物热裂法:CH4C+2H2(5)设法将太阳能聚焦产生高温使水分解:2H2O2H2+O2(6)寻找高效催

3、化剂使水分解产生氢气 上述6种方法中你认为可行的、且很有发展前途的方法是哪几种?说明理由。【教师点拨】评价制取大量氢气的方案，主要看是否经济实惠，对环境是否产生污染。【即学即练 1】常见的大气污染分为一次污染和二次污染。二次污染物是排入环境中的一次污染物理化学因素或微生物作用下，发生变化所生成的新污染物。下列 4 种气体能导致二次污染的是SO2 NO;NO2;Cl2()A、B、C、D、【问题探究 2】原子利用率与产率相同吗？绿色化学对化学、化工提出了那些挑战？【教师点拨】资源的开发利用和保护环境关系到人类的可持续发展，需要全社会努力。我们 催化剂 100 高温 高温 199 只有一个地球，环境

4、问题已成为全球性问题，需要各国政府和人民共同努力，创造一个清洁、美丽的生活环境，也为我们子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来。【即学即练 2】绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产 物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（）【问题探究 3】当今全球环境的三大热点问题是什么？将其危害、成在、防治进行列表。【教师点拨】当今环境问题最突出的是酸雨、臭氧层的破环、温室效应。【即学即练 3】目前我国许多城市和地区定期公布空气质量报告，在空气质量报告中，一般不涉及（）A、SO2 B、NO2 C、CO2 D、可吸入颗粒物【问题探究 4】工业消

5、除 SO2的常用方法有哪些？【教师点拨】“固硫”法 将生石灰跟煤均匀混合，燃烧时产生的 SO2跟生石灰反应生成 CaSO3，CaSO3再被空气氧化为 CaSO4而被“固化”，从而减少 SO2向大气的排放。相应的化学方程式为：SO2+CaO=CaSO32CaSO3+O2=2CaSO4 用石灰处理低浓度的 SO2烟道气也具有重要的工业意义。其原理是将烟道气经水洗、冷却、除尘后，在吸收塔内用 10%的石灰乳浆吸收，再将吸收后的浆液用加压空气氧化，即生成石膏。缺少石膏的日本、美国、瑞典大都采用此法处理烟道气。相应的化学方程式为：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O 2CaSO3+O2+4H2O=

6、2(CaSO42H2O)吸收法 硫酸厂通常用氨水吸收二氧化硫：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3+SO2+H20=2NH4HSO3 当吸收液达到一定浓度时，再用 93%的浓硫酸酸化：2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2SO2+H2O(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2+H2O 放出的二氧化硫浓度达 95%以上，经液化得到液态二氧化硫，可用于制取漂白剂、消毒剂，也可以于生产硫酸（苏联曾用烟道气生产了百万吨硫酸）。硫酸铵溶液经过结晶、分离、干燥，可用做化肥（硫铵）。这样便一举两得。2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na

7、2SO3 2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O 这样可得到高浓度的 SO2，同时生产的 Na2SO3可循环使用。此外，要减轻 SO2等引起的环境污染方面，植树造林有一定功效，特别是梧桐、臭椿吸收 SO2的效果甚佳。【即学即练 4】重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性，主要有毒离子为 Ba2+，如将甲、乙两废液按一定比例混合，毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是（）A、Cu2+和 SO24 B、Cu2+和 Cl-C、K+和 SO24 D、Ag+和 NO3 C【总结拓展】200【拓展视野】我国目前环境状况：1、大气污染属煤烟型污染，以尘和酸

8、雨危害最大，污染程度在加剧。2、酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最重。3、江河湖库水域普遍受到不同程度的污染，除部分内陆河流和大型水库外，污染成加重趋势，工业发达城镇附近的水域污染尤为突出。4、七大水系（珠江、长江、黄河、淮河、海滦河、辽河、松花江）中，黄河流域、松花江、辽河流域水污染严重。5、大淡水湖泊总磷、总氮污染面广，富营养化严重。6、四大海区以渤海和东海污染较重，南海较轻。7、渔业水域生态环境恶化的状况没有根本改变，并呈加重趋势。8、城市环境污染呈加重趋势。9、城市地面水污染普遍严重，呈恶化趋势。绝大多数河流均受到不同程度污染。10、全国 2/3 的

9、河流和 1000 多万公顷农田被污染。D【反馈测评】A 组课堂反馈 一、选择题（每小题 5 分，共 35 分）1下列情况可引起大气污染的是 ()煤的燃烧 工业废气的任意排放 燃放鞭炮 飞机、汽车尾气排放 A.只有 B.只有 C.只有 D.2汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气。产生氮的氧化物的主要原因是 ()A燃烧含氮的化合物燃料引起的 B燃烧含铅汽油引起的 C是由燃烧不充分引起的 D是在汽缸中 N2被氧化生成的 3“飘尘”是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小(直径小于 107m)，不易沉降(可飘浮数小时甚至数年)，它与空气中 S02、O2接触时，SO2部分转化为 S03，使空气酸度增

10、加，形成酸雨。飘尘所起的主要作用是 ()A.氧化剂 B还原剂 C吸附剂 D催化剂 4、为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（CNG），另一类是液化石油气（LPG）。这两类燃料的主要成份都是()A、碳水化合物 B、碳氢化合物 C、氢气 D、醇类 5.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为 100%。在用 CH3CHCH2合成 CH2C(CH 3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有()A、CO 和 CH3OH B、CO2和 H

11、2O C、H2和 CO2 D、CH3OH 和 H2 201 6.下列燃料燃烧不会造成环境污染的是（）A煤 B酒精 C汽油 D氢气 7.在相同条件下，对环境污染程度最小的燃料是（）A液化气 B煤油 C煤饼 D木柴 二、填空题（每题 5 分共 15 分）8.为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的 SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式：、。9.有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。(1)可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，加入 CH30C(CH3)3来生产“无铅汽油”。CH30C(CH3)3分子中必存在

12、的原子间连接形式有 (填写编号)(2)天然气的燃烧产物无毒、热值高，而且管道输送方便，将成为我国西部开发的重点项目之一。天然气常和石油伴生，其主要的成分是 。能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是 (填写编号)。其一氯取代物不存在同分异构体其二氯取代物不存在同分异构体 它是非极性分子它的键长和键角都相等(3)1980 年我国首次制得一辆燃烧氢气的汽车，乘员 12 人，以 50 km/h 行驶了 40km。为了有效开展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济的制氢方法是 (填写编号)。电解水锌和稀硫酸反应光解海水 其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是 (写出其中一个)。10

13、.工业上测量 S02、N2、O2混合气体中 S02含量的装置如右图。反应管中装有碘的淀粉溶液。S02和 I2发生的反应为(N2、02不与 I2反应)：SO2+I2+2H20=H2SO4+2HI(1)混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等 于 的体积(填写气体的分子式)。(2)反应管内的溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测 得的 S02含量 (填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用 代替(填写物质名称)。(4)若碘溶液体积为 VamL，浓度为 cmolL1。N2与 02 202 的体积为 VbmL(已折算为标准状况下的体积)。用 c、Va、Vb表示

14、SO2的体积百分含量为：。(5)将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需选用的仪器为 (选下列仪器的编号)。a烧杯 b试管 c广口瓶 d容量瓶巴量筒 f单孔塞 g双孔塞 B 组（课后拓展）1.SO2是常见的大气污染物之一。我国规定空气中其含量不得超过 0.02mg/L。下列措施中，能够减少 SO2排放量的是（）用天然气代替煤炭作民用燃料 提高热能利用率 硫酸厂采用更好的催化剂使 SO2转化为 SO3 使用 CS2萃取煤炭中的硫 燃煤中加入生石灰后使用 A全部 B C D 2.空气污染下列叙述正确的是（）A温室效应是 CO 具有增高地球温度的效应造成的 B破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质 C

15、CO 能与血红蛋白形成稳定的化合物，降低血液输入氧的能力 D酸雨主要是雨水与 SO3或 SO2反应，最终形成的 H2SO4、还有少量的 NO2及 CO2和水反应生成的 HNO3与 H2CO3造成的 3.下列有关环境保护的说法中错误的是（）A含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化 B各国工业大量排放二氧化硫是全球气候变暖的主要原因 C劣质装修材料中的甲醛、苯、氡气等对人体有害 D废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成污染 4环保检测中，有害气体的浓度常用 1L 有害气体的毫克值(mg/L)来表示，如对某气体样品中所含一氧化碳的浓度进行测定，其方法和实验步骤如下：首先将 2.

16、00 L 的气体样品通过盛有 I205固体的加热管，反应后生成 C02和 I2；用 30.0mL 5.00103mol/L 的硫代硫酸钠溶液吸收所产生的碘，发生的反应为：I2+2S2023=2I+S4O26。从中溶液取出 1/5，加入 1.00 mL1.00102mol/L 碘水，正好将所取溶液中过量的硫代硫酸钠完全氧化。(1)写出步骤中 CO 通过盛 I205加热管的有关反应的化学方程式。(2)计算样品中 CO 的浓度。203 光 Cl 课前预习答案 1.废渣、废水、废气 2.无污染、无公害；塑料垃圾 3.环境情况 三废 环境污染 4（1）大气污染、水体污染、土壤污染；（2）工业环境污染、城

17、市环境污染、农业环境污染；（3）化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。5,燃烧 烟雾 燃烧 甲醛 氡 B【合作探究答案】【问题探究 1】第（2）种方法原料来源广泛，使用的是催化剂，无需外界提供能量；【即学即练 1】A【问题探究 2】不同；绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比而产率是指实际产量与理论产量的比值；【即学即练 2】C【问题探究 3】【即学即练 3】C【问题探究 4】“固硫”法 吸收法 植树造林 等等【即学即练 4】A A 组答案 1.D 2.D 3.D 4.B 5.A 6.D 7.A 酸雨 臭氧层的破坏 温室效应 危 害

18、 破坏作物、森林、草原；使湖泊酸化、鱼类死亡；加速建筑物的腐蚀 使皮肤发生癌变 两极冰川融化，海平面升高，陆地减少，地表气温升高，气候干早，土地沙漠化，农业减产 成 在 含硫燃料的大量 燃料产生 SO2 飞机尾气、氟氯代烃气体的大量排放 CCl2F2=Cl 2O3=3O2 大量 CO2气体的排放,导致大气中 CO2浓度不断上升,CO2能阻碍由地面反射回高空的红外辐射,使地表气温增高 防 治 减少 SO2的排放,燃烧脱硫,开发新能源 停止氟氯代烷的生产和使用 减少矿物燃料的使用;开发利用新能源;大力植树造林 204 8.CaO+SO2=CaSO3；2CaSO3+O2=CaSO4 9.(1)(2)甲烷(3)氢气的输送和贮存 10.(1)N2、02 (2)偏低 (3)酸性高锰酸钾溶液或溴水 (4)V(S02)=baaVcVcV4.224.22100 (5)b、c、e、g 或 b、e、g 或 c、e、g B 组答案 1.B 2.C 3.B 4.(1)5CO+I205I2+5C02 (2)1.75 mgL1(1)问中反应物、产生物均已知，根据化合价升降总值相等即可将其配平。(2)问是多步反应的计算，首先根据氧化还原反应中电子守恒得出关系式：5COI22S2023，然后代入数据进行计算。