【课件】环境保护与绿色化学++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、第八章第八章 化学与可持续发展化学与可持续发展第三节第三节 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学 宇宙中有一颗湛蓝色星球，仿佛披着薄薄的白色纱衣，它神秘而独特、它美丽而广博，它就是我们人类赖以生存的家园地球。学习目标学习目标1.能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害。能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害。2.知道酸雨防治和污水处理的化学原理。知道酸雨防治和污水处理的化学原理。3.树立树立“绿色化学绿色化学”的观念，并能运用的观念，并能运用“绿色化学绿色化学”思想分析思想分析和讨论化工生产的相关问题。和讨论化工生产的相关问题。知识点一：化学与环境保护环境问题自然因素人为因素 全球变

2、暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染。人类不合理的开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏工农业生产和人类生活所造成的环境污染通过对污染物的存在形态、含量进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据，是进行环境质量评价和污染治理的基础。1.环境质量监测工业工业“三废三废”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）化学在三废治理方面有非常重要的作用。化学在三废治理方面有非常重要的作用。废气废水、废渣工业废气的任意排放会造成哪些环境问题工业废气的任意排放会造成哪些环境问题?2.大气

3、污染化石燃料的燃烧和工业生产产生的废气及其携带的颗粒CO、NOx、SO2等烟尘挥发性有机物阳光、空气和阳光、空气和水蒸气等作用水蒸气等作用次生污染物酸雨雾霾光化学烟雾大气污染的治理大气污染的治理改革能源结构，采用无污染能源改革能源结构，采用无污染能源，如太阳能、风力、水力，或 低污染能源，如天然气、沼气、酒精。对燃料进行预处理对燃料进行预处理，如燃料脱硫、煤的液化和气化，以减少燃烧时产生污染大气的物质。改进燃烧装置和燃烧技术改进燃烧装置和燃烧技术，如改革炉灶、采用沸腾炉燃烧等，以提高燃烧效率和降低有害气体排放量。采用无污染或低污染的工业生产工艺采用无污染或低污染的工业生产工艺，如不用或少用易引

4、起污染的原料，采用闭路循环工艺等。【思考与讨论】【思考与讨论】煤燃烧可以提供能量，但也会产生污染性物质。那么工厂中如何解决煤燃烧产生的二氧化硫，以降低酸雨的形成呢？结合已学知识进行思考，也可结合互联网的资料深入学习。有氧化性用还原剂吸收是酸性氧化物用碱性物质吸收有还原性用氧化剂吸收有还原性SO2+4结合工业实际，吸收二氧化硫还需考虑如下因素：原料廉价易得、不产生新的污染物原料廉价易得、不产生新的污染物。SO2+CaO CaSO32CaSO3+O2 2CaSO4比较理想的吸收剂为：氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、氨水氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、氨水。吸收SO2NaOHNa2SO3碱液

5、吸收法：吸收SO2Ca(OH)2CaSO3氧化O2CaSO4石灰-石膏法：双碱法：吸收SO2NaOH氧化O2CaSO4Na2SO3Ca(OH)2CaSO3NaOH3.水体污染常见的水体污染物酸、碱、盐等无机物污染重金属污染难降解有机物污染植物营养物质污染需氧有机物污染常用的污水处理方法：常用的污水处理方法：污水处理的常用化学方法：污水处理的常用化学方法：物理法物理法生物生物法法化学化学法法中和法中和法氧化还原法氧化还原法沉淀法沉淀法观看污水的处理视频，总观看污水的处理视频，总结污水处理的一般过程结污水处理的一般过程视频视频污水的一般处理过程深度处理达到一定标准的水二次沉淀池曝气池初次沉淀池曝气

6、沉淀池格栅间未经处理的污水含氮、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。你认为在城市和农村出现这种水体污染各有什么特点？请查阅资料，了解有关的污染及治理情况，并与同学交流。水华和赤潮水华和赤潮水华和赤潮的治理：减少工业废水的排放，使用不含磷的洗衣粉，减少农业化肥农药的使用4.固体废弃物污染无害化无害化减量化减量化资源化资源化减少环境污染减少环境污染资源回资源回收利用收利用处理原则：处理原则：目的：目的：环保行动环保行动垃圾分类垃圾分类知识点二：绿色化学改变“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，

7、实现从源头减少或消除环境污染。1.核心思想反应物反应过程生成物无毒无害可再生资源安全的生产工艺无毒无害的溶剂无毒无害的催化剂提高能源利用率安全可降解可再利用 原子经济性反应高选择性反应绿色化学示意图无毒无害原料可再生资源提高能源的利用率应用无毒、无害的溶剂应用无毒、无害的催化剂环境友好产品（安全、能降解、可再利用）安全的生产工艺反应物反应过程反应产物绿色化学示意图原子利用率=期望产物总质量生成物总质量2.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，这时原子利用率为100%。【思考与讨论】【思考与讨论】阅读课本阅读课本120120页，试计算两种生产工艺的原子利用率。页，试计算两种生产工艺

8、的原子利用率。你还能举出其他原子利用率为你还能举出其他原子利用率为100%100%的化学反应类型和实的化学反应类型和实际例子吗？原子利用率和产率相同吗？际例子吗？原子利用率和产率相同吗？氯代乙醇法：两种方法的原子利用率分别为m(环氧乙烷)m(环氧乙烷)+m(CaCl2)+m(H2O)=25.4%银催化法：原子利用率100%总结原子利用率为100%的化学反应类型？化合反应、加成反应、加聚反应原子利用率和产率是不同的，产率是指的是某种生原子利用率和产率是不同的，产率是指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值。成物的实际产量与理论产量的比值。绿色化学的思想对化学研究和化工生产提出了哪些新的挑战？绿

9、色化学的思想对化学研究和化工生产提出了哪些新的挑战？在原料、溶剂的选择上提出了新要求。原料、溶剂要无毒无害，在起始端就采用实现污染预防的科学手段。在反应路线的选择上提出了新要求。开发应用“原子经济性”的反应路线，最大限度的利用反物分子中的每一个原子，充分利用资源，实现废物的零排放。在反应条件的选择上提出了新要求。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。为制备硝酸铜，某同学设计了如下四种方案：Cu浓HNO3Cu(NO3)2 Cu稀HNO3Cu(NO3)2 Cu稀HNO3Cu(NO3)2O2CuO CuAgNO3溶液Cu(NO3)2

10、试从“绿色化学”、经济效益等角度评价，大量制备硝酸铜应采用哪种方法？原因是什么？产生污染性气体NO2产生污染性气体NO，且耗酸量大原料价格高，不经济练一练练一练1.下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A.“光化学烟雾”“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关B.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C.石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量D.赤潮、水华等水体污染与含氮、磷元素的污水任意排放有关B2.我国酸雨的形成主要是由于我国酸雨的形成主要是由于()A燃烧石油 B森林失火过多C硫酸厂排出废气过多 D烧煤D3.下列物质的制备反应中原子利用率最高的是下列物质的制备反应中原子利用率

11、最高的是（）A制取Cu(NO 3)2：CuO2HNO 3 Cu(NO3)2 H2O B制取CuSO 4：Cu2H2SO4(浓)CuSO 4 SO2 2H2O C制取氯乙烷：CH2CH2HClCH2Cl-CH 3 D制取溴苯：C6H6 Br 2 C6H5BrHBrC4.在在“绿绿色色化化学学工工艺艺”中中，理理想想状状态态是是反反应应物物中中的的原原子子全全部部转转化化为为期期望望的的最最终终产产物物，即即原原子子利利用用率率为为100%。下下列列反反应应类类型型能能体体现现“原原子子经经济济性性”原则的是（原则的是（）置换反应化合反应分解反应取代反应加成反应加聚反应酯化反应A.B.C.只有 D

12、.只有A5.有关有关 CuSO4 制备途径及性质如图所示，下列说法不正确的是制备途径及性质如图所示，下列说法不正确的是（）A.将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体B.相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想C.CuSO4在1100分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体D.Y可能是葡萄糖CCuCuSO4浓H2SO4 70%H2SO4 O2稀H2SO4/HNO3 过量NaOH溶液 1100Cu2O混合气体XY课堂总结课堂总结环境保环境保护与绿护与绿色化学色化学化学与环境保护化学与环境保护绿色化学绿色化学化学在三废处理中的作用化学在三废处理中的作用工业三废工业三废核心思想：从源头上减少或核心思想：从源头上减少或消除环境污染消除环境污染原子经济性反应：原子经济性反应：原子利用原子利用率率100%的反应的反应