优选课件：高中化学人教版 选择性必修 第二册 环境保护和绿色化学

16环境保护与绿色化学地球，只有一个我们赖以生存的地球正经历着严峻的环境问题让我们一起安静地看两个视频知识导图模块一化学与环境保护一、环境保护1．环境问题：主要是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。2．环境保护的任务（1）环境质量监测：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。（2）治理工业“三废”（废水、废气、废渣）。（3）杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。二、大气污染及其治理1．污染物主要来源：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。2．污染物主要成分：CO、SO2、氮氧化物、挥发性有机物、烟尘等。3．大气污染问题大气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，具体形成过程如下：次生污染物可造成酸雨、雾霾、光化学烟雾、臭氧空洞等污染现象。

资料卡片——常见的工业废气工厂尾气主要成分处理方式硫酸厂尾气SO2、O2、N2等一般用氨水吸收硝酸厂尾气NO、NO2、N2、O2等一般用NaOH溶液吸收高炉煤气CO、CO2、N2等一般回收利用炼钢烟气Fe2O3烟尘、CO等一般回收利用焦炉气H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2等可用作燃料4．大气污染的治理措施限制和减少污染物的排放，吸收和处理大气污染物。（1）通过改善燃料质量、改进燃烧裝置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染；（2）通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器、使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染；（3）停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层；（4）通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室内空气质量等。酸雨是怎么形成的？三、酸雨的形成及治理1．硫酸型酸雨及治理（1）形成原理：______________________________________________________________。（2）治理：可在煤中添加生石灰、熟石灰、石灰石，或氨水作为脱硫剂。反应原理如下：①生石灰：___________________________________________________________________。②熟石灰：___________________________________________________________________。③石灰石：___________________________________________________________________。④氨水：_____________________________________________________________________。2．硝酸型酸雨及治理（1）形成原理：__________________________________________________________。（2）治理：工业尾气中的NOx一般用烧碱吸收，汽车尾气一般进行催化转化。①碱液吸收：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O②催化转化：2NO2＋4CON2＋4CO22NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===HNO3＋NO四、水污染及其治理1．水污染的基本概念排放的污染物使水体的物理性质、化学性质发生变化，或使生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值。（1）主要污染物：①重金属、酸、碱、盐等无机化合物；②耗氧物质、石油和难降解的有机物以及含磷洗涤剂等；③农药等。（2）水污染现象：水的自净能力下降，水质浑浊、发黑、臭；赤潮、水华、水俣病等。水华和赤潮有什么区别？

资料卡片——水华、赤潮将含、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊，造成水体富营养化，导致藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变成浑浊的绿色、水质恶化的水污染现象称为水华；将污水排入近海水域而引起的水污染现象称为赤潮（常使水体呈现红色、砖红色、黄色、褐色等不同颜色）。2．污水的处理方法：物理法、化学法、和生物法等。常用的化学方法包括混凝法、中和法、氧化还原法、沉淀法等化学方法添加试剂反应原理混凝法明矾、硫酸亚铁等Al3+＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H+，生成的胶体吸附水中悬浮物中和法熟石灰、硫酸加碱中和酸，或加酸中和碱，如Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4↓+2H2O沉淀法Na2S、H2S等加沉淀剂使金属离子形成沉淀而除去，如除Hg2+：Hg2++S2-===HgS↓氧化还原法氧化剂或还原剂如用Cl2处理电镀废水3．污水处理流程（1）一级处理：通常采用物理法（如格栅间、沉淀池等）除去污水中不溶解的污染物，废水的净化程度不高，一般不能直接排放，通常作为预处理。如加入FeSO4、Al2(SO4)3等混凝剂，使污水中的细小悬浮物聚集成较大的颗粒，然后经沉淀、过滤除去。3．污水处理流程（2）二级处理：采用生物方法（又称微生物法）及某些化学法（如曝气池），除去废水中的可降解有机物等污染物，二级处理后的污水一般可达到国家规定的排放标准。（3）三级处理：主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透等，对污水进行深度处理和净化，进一步除去二级处理未能去除的污染物，包括微生物未能降解的有机物、可溶性无机物等。经过三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。五、固体废物污染及治理1．常见的固体废物污染：主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。2．治理原则：无害化、减量化、资源化的原则，从而达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。

资料卡片——常见的环境污染问题环境污染形成原因主要危害温室效应大气中CO2含量不断增加全球气候变暖，海平面上升，陆地面积减小酸雨(pH<5.6)SO2和氮氧化物的排放土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放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赤潮（海水）水华（淡水）含氮、磷等营养成分的生活污水和工农业废水的任意排放水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水质腐败变质、变臭，水生生物因缺氧而死亡白色污染聚乙烯塑料等的大量使用，任意丢弃在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；易被动物当成食物吞入，导致动物死亡；混入生活垃圾中难处理、难降解雾霾SO2和氮氧化物、可吸入颗粒的排放大气细粒子能吸附大量有致癌物质和基因毒性诱变物质，使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化、改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构PM2.5颗粒物污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康【例1】“绿水青山就是金山银山”。下列做法不利于保护环境的是（

）A．推广使用电动汽车等低碳交通工具B．推广垃圾分类，电子设备以旧换新C．用生物方法脱除生活污水中的氮和磷D．加大铅酸蓄电池、含汞锌锰等电池的生产D【变1-1】下列有关节约资源和保护环境的说法不正确的是（

）A．回收塑料及钢铁制品可以减少二氧化碳的排放B．使用地热能、生物质能等非化石能源可减少PM2．5C．开采使用地下可燃冰，可以增加非化石能源消费比例D．创新生产工艺，实现电动机车替代燃油机车符合绿色发展方式C【变1-2】最近一段时间，中国各地出现严重的雾霾天气，下列控制污染、减少雾霾的措施以及应对雾霾的方法不正确或不可行的是（

）①严格制定汽车尾气的排放标准，并严格执行②减少煤炭在使用能源中的比例，开发清洁能源③将大型工厂和污染企业移向城市周边地区并分散安排④将市民大量移居城市郊区⑤市民出行戴防护面具⑥减少城市施工中的露天作业或采取洒水等降尘措施⑦汽车行驶进行单双号限行，建议乘坐公共交通工具⑧雾霾严重，达到红色预警时，建议中小学停课放假并减少户外活动A．③④⑤⑧ B．④⑤C．③④⑤ D．④⑤⑧C【例2】以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是（

）C选项氧化物环境问题主要来源ACO2破坏臭氧层化石燃料的燃烧BSO2温室效应汽车尾气的排放CNO2光化学烟雾工厂废气、汽车尾气的排放DCO酸雨汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧【变2】空气污染物通常以气态形式进入地面或低层大气环境。空气污染物与其主要来源不对应的是（）D

污染物来源AHCHO家具生产与使用、质量低劣的涂料的使用BNO和NO2飞机、汽车尾气C悬浮颗粒物建筑施工、燃煤的使用DSO2雷电时在空气中产生【例3】化学与生活息息相关，下列关于生活中的化学说法错误的是（

）A．近期全球爆发了新型冠状病毒，从化学角度，可用含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢进行病毒的杀灭B．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2，造成大气污染，从而使雨水pH=5.6D．推广使用燃煤脱硫技术，主要是为了防治酸雨C【变3-1】下列说法不正确的是（

）A．采用原煤脱硫技术，可减少燃煤燃烧时产生的SO2B．自来水可用氯气来杀菌消毒，说明氯气无毒C．氮氧化物可以破坏臭氧层，也能形成酸雨D．化石燃料燃烧产生大量CO2，会导致温室效应B【变3-2】以下说法中不正确的是（

）A．大气中SO2、NO2随雨水降下可能形成酸雨，酸雨的pH值小于5.6B．冬天烧煤时可在煤中加入生石灰减少二氧化硫的排放C．开发清洁能源汽车能减少和控制汽车尾气污染D．空气质量报告的指标中，有可吸入颗粒物、SO2、NO2、CO2等物质的指数D【例4】将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是（

）①使煤充分燃烧，提高煤的利用率

②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”

③减少有毒的CO产生，避免污染空气

④减少CO2的产生，避免“温室效应”A．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④A【例5】某冶金厂废水的pH为4.5，含超标10倍的Pb2＋。该厂处理废水的下列设计中，比较合理的是（

）A．用离子交换法除去Pb2＋B．在废水中加硫酸，生成PbSO4沉淀C．在废水中加NaOH，调节pH到11.0，使Pb2＋转化为氢氧化物沉淀D．在废水中加石灰，调节pH到11.0，使Pb2＋转化为氢氧化物沉淀D【例6】高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型水处理剂，它有比高锰酸钾更强的氧化性，在水中反应被还原为Fe3+。（1）高铁酸钠中铁元素的化合价为_____；高铁酸钠能消毒杀菌，这是基于它的什么性质：__________。（2）高铁酸钠用于水处理，除了能消毒杀菌外，它还能沉降水中的悬浮杂质，起到净水作用，请说明其净水原理：___________________________________________________________________。（1）＋6强氧化性（2）高铁酸钠的还原产物是Fe3＋，Fe3＋可发生水解，生成Fe(OH)3胶体，它可吸附水中悬浮的杂质或泥沙胶粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果【例7】Ⅰ．某次采集酸雨样品，每隔一段时间测定一次pH，得到数据如下：（1）放置时，雨水样品酸性

(填“增强”、“减弱”或“不变”)。酸性变化的原因是__________________________________________________________（用化学方程式表示）。Ⅱ．汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。（2）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式______________________________________________。（3）在“催化转化器”转化后的气体中有CO2、SO2，下列不能鉴别这两种气体的是_________。A．KMnO4溶液B．石灰水C．BaCl2溶液 D．品红溶液（4）有效减少城市污染的方法可以有_________。A．开发氢能源B．使用电动车C．植树造林 D．戴上呼吸面具时间开始8小时16小时24小时32小时40小时48小时pH5.04.84.54.34.24.04.0【答案】（1）增强2SO2＋2H2O＋O2===2H2SO4或（2H2SO3＋O2===2H2SO4）（2）2CO＋2NO===2CO2＋N2（3）BC

（4）ABC 模块二绿色化学

25.4%

100%化合反应、加聚反应、加成反应三、绿色化学示意图【例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