环境保护与绿色化学课件 【基础建构+拓展延伸】 高一化学人教版（2019）必修第二册

第三节环境保护与绿色化学第八章化学与可持续发展

人类和其他生物生存的生物圈与大气圈、水圈和岩石圈不断地进行着物质和能量的交换，共同构成了地球生态系统。通常所说的环境问题，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。

随着人类活动的不断扩展,环境污染问题日益严重,已对人类可持续发展造成很大影响,如何减少和避免环境污染是一个很重要的课题。【任务驱动】1、环境保护（1）环境问题学习任务一

化学与环境保护

主要是指由于_____________________________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。1、环境保护学习任务一

化学与环境保护（2）环境保护的任务①环境监测②治理工业三废(____、____、____)。③寻找源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。（1）环境问题废气（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）2、大气污染（1）污染物主要来源学习任务一

化学与环境保护

除了自然因素外，大气污染物主要来自______________和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。化石燃料的燃烧（2）次生污染物的形成3、污水的处理方法（1）常用的污水处理方法学习任务一

化学与环境保护

物理法、化学法和生物法。（2）污水处理常用的化学方法

中和法、氧化还原法和沉淀法。3、污水的处理方法学习任务一

化学与环境保护（3）污水处理的流程3、污水的处理方法学习任务一

化学与环境保护（3）污水处理的流程①一级处理：通常采用____方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经一级处理后的水一般达不到排放标准，所以通常将一级处理作为预处理。②二级处理：采用____方法(又称______法)及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物。经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。③三级处理：主要采用__________、__________、__________和________等，对污水进行深度处理和净化。经过三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。物理生物微生物化学沉淀法氧化还原法离子交换法反渗透法学习任务二

绿色化学未经处理的污水格栅间：除去污水中的大块物体曝气沉砂池：使沙、水初步分离初次沉淀池：使泥、水分离曝气池：通过微生物的代谢作用，将污水中各种复杂的有机污染物降解为简单的、无害的物质二次沉淀池：经过曝气池出来的水在此进行二次沉淀深度处理达到一定标准的可排放的水4、固体废弃物的处理学习任务一

化学与环境保护

工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循______、______和______的原则，达到____________和____________这两个重要目的。无害化减量化资源化减少环境污染资源回收利用思考与讨论

（1）含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些物质发生反应加以控制、消除和回收利用。请举例说明这些方法所依据的化学反应和反应类型。CaO(s)＋SO2(g)CaSO3(s)800℃2CasO3(s)＋O2(g)2CaSO4(s)800℃SO2＋2NH3＋H2O(NH4)2SO32NO＋2CON2＋2CO2催化剂思考与讨论

2）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的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。水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类（如蓝藻、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。思考与讨论学习评价一

CO2能引起温室效应，故CO2属于大气污染物之一，所以应最大限度地杜绝CO2的排放。这种观点对吗?观点错误。CO2不属于大气污染物，大气污染物是指大气中危害人类和环境的人为污染物和天然污染物。CO2参与光合作用，所以CO2还是有一定作用的。当然,为减少温室效应，可以适当减少CO2的排放。

什么是“绿色化学”?在全球工业化迅猛发展的今天，“绿色化学”有何意义?【任务驱动】绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。1、绿色化学与“原子经济性反应”学习任务二

绿色化学(1)绿色化学也称_________________化学，其核心思想是改变“__________________”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______________________环境污染。环境友好先污染后治理从源头上减少或消除全部转化100%

(2)最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子________为期望的最终产物（即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物），实现“零排放”，这时原子利用率为____________。1、绿色化学与“原子经济性反应”学习任务二

绿色化学(3)绿色化学对化学反应的要求思考与讨论

以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去主要使用的是氯代乙醇法，包括以下两步反应：总的反应可表示为：现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成：试计算两种生产工艺的原子利用率？（1）CH2CH2＋Cl2＋H2OClCH2CH2OH＋HCl（2）2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)22H2C—CH2＋CaCl2＋2H2OOCH2CH2＋Ca(OH)2＋Cl2H2C—CH2＋CaCl2＋H2OOCH2CH2＋O22H2C—CH2OAg第二种的原子利用率=100%第一种的原子利用率=44/(44+111+18)=25.4%无机的四大基本反应类型，哪种类型符合最理想的原子经济性？有机反应呢？化合反应、加成反应、加聚反应你知道吗?2、开发和利用自然资源遵循的原则学习任务二

绿色化学必须遵循________、________和________，践行绿色发展理念，保护生态环境。减量化再利用

再循环绿色化学小结：学习任务二

绿色化学绿色化学理念：防治优于治理核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程）从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%学习评价二1、化合反应、加成反应和加聚反应符合绿色化学的思想，且原子利用率是100%，正确吗？正确。化合反应、加成反应和加聚反应只有目标产物，无副产物，故原子利用率是100%，符合绿色化学的思想。学习评价二2、最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的()A．对废水、废气、废渣进行严格处理B．化学生产中不排放任何有害物质C．在化工厂及周围种草、种树、种花，使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的化学B学习评价二3、绿色化学要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应，据此，由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中，你认为可行而且符合绿色化学要求的方案的是（）CA.MgMg(NO3)2HNO3B.MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2Cl2NaOH溶液稀硝酸C.MgMgOMg(NO3)2O2稀硝酸D.MgMgSO4Mg(NO3)2浓硫酸Ba(NO3)2溶液【科学·技术·社会】

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，面对奥氧层被破坏、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，该领域已经取得了一些令人振奋的突破。尽管从实验室走向工业化生产还有很长的路，很多问题有待研究，如深入研究光合作用的机理，开发新型催化剂，研制高效安全的储氢材料，但人们探索和创新的脚步不会停歉。【化学与职业】

环境保护工程师

大气、水和土壤与人们的生活息息相关，保护环境是我们的共同责任。环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染，包括对环境问题的调查研究、分析监测、管理监督和对环境污染的控制与治理等。例如，应用光谱分析、滴定分析等化学分析方法对环境中的污染物进行分析和鉴定；研究大气中PM10浓度、PM2.5浓度和奥氧浓度；测定土壤和水样品的成分，检测其中的农药残留和废弃物污染等。这些数据、分析和