新教材2023年高中化学第8章化学与可持续发展第3节环境保护与绿色化学课件新人教版必修第二册

第八章化学与可持续发展第三节环境保护与绿色化学学习目标核心素养1．结合实例认识化学原理、化工技术对于节能环保、清洁生产、清洁能源等产业发展的重要性。树立“绿色化学”的观念，形成资源全面节约、物质循环利用的意识。2．认识物质及其变化对环境的影响，依据物质的性质及其变化认识环境污染的成因、主要危害及其防治措施，以酸雨的防治和废水处理为例，体会化学对环境保护的作用。科学态度与社会责任：1．能依据“绿色化学”思想对化学过程进行分析，合理决策；对某些化学工艺提出处理或解决问题的具体方案。2．具有理论联系实际的观念，在实践中逐步形成保护环境观念。3．能运用“绿色化学”观念，分析某些化学过程对人类健康、社会可持续发展的双重影响。4．主动关心与环境保护有关的社会热点问题，形成与环境和谐共处的观念。课前素能奠基课堂素能探究课堂达标验收新课情景呈现新课情景呈现迄今为止，煤仍是人类使用的主要能源之一，同时也是重要的化工原料。煤燃烧时不仅产生我们所需要的能量，同时还会生成大量的二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物。采取哪些措施可以减少煤燃烧对环境造成的污染？物质文明的快速发展给人们的生活水平带来了快速的提高，但是物质文明发展的同时也给人们生产了垃圾，带来了烦恼，同学们对发展生产和保护环境有何看法？课前素能奠基新知预习一、化学与环境保护1．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环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。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，能从根本上解决环境问题。废水废气废渣2．大气污染(1)污染物主要来源：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。(2)次生污染物的形成化石燃料的燃烧3．污水的处理方法(1)常用的污水处理方法有________、________和________等。(2)污水处理的常用化学方法________、____________、________等。(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性的污染物。经一级处理后的水一般达不到排放标准，一级处理作为预处理。物理法化学法生物法中和法氧化还原法沉淀法物理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。经三级处理后水可用于绿化和景观用水等。4．固体废弃物的处理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。生物微生物化学沉淀法氧化还原法离子交换法无害化减量化资源化减少环境污染资源回收利用反渗透法二、绿色化学1．“绿色化学”可以诠释为环境友好化学，它的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。它研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。2．绿色化学的核心就是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。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济性反应”就是______________________________________(即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物)，这时原子利用率为100%。反应物的原子全部转化为期望的最终产物三、开发利用自然资源应遵循的原则减量化、再利用、再循环。点拨：只要技术和经济上可行，原料应是可再生的，而不是即将耗竭的。应用体验1．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列各项中与环境污染无关的是(

)①温室效应；②赤潮；③酸雨；④光化学污染；⑤臭氧层空洞；⑥水俣病；⑦潮汐现象；⑧水华；⑨地方性甲状腺肿大。A．⑥⑧ B．④⑤C．①②③ D．⑦⑨D

2．下列措施不符合节能减排的是(

)A．大力发展火力发电，解决电力紧张问题B．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供热水C．用石灰对煤燃烧后形成的烟气进行脱硫，并回收石膏D．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生的沼气作家庭燃气解析：火力发电需燃烧煤碳，不能减少有害物质排放，不符合节能减排，故选A。A

要点归纳课堂素能探究知识点为减少和消除煤炭燃烧产生的SO2，人们向煤炭中加入生石灰作为固硫剂，你知道其反应原理是什么吗？常见环境问题与绿色化学问题探究1．常见环境问题知识归纳总结环境问题主要污染物主要危害温室效应CO2造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等臭氧层破坏氟氯代烷、NOx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环境问题主要污染物主要危害光化学烟雾碳氢化合物、NOx刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡白色污染废弃塑料制品①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产。②混入生活垃圾中难处理、难回收。③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡环境问题主要污染物主要危害赤潮和水华废水中含氮、磷元素的营养物质使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化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2．绿色化学绿色化学的含义：绿色化学的目的在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。(1)从科学观点看，它是化学科学基础内容的更新。(2)从环境观点看，它强调从源头上消除污染。(3)从经济观点看，它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。典例典例剖析AD

加成反应(2)有毒物质的无害化处理也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，它可将废水中少量的CN－等有毒的酸根离子氧化而除去。请写出用ClO2将废水中的CN－氧化成无毒气体的离子方程式：___________________________________，该方法的优点是_______________________________。2ClO2＋2CN－===2CO2＋N2＋2Cl－

产物为无毒

无害的Cl－、CO2和N2

(3)某饮用水厂由天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图如下：活性碳的作用是______________________________________；O3消毒的优点是__________________。吸附水中的有机物(或除去水中的异味)

反应产物无毒无害解析：(1)原子经济性高，即理论上原子的利用率尽可能达到100%，没有副产物。A、D两项中的原子利用率都是100%。(2)把CN－氧化成无毒气体，说明C、N分别生成了CO2、N2，ClO2的还原产物应该是无毒的Cl－。(3)活性炭能吸附水中的有机物，从而除去异味。用O3消毒时，其产物为无毒无害的O2。绿色化学实验是指在绿色化学的思想指导下，对常规实验进行改革而形成的实验新方法。下列符合绿色化学实验操作的是(

)A．将一氧化碳还原氧化铜的尾气直接排入空气中B．将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中C．将跟氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全D．将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离素养应用D

解析：一氧化碳还原氧化铜的尾气中含有的未反应的一氧化碳是有毒气体，对环境有害，A项不符合绿色化学实验操作；将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中，会腐蚀下水道，污染水资源，B项不符合绿色化学实验操作；将跟氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全，产生的二氧化硫有毒，污染空气，C项不符合绿色化学实验操作；将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离，防止了残余物对环境的污染，符合绿色化学实验操作，故D项正确。课堂达标验收1．(2021·全国乙卷)我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是(

)A．将重质油裂解为轻质油作为燃料B．大规模开采可燃冰作为新能源C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D．研发催化剂将CO2还原为甲醇D

2．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．排入深海中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解析：废水排入海中会对海水造成污染；加硫酸虽能除去Pb2＋，但增加了溶液酸度；石灰比NaOH廉价，故选用石灰。D

3．绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。(1)下列各项符合“绿色化学”要求的是___。A．处理废弃物 B．治理污染点C．减少有毒物 D．杜绝