2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第八章第三节 环境保护与绿色化学 课件（35张）

第八章化学与可持续发展

第3节环境保护与绿色化学

素养目标1.认识化学对环境保护的意义。培养科学态度与社会责任等核心素养。2.了解“绿色化学”的含义,知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。

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。【引入】环境问题主要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污水排放到河里乱扔垃圾工厂排放浓烟一、化学与环境保护三废废气废水废渣2.化学与“三废”污染1.环境监测：要研究污染物的存在、分布和转化规律，就需要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分析数据。环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础(1)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次生污染物的形成气候干早，土地沙漠化，农业减产全球变暖危害:两极冰川融化，海平面升高，陆地减少次生污染物危害SO2及氮的氧化物(NOx)酸雨（pH<5.6）CO2、CH4温室效应（全球变暖）氟氯代烃、氮氧化物(NOx)臭氧空洞（地表的紫外线增加）碳氢化合物、氮氧化物(NOx)光化学烟雾（刺激人体器官）成因:大量使用矿物燃料(煤、石油等)防治:减少矿物燃料的使用；大力植树造林；开发利用新能源阻碍地表向外放出的大量长波热辐射全球变暖矿物燃料燃烧CO2、碳粒粉尘气候干早，土地沙漠化，农业减产全球变暖危害:两极冰川融化，海平面升高，陆地减少臭氧层破坏大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面20至30公里的平流层中臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。危害:紫外线强度增加,人类皮肤发生癌变防治:减少氟氯烃类等产品的生产和使用臭氧层破坏成因:人类过多地使用氯氟烃类、溴氟烷烃类、N2O、CCl4、CH4等，是臭氧层被破坏的主要原因氯氟烃大量用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂紫外线照射CF2CI•+•ClCCl2F22O33O2Cl-酸雨酸雨：pH小于5.6的雨水危害:湖泊酸化,鱼类死亡。农作物、森林、草原遭到破坏、建筑物加速腐蚀成因:(1)含硫量高的化石燃料(2)汽车尾气防治:减少SO2的排放,燃料脱硫,尾气处理等SO2SO2O2SO3H2O

H2SO3

H2SO4HNO3NOXO2H2O(2)水体污染水华与赤潮：含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域水体富营养化，藻类疯长，消耗水中溶解的氧，水生生物因缺氧而死亡，水质变差；水华发生在淡水中，赤潮发生在海水中①水污染：来自工业废水、生活废水(无机物，重金属盐类，营养物有机物，洗涤剂，石油)污水处理厂②污水处理常用的污水处理方法：污水处理的常用化学方法：物理法生物法化学法中和法氧化还原法沉淀法1.工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-会对水体产生很大的危害,因此这种工业废水必须净化处理.一种处理含铭废水的工艺流程如下:氧化还原法(1)试写出过程④⑤中发生反应的离子方程式:学以致用学以致用Fe2+~e-(2)写出反应过程②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为

.1:6③反应后的沉淀一定还含有

.(3)含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是

.将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀除去Fe(OH)3Cr2O72-~6e-6Fe2+~6e-(3)固体废物处理固体废物包括工业废渣和生活垃圾处理原则：无害化、减量化、资源化目的：减少环境污染、资源回收利用解决方向:1.开展使工业废渣资源化、无毒化的综合研究工业废渣处理处理方法主要:压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等存在问题:成本高,还可能对环境造成二次污染等问题2.改革冶炼过程的生产工艺,实现清洁生产,固体废渣减量化【思考与讨论】脱硫除尘塔（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。2NO+2CO==N2+2CO2催化剂CaCO3+SO2

==CaSO3+CO2

SO2+2NH3+H2O==

(NH4)2SO32CaSO3+O2

==2CaSO4

（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。合理施肥、并推广使用无磷洗衣粉【思考与讨论】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，使人生病甚至死亡常见环境问题环境问题主要污染物主要危害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。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，危害人体健康常见环境问题

重金属污染：如汞、镉、铅、铬、砷猫自杀事件——水俣病（汞污染）骨骼畸形变脆——骨痛病（镉污染）智力发展隐性杀手——铅污染土壤污染：来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留(Cl、P、S)、放射物质残留。

绿色化学的核心就是要利用化学又称为“环境无害化学”、又称“环境友好化学”、“清洁化学”原理从源头减少和消除污染。二、绿色化学理念（防治优于治理）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%二、绿色化学理念（防治优于治理）1．绿色化学对化学反应的要求——原子经济性反应思考：符合“绿色化学”要求的化学反应有哪些？生成物只有一种，即化合反应、其他反应2．化学反应的原子经济性用“原子利用率”来衡量3、高选择性反应：提高选择性，减少副产物【思考与讨论】以乙烯制环氧乙烷，有两种方法方法一：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→ClCH2CH2OH+HCl2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2

→

＋CaCl2＋2H2O总反应为：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→

＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2=CH2＋O2→Ag试回答下列问题：(1)试计算两种方法的原子利用率。方法一为：25.43%方法二为：100%(2)试从反应物、产物对环境的影响，生产工艺，原子经济性反应，催化剂选择性等角度分析两方法的优劣。方法一：反应物Cl2和Ca(OH)2对环境及设备有很大的污染性和腐蚀性，生产工艺分二步，产率和原子利用率低，成本高，反应的选择性低，产物中有大量的非期望物质。方法二：反应物中O2无毒无污染、生产工艺简单，原子利用率为100%，催化剂选择性高、产率高、成本低，因此方法二更优。(3)你还能举出其他原子利用率为100%的化学反应类型和实际例子吗？化合反应加成反应加聚反应P119图8-24绿色化学示意图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

2月02日：国际湿地日

3月22日：世界水日

4月22日：地球日

5月31日：世界无烟日

6月05日：世界环境日

6月17日：世界防治荒漠化和干旱日

7月11日：世界人口日

9月16日：国际保护臭氧层日

10月4日：世界动物日10月16日：世界粮食日12月29日：国际生物多样性日世

界

环

境

日

把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人的共识。请看---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【课堂练习】D2.下列关于绿色材料叙述不正确的是（

）A.再生纸、再生塑料、再生金属等是利用固体废物制造、再生循环制备和使用的循环材料B.尾气催化剂可把汽车尾气中的有害气体NOx、CO、碳氢化合物转化为N2、CO和H2O，此催化剂是一种净化材料C.太阳能、风能、水能、潮汐能和地热均为洁净能源D.建筑材料中的墙体和水泥来源于土地，是绿色建材D3.下列有关环境问题的说法正确的是（

）A.燃煤中加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量B.臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康C.pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染A【课堂练习】4.“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是（

）A.采取低碳、节俭的生活方式B.按照规定对生活废弃物进行分类放置C.深入农村和社区宣传环保知识D.经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等D5.下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（

）A.乙烯聚合为聚乙烯高