专题13-环境保护与绿色化学(核心精讲)(必修第二册)(原卷版)

专题13环境保护与绿色化学【知识导图】【目标导航】1.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。2.认识化学对环境保护的意义。3.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。【重难点精讲】一、环境保护1.环境：主要是指人类的生存环境。2.环境问题：（1）由于人类不合理开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏（2）工农业生产和人类生活所造成的环境污染3.化学工作者主要任务（1）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数据（2）承担的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4.环境污染：（1）概念：人类排放的污染物质超过了环境的自净能力，引起环境质量发生不良变化从而危害人类健康和生存的现象。（2）环境污染的分类：①按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染。②按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。③按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染。（3）常见环境问题及危害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空洞氟氯代烷、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、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（4）酸雨及其治理①酸雨是指PH≤5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。②治理：利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收脱硫。③减少酸雨的措施a.开发新能源，如氢能，太阳能，水能，潮汐能，地热能等。b.使用燃煤脱硫技术，减少二氧化硫排放。c.工业生产排放气体处理后再排放。d.少开车，多乘坐公共交通工具出行。e.使用天然气等较清洁能源，少用煤注意：（1）酸雨中的酸度主要是硫酸和硝酸造成的。它们占总酸度的90%以上。我国酸雨以硫酸型为主，主要是燃烧含硫物向大气中排放SO2等酸性气体导致。（2）一般把pH小于5.6的雨水称为酸雨，它包括雨、雪、雾、雹等降水过程。天然降水pH在6左右，这是大气中溶有CO2的缘故。5、工业“三废”（废气、废水、废渣）的处理1）大气污染(1)定义：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不属于大气污染物。说明：①目前计入空气污染指数的项目主要是SO2、NO2、CO、O3和可吸入颗粒物等。②“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5um的颗粒物，又称细颗粒物或可入肺颗粒物(2)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，以及这些污染物形成的次生污染物。注：次生污染物的形成(3)主要危害：在太阳辐射等因素作用下，经复杂变化形成次生污染物，在一定天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。2）污水处理(1)污水主要成分:重金属盐、酸、碱等无机化合物；耗氧物质、石油和难降解的有机物以及洗涤剂等。(2)危害：往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤和水体的污染。(3)处理方法包括物理法、生物法、化学法（如除去污水中的细小悬浮物可以加入混凝剂沉淀、过滤除去，其他溶解在水中的污染物要依据其化学性质用中和法、氧化还原法和沉淀法等处理）。(4)处理流程3）固体污染物的处理（1）主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。（2）治理原则：应遵循无害化、减量化和资源化的原则，达到减少环境污染和资源回收利用的目的。二、绿色化学1.绿色化学的核心思想（1）核心:改变“先污染后治理”的观念和做法。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。（2）从学科观点看：是化学基础内容的更新。即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。（改变反应历程）（3）从环境观点看：强调从源头上减少或消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）（4）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）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，原子利用率为100%。3.绿色化学对化学反应的要求【典题精练】考点1、考查环境污染的种类例1．环境污染已成为人类社会面临的重大问题，各种污染严重破坏生态环境。下列词语与环境污染无关的是()①温室效应②赤潮③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧空洞⑥水华⑦潮汐⑧大脖子病A．⑦⑧B．②⑧C．⑥⑦⑧ D．②⑥⑧【名师点睛】明确环境污染的分类和成因，温室效应、赤潮、酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞、水华属于常见的环境污染。考点2、考查环境污染的治理例2．下列叙述中正确的是()①汽车尾气中的氮氧化物与光化学烟雾的形成有关②大量燃烧含硫燃料是形成酸雨的主要原因③硅是制造太阳能电池和光导纤维的主要原料④减少CO2排放，可遏制全球气候变暖⑤碘盐中的碘可以直接用淀粉检验⑥点燃的硫在氧气中剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，生成三氧化硫A．①③⑤ B．②③④⑤C．②④⑥ D．①②④【名师点睛】本题考查较为综合，涉及环境污染及治理、材料以及金属的腐蚀等知识，侧重于学生基础知识的考查，为高考常见题型和高频考点，注意相关基础知识的积累，难度不大。考点3、考查“绿色化学“的涵义例3．“绿色化学“是指从源头上消除或减少对环境的污染。下列实验或实验过程符合化学实验“绿色化”原则的是（）A．用过氧化氢溶液代替高锰酸钾制取氧气B．用纳米铜粉代替铜丝进行铜和浓硝酸反应的实验C．用溴水代替碘水进行萃取实验D．为了让学生更清楚的看到实验现象要用较多量的氯气进行性质实验【名师点睛】绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个“新化学婴儿”。其特点有：①充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；②在无毒、无害的条件下进行化学反应，以减少废物向环境排放；③提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所接纳，实现“零排放”；④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境良好产品。考点4、考查原子经济的的涵义例4．在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%