資源簡介

(共29張PPT)
8.3 環境保護與綠色
化學
核心素養目標
1. 宏觀辨識與微觀探析
通過對物質結構的觀察和探究，培養學生嚴謹細致的科學態度和質疑精
神，通過工業三廢、赤潮、水華的學習，了解污染的嚴重性，認識到環境保
護的迫切性和必要性。
2. 科學探究與創新意識
從現象和結構出發，微觀上探究有機物的結構特點，探究環境污染的根
本原因，找到治理環境問題的根本方法，為人類的長久發展不懈努力。
3. 科學態度與社會責任
激發學生透過現象探究本質的興趣，尊重科學，認真學習科學的學習方
法；通過參與探究過程，培養自身嚴謹的科學態度和辯證分析能力。為化學
的發展盡自己的一份力量。
學習重難點
重點：
1. 污水處理流程的方法及原理
2. SO2等污染物的控制、消除
3. 懂得以“原子經濟性反應”為核心的綠色化學消除污染的原理
難點：
1. 綠色化學觀念的形成和綠色化學思想的運用
化學與環境保護
PART 01
1. 環境問題
環境問題，主要是指由于人類不合理地開發和利用自然資源而造成的生態環境破壞，以及工農業生產和人類生活所造成的環境污染。
廢水污染
廢氣污染
海洋污染
2. 化學在環境保護中的作用——環境質量監測
主要任務是對污染物的存在形態、含量等進行分析和鑒定，提供可靠的分析數據 ——環境質量評價和污染治理的基礎。
2. 化學在環境保護中的作用——工業“三廢”的治理
“三廢”
廢氣（化學燃料燃燒及工廠廢氣）
廢水（工業廢水、生活廢水等）
廢渣（工業垃圾、生活垃圾等）
（1）“大氣污染”的治理
除了自然因素，大氣污染物主要來自化石燃料的燃燒和工業生產過程中產生的廢氣及其攜帶的顆粒物。
次生污染物的形成示意圖
化石燃料的燃燒
煙塵
揮發性有機物
CO、NOx、SO
次生污染物
陽光、空氣和水蒸氣等的作用
在一定的天氣條件下會造成酸雨、霧霾、光化學煙霧等污染情況。
2. 化學在環境保護中的作用——工業“三廢”的治理
治理思路：減排、回收再利用，作無害化處理。
工業廢氣 主要成分 處理方法
硫酸廠尾氣 SO2 一般用氨水吸收
硝酸廠尾氣 NO、NO2 一般用NaOH溶液吸收
高爐煤氣 CO、CO2 一般回收利用
煉鋼煙氣 Fe2O3、煙塵、CO 一般回收利用
焦爐氣 H2、CH4、CO、C2H4 可用作燃料
2. 化學在環境保護中的作用——工業“三廢”的治理
（1）“大氣污染”的治理
2. 化學在環境保護中的作用——工業“三廢”的治理
（1）“大氣污染”的治理
調整能源結構
合理規劃工業發展和城市建設布局
充分利用環境自凈能力
運用各種防治污染的技術
制定大氣質量標準
制定大氣質量標準
大氣污染的危害
大氣污染的防治
危害人體健康
影響動植物生長
破壞建筑材料
改變地球的氣候
2. 化學在環境保護中的作用——工業“三廢”的治理
（2）“廢水”的治理
常見的水體污染
酸堿鹽等無機物污染
需氧有機物污染
難降解有機物污染
重金屬污染
植物營養物質污染
常用的污水處理方法
物理法
化學法
生物法
中和法
氧化還原法
沉淀法
2. 化學在環境保護中的作用——工業“三廢”的治理
（2）“廢水”的治理
一級處理
二級處理
三級處理
通過物理方法，除去污水中的不溶物
采用生物方法及化學方法，除去污水中的可降解有機物
利用化學沉淀法，氧化還原法，離子交換法，反滲透法，進行污水深度處理
未經處理
的廢水
格柵間
曝氣
沉淀池
初次
沉淀池
曝氣池
二次
沉淀池
深度處理
達到排放
標準的水
2. 化學在環境保護中的作用——工業“三廢”的治理
（3）“廢渣”的治理
工業廢渣和生活垃圾等固體廢物的處理應遵循無害化、減量化和資源化的原則，達到減少環境污染和資源回收利用這兩個重要目的。
建筑垃圾
轉變
再生磚
六大環境問題 環境問題 主要污染物 污染物來源 主要危害
酸雨(pH<5.6) SO2、NO2 化石燃料的燃燒 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等
溫室效應 CO2、CH4 化石燃料的燃燒 造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小
臭氧空洞 氟氯代烴 制冷劑 到達地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態環境帶來多方面危害
光化學煙霧 氮氧化物(NOx) 汽車尾氣 刺激人體器官，特別是人的呼吸系統，使人生病甚至死亡
白色污染 聚乙烯、聚氯乙烯 廢棄塑料制品 在土壤中影響農作物吸收養分和水分，導致農作物減產；易被動物當成食物吞入，導致動物死亡；混入生活垃圾中難處理、難降解
赤潮(海水中)水華(淡水中) 廢水中含N、P等營養元素 農業、生活廢水 水體富營養化，導致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水質腐敗變質、變臭，水生生物因缺氧而死亡
綠色化學
PART 02
1. 綠色化學的含義
綠色化學也稱環境友好化學，其核心在于利用化學原理和技術手段，減少或消除產品在生產和應用中涉及的有害化學物質，實現從源頭減少或消除環境污染。
2. 原子經濟性反應
按照綠色化學思想，最理想的“原子經濟性反應”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產物，這時原子利用率為100%。
原子利用率 =
生成產物的總質量
期望產物的總質量
×100%
思考討論
以乙烯為原料生產環氧乙烷，過去主要使用的是氯代乙醇法，包括以下兩步反應:
思考討論
問題1：試計算兩種生產工藝的原子利用率。
（1）
（2）
①氯代乙醇法：
m(環氧乙烷)
m(環氧乙烷)+ m(CaCl2)+ m(H2O)
= 25.4%
②銀催化法：原子利用率100%
思考討論
問題2：你還能舉出其他原子利用率為100%的化學反應類型和實際例子嗎
原子利用率為100%的化學反應類型是加成(加聚）反應和化合反應，這幾類反應中反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。
思考討論
問題3：原子利用率與產率相同嗎
原子利用率=
生成產物的總質量
期待產物的總質量
×100%
產率=
產品的實際產量（質量）
產品的理論產量（質量）
×100%
思考討論
問題4：綠色化學的思想對化學研究和化工生產提出了哪些新的挑戰？
①原料、溶劑要無毒無害，在起始端就采用實現污染預防的科學手段。
②開發應用“原子經濟性”的反應路線，最大限度的利用反物分子中的每一個原子，充分利用資源，實現廢物的零排放。
③生產過程應盡量在溫和的溫度和壓力下進行，節約能源，尋找新型、高效、對環境友好、可回收、高選擇性的催化劑。
課堂小結
1. 下列做法不符合“推動綠色發展，促進人與自然和諧共生”的是（ ）
A．研制可降解塑料，控制白色污染產生
B．研發新能源汽車，降低汽油柴油消耗
C．選用一次性筷子、紙杯和塑料袋
D．選用回收廢紙制造的紙箱
隨堂練習
C
2. 化學與環境保護、社會可持續發展密切相關，下列做法合理的是（ ）
A．大量進口國外電子垃圾，回收其中的金屬
B．將地溝油回收加工為生物柴油，提高資源的利用率
C．大量生產塑料袋，方便人們的日常生活
D．洗衣粉中添加三聚磷酸鈉，增強去污的效果
隨堂練習
B
3. 化學與環境密切相關，下列有關說法中錯誤的是（ ）
A．NO 、NO等含氮氧化物是光化學煙霧的主要污染物
B．對酸性物質的排放加以控制，開發新能源是減少酸雨的有效
措施
C．大氣中的CO 含量的增加會導致溫室效應加劇
D．CO 、NO 或 SO 都會導致酸雨的形成
隨堂練習
D
4. 綠色化學的核心就是利用化學原理和技術手段從源頭上減少或消除工業生產對環境的污染。下列不符合綠色化學理念的是（ ）
A．治理產生的污染優于防治污染的產生
B．盡可能減少生產過程中的能量消耗
C．盡可能使用無毒無害的原材料
D．盡可能采用對人類和環境低毒或無毒的合成路線
隨堂練習
A
5. 下列物質的制備反應中原子利用率最高的是（ ）
A．制取Cu(NO3)2：CuO＋2HNO3 ＝Cu(NO3)2 ＋H2O
B．制取CuSO4 ：Cu＋2H2SO4 (濃)＝CuSO4 ＋SO2 ↑＋2H2O
C．制取氯乙烷：CH2＝CH2＋HCl→CH2Cl—CH 3
D．制取溴苯：C6H6 ＋Br2 →C6H5Br＋HBr
隨堂練習
C
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