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1、第三节 环境保护与绿色化学必修第二册 第八章 化学与可持续发展【学习要求】1.了解常见的环境问题，认识保护自然环境对人类可持续发展的重要性。2.了解绿色化学和原子经济的有关知识，加强环境保护意识并培养绿色化学的理念。情境导入 十八大以来，习近平总书记在多个场合强调，“绿水青山就是金山银山”。过去几十年来，中国经济社会发展取得历史性成就，但也承担了资源环境方面的代价。当下，人民群众对清新空气、清澈水质、清洁环境等生态产品的需求越来越迫切。“环境就是民生，青山就是美丽，蓝天也是幸福”，习近平总书记这样指出。在他眼中，生态环境与人民生活质量息息相关。1.环境污染（1）工业三废：废气：大气污染物主要来
2、自 和工业生产过程中产生的 及其 。废水：含有复杂的成分，任意排放会导致 的污染。废渣：对废渣等固体废弃物的处理兼有 和 两个重要目的。化石燃料燃烧废气携带的颗粒物土壤、水源减少环境污染资源回收利用学习任务一：绿水青山去哪？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。这些污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成次生污染物，在一定的天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。次生污染物的形成示意图（2）大气污染物与次生污染物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,它们主要来源于燃料
3、燃烧和大规模的工矿企业。包括颗粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、其他有害物质等。酸雨的形成燃烧含硫的燃料工业排出的废气汽车尾气NOSO2空气阳光、尘埃NO2SO3HNO3H2SO4酸雨(pH5.6)H2SO3途径1：2NOO2=2NO2、3NO2H2O=2HNO3+NO途径3：SO2H2O=H2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4途径2：空气中飘尘的催化作用，2SO2O2=2SO3、SO3H2O=H2SO4催化剂环境问题主要污染物主要危害酸雨(pH5.6)SO2及氮氧化物(NOx)土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等温室效应CO2、CH4造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小臭
4、氧空洞氟氯代烃、氮氧化物(NOx)到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康（皮肤癌）及生态环境带来多方面危害光化学烟雾碳氢化合物、氮氧化物(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 染难降解的废弃塑料在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；易被动物当成食物吞入，导致动物死亡；混入生活垃圾中难处理、难降解赤 潮(海 水中)和 水 华(淡 水 中)废水中含N、P等营养元素水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水质腐败变质、变臭，水生生物因缺氧而死亡P M 2.5直径小于或等于2.5微米颗粒物污染空气，形成雾霾
5、天气，增加交通事故，危害人体健康常见环境问题通过改善燃料质量、改进燃烧裝置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染；通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器、使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染；停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层；通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室内空气质量等。（1）大气污染的治理措施学习任务二：还
6、原绿水青山常见的工业废气及处理工厂尾气主要成分处理方式硫酸厂尾气SO2、O2、N2等一般用氨水吸收硝酸厂尾气NO、NO2、N2、O2等一般用NaOH溶液吸收高炉煤气CO、CO2、N2等一般回收利用炼钢烟气Fe2O3烟尘、CO等一般回收利用焦炉气H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2等可用作燃料（2）污水的处理方法常用的污水处理方法：污水处理的常用化学方法物理法 生物法化学法化学方法添加试剂反应原理混凝法明矾、硫酸亚铁等Al3+3H2O Al(OH)3(胶体)3H+，生成的胶体吸附水中悬浮物中和法熟石灰、硫酸加碱中和酸，或加酸中和碱，如Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O沉淀法N
7、a2S、H2S等加沉淀剂使金属离子形成沉淀而除去，如除Hg2+：Hg2+S2-=HgS氧化还原法氧化剂或还原剂如用Cl2处理电镀废水一级处理：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。经过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。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。经过二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。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（3）固体废弃物的处理工业废渣和生活垃
8、圾等固体废物的处理应遵循无害化、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这两个重要目的。乱扔垃圾（4）化学与“废渣”及生活垃圾处理原则：、和 ，达到减少环境污染和资源回收利用两个目的。无害化减量化 资源化 化石燃料的燃烧和工业生产农业生产和日常生活中环境污染大气污染水污染土壤污染工业“三废”废气废水废渣农药、化肥、生活污水废气和颗粒物农药、化肥、生活污水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（没有副产物），这时原子利用率为100%。（加成、加聚、化合）原子利用率=期望产物的总质量生成物的总质量100%学习任务三：人与自然和谐1.绿色化学也称环境友好化学，其核心思想就
9、是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，实现从源头减少或消除环境污染。反应过程反应产物反应物安全的生产工艺提高能源的利用率无毒、无害原料可再生资源应用无毒、无害的催化剂环境友好产品（安全、可降解和再利用）应用无毒、无害的溶剂原子经济性反应高选择性反应绿色化学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：CH2=CH2Cl2H2OClCH2CH2OHHCl2ClCH2CH2OHCa(OH)2 CaCl22H2O总的反应可表示为CH2=CH2Cl2Ca(OH)2 CaCl2H2O现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成：思考与讨论绿色
10、化学(1)两种生产工艺的原子利用率分别为_，_。(2)列出原子利用率为100%的化学反应类型及其实际例子的方程式_，_。(3)原子利用率与产率是否相同？_(填“是”或“否”)。绿色化学开发和利用自然资源遵循的原则减量化(Reduce)减少原料、节约能源再利用(Reuse)如催化剂、反应载体再循环(Recycle)物质循环、能量循环绿色化学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D课堂练习2.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D课堂练习