環(huán)境保護與綠色化學(xué)【 知識精研+拓展提升 】 高一化學(xué) （人教版2019必修第二冊）

第八章

化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第三節(jié)

環(huán)境保護與綠色化學(xué)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)1認(rèn)識工業(yè)三廢的問題及污染。2認(rèn)識酸雨、霧霾、光化學(xué)煙霧的成因。3認(rèn)識水的污染及其治理。4掌握綠色化學(xué)及其有關(guān)概念。新課導(dǎo)入食品：糖類、油脂、蛋白質(zhì)……藥物：阿司匹林、布洛芬……

現(xiàn)代社會的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，而環(huán)境污染的治理離不開有關(guān)的化學(xué)知識。我們的生活中都存在哪些污染問題？那么在化工生產(chǎn)中，有沒有不產(chǎn)生污染的工藝生產(chǎn)？我們怎么可以避免有關(guān)的化學(xué)污染？這一節(jié)課，我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)方面的知識。1化學(xué)與環(huán)境保護LOREMIPSUMDOLORSITAMETCONSECTETUER1.環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的意義存在形態(tài)含量控制消除環(huán)境質(zhì)量評價污染治理廢氣廢水廢渣(1)“三廢”污染：是指工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的

、

和

對環(huán)境的污染。通過對污染物的

、

進(jìn)行分析和測定，為

和

污染提供可靠的數(shù)據(jù)，是進(jìn)行

和

的基礎(chǔ)。2.化學(xué)與“三廢”污染1化學(xué)與環(huán)境保護(2)大氣污染物與次生污染物2.化學(xué)與“三廢”污染1化學(xué)與環(huán)境保護2.化學(xué)與“三廢”污染(3)化學(xué)與“污水”處理①污水處理常用方法：

、

和生物法等。②污水的“三級”處理物理法化學(xué)法1化學(xué)與環(huán)境保護2.化學(xué)與“三廢”污染(4)化學(xué)與“廢渣”及生活垃圾處理原則：

、

和

，達(dá)到減少環(huán)境污染和資源回收利用兩個目的。無害化減量化

資源化1化學(xué)與環(huán)境保護【思考與討論】（1）含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。工業(yè)上常利用它們與一些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)加以控制、消除和回收利用。請舉例說明這些方法所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)類型。（2）含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，會出現(xiàn)水華、赤潮等水體污染問題。你認(rèn)為在城市和農(nóng)村出現(xiàn)的這種水體污染各有什么特點？請查閱資料，了解有關(guān)的污染及治理情況，并與同學(xué)交流。所謂水華（waterblooms），就是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是水體富營養(yǎng)化的一種特征，主要由于生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含有大量氮、磷的廢污水進(jìn)入水體后，藍(lán)藻（嚴(yán)格意義上應(yīng)稱為藍(lán)細(xì)菌）、綠藻、硅藻等藻類成為水體中的優(yōu)勢種群，大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色的一種現(xiàn)象。也有部分的水華現(xiàn)象是由浮游動物——腰鞭毛蟲引起的。淡水中“水華”造成的最大危害是：飲用水源受到威脅，藻毒素通過食物鏈影響人類的健康，藍(lán)藻“水華”的次生代謝產(chǎn)物MCRST能損害肝臟，具有促癌效應(yīng)，直接威脅人類的健康和生存。此外，自來水廠的過濾裝置被藻類“水華”填塞，漂浮在水面上的“水華”影響景觀，并有難聞的臭味。赤潮國際上也稱其為“有害藻華”，又名紅潮。海洋中一些微藻、原生動物或細(xì)菌在一定環(huán)境條件下爆發(fā)性增殖或聚集達(dá)到某一水平，引起水體變色或?qū)Ｑ笾衅渌锂a(chǎn)生危害的一種生態(tài)異常現(xiàn)象。赤潮是在特定環(huán)境條件下產(chǎn)生的，相關(guān)因素很多，但其中一個極其重要的因素是海洋污染。大量含有各種含氮有機物的廢污水排入海水中，促使海水富營養(yǎng)化。水華和赤潮的治理：減少工業(yè)廢水的排放，使用不含磷的洗衣粉，減少農(nóng)業(yè)化肥農(nóng)藥的使用六大環(huán)境問題及其危害環(huán)境問題主要污染物主要危害酸雨(雨水pH<5.6)SO2及氮氧化物(NOx)土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等溫室效應(yīng)CO2、CH4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、氮氧化物(NOx)到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔?、氮氧化?NOx)刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡【歸納和總結(jié)】環(huán)境問題主要污染物主要危害白色污染難降解的廢棄塑料在土壤中影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；易被動物當(dāng)成食物吞入，導(dǎo)致動物死亡；混入生活垃圾中難處理、難降解赤潮(海水中)和水華(淡水中)廢水中含N、P等營養(yǎng)元素水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水質(zhì)腐敗變質(zhì)、變臭，水生生物因缺氧而死亡六大環(huán)境問題及其危害【歸納和總結(jié)】2綠色化學(xué)LOREMIPSUMDOLORSITAMETCONSECTETUER

改變“先污染后治理”的觀念和做法，利用

和

，減少或消除產(chǎn)品在

和

中涉及的有害化學(xué)物質(zhì)，實現(xiàn)從

減少或消除環(huán)境污染。1.核心思想化學(xué)原理技術(shù)手段生產(chǎn)

應(yīng)用源頭全部轉(zhuǎn)化100%2.“原子經(jīng)濟性反應(yīng)”反應(yīng)物的原子

為期望的最終產(chǎn)物，這時原子利用率為

。1綠色化學(xué)3.綠色化學(xué)示意圖4.開發(fā)和利用自然資源遵循的三原則(3R原則)

、

和

。減量化再利用再循環(huán)1綠色化學(xué)思考與交流？【科學(xué)·技術(shù)·社會】人工光合作用

據(jù)估計，綠色植物等通過光合作用，每年可合成約2×10t有機物，這種能力著實令人羨慕，也引發(fā)了人們模擬這一奇妙的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化過程的興趣。面對日漸枯竭的化石燃料，面對奧氧層被破壞、全球變暖、空氣污染、酸雨等全球性和區(qū)域性環(huán)境問題，人們設(shè)想利用人工光合作用固定二氧化碳，制造燃料和基本化工原料，利用陽光發(fā)電，光解水制氫氣，等等。人工光合作用研究的目標(biāo)并不只是簡單地模仿，而是希望“人工樹葉”能夠做得更好，以擺脫自然條件的限制，實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。目前，該領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些令人振奮的突破。盡管從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)還有很長的路，很多問題有待研究，如深入研究光合作用的機理，開發(fā)新型催化劑，研制高效安全的儲氫材料，但人們探索和創(chuàng)新的腳步不會停歉。【化學(xué)與職業(yè)】環(huán)境保護工程師大氣、水和土壤與人們的生活息息相關(guān)，保護環(huán)境是我們的共同責(zé)任。環(huán)境保護工程師的主要工作是預(yù)防和治理環(huán)境污染，包括對環(huán)境問題的調(diào)查研究、分析監(jiān)測、管理監(jiān)督和對環(huán)境污染的控制與治理等。例如，應(yīng)用光譜分析、滴定分析等化學(xué)分析方法對環(huán)境中的污染物進(jìn)行分析和鑒定；研究大氣中PM1o濃度、PM2s濃度和奧氧濃度；測定土壤和水樣品的成分，檢測其中的農(nóng)藥殘留和廢棄物污染等。這些數(shù)據(jù)、分析和研究，既可作為向公眾發(fā)布環(huán)境信息、提供生活服務(wù)的基礎(chǔ)，也可為政府決策提出相應(yīng)的環(huán)境保護和環(huán)境治理方案，為制定政策提供參考。環(huán)境保護工程師在一些研究單位和企業(yè)從事著與環(huán)境保護相關(guān)的工作，如規(guī)劃和建造污水處理廠、城市資源再生系統(tǒng)，規(guī)劃、設(shè)計居民區(qū)的給排水系統(tǒng)，監(jiān)控和治理各類生產(chǎn)中“三廢”的排放等。環(huán)境保護是一項關(guān)乎國計民生的事業(yè)，要想成為一名合格的環(huán)境保護工程師，必須要有高度的社會責(zé)任感，并具備分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境質(zhì)量評價和環(huán)境工程等相關(guān)的知識。LOREMIPSUMDOLORSITAMETCONSECTETUER課堂練習(xí)1、在日常生活中，下列做法值得提倡的是（）A.隨意丟棄廢舊電池B.隨手關(guān)閉水龍頭C.吃露天燒烤D.將生活垃圾深埋地下B2、我國酸雨的形成主要是由于()A．燃燒石油B．森林失火過多C．硫酸廠排出廢氣過多D．燒煤D3、下列對廢棄塑料制品的處理方法中最為恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢．焚燒B．粉碎后深埋C．傾倒在海洋中D．用化學(xué)方法加工成防水涂料或汽油D4、甲基丙烯酸甲酯是合成有機玻璃的單體，其合成方法之一如下：CH3OC≡CH+CH3OH+A→CH2=C(CH3)COOCH3，下列說法正確的是（）A.已知該反應(yīng)的原子利用率為100%，則A為CO2B.CH3OH和甘油互為同系物C.CH3C≡CH與丙烯的性質(zhì)相似，則該物質(zhì)可以發(fā)生加成、氧化反應(yīng)D.能與NaHCO3反應(yīng)的CH2=C(CH3)COOCH3的同分異構(gòu)體有9種C5.下列物質(zhì)的制備反應(yīng)中原子利用率最高的是（）A．制取Cu(NO3)2：CuO＋2HNO3＝Cu(NO3)2＋H2OB．制取CuSO4：Cu＋2H2SO4(濃)＝CuSO4＋SO2