化學人教版（2019）必修第二冊環(huán)境保護與綠色化學 課件

第三節(jié)

環(huán)境保護與綠色化學第八章化學與可持續(xù)發(fā)展1.了解常見的環(huán)境問題，認識保護自然環(huán)境對人類可持續(xù)發(fā)展的重要性。2.了解綠色化學和原子經濟的有關知識，加強環(huán)境保護意識并培養(yǎng)綠色化學的理念。學習目標情境導入十八大以來，習近平總書記在多個場合強調，“綠水青山就是金山銀山”。過去幾十年來，中國經濟社會發(fā)展取得歷史性成就，但也承擔了資源環(huán)境方面的代價。當下，人民群眾對清新空氣、清澈水質、清潔環(huán)境等生態(tài)產品的需求越來越迫切。

“環(huán)境就是民生，青山就是美麗，藍天也是幸?！?，習近平總書記這樣指出。在他眼中，生態(tài)環(huán)境與人民生活質量息息相關。1.環(huán)境質量監(jiān)測的意義通過對污染物的

、

進行分析和測定，為

和

污染提供可靠的數(shù)據(jù)，是進行

和

的基礎。存在形態(tài)含量控制消除環(huán)境質量評價污染治理化學工作者主要任務(1)對污染物的存在形態(tài)、含量等進行分析和測定，為控制和消除污染提供可靠數(shù)據(jù)。(2)承擔的環(huán)境質量監(jiān)測工作是進行環(huán)境質量評價和污染治理的基礎?；瘜W與環(huán)境保護2.環(huán)境污染（1）工業(yè)三廢：①廢氣：大氣污染物主要來自

和工業(yè)生產過程中產生的

及其

。②廢水：含有復雜的成分，任意排放會導致

的污染。③廢渣：對廢渣等固體廢棄物的處理兼有

和

兩個重要目的。化石燃料燃燒廢氣攜帶的顆粒物土壤、水源減少環(huán)境污染資源回收利用化學與環(huán)境保護污染物主要來源除了自然因素外，大氣污染物主要來自化石燃料的燃燒和工業(yè)生產過程產生的廢氣及其攜帶的顆粒物。這些污染物在太陽輻射等因素作用下，經過復雜變化形成次生污染物，在一定的天氣條件下會造成酸雨、霧霾、光化學煙霧等污染現(xiàn)象。次生污染物的形成示意圖（2）大氣污染物與次生污染物化學與環(huán)境保護①通過改善燃料質量、改進燃燒裝置和燃燒技術、改進排煙設備、發(fā)展?jié)崈裘杭夹g降低燃煤在能源結構中的比例等措施，減少煤等化石燃料燃燒產生的污染；②通過推廣使用無鉛汽油、在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉化器、使用燃料電池、乙醇汽油作為汽油代用品、發(fā)展電動車等措施，減少汽車等機動車尾氣污染；③停止氟氯代烷的生產和使用以保護臭氧層；④通過合理使用煤氣、石油氣或天然氣等家用燃料、使用合格的環(huán)保型建筑材料和裝飾材料、禁止在公共場所吸煙等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室內空氣質量等。大氣污染的治理措施化學與環(huán)境保護酸雨的形成燃燒含硫的燃料工業(yè)排出的廢氣汽車尾氣……NOSO2空氣陽光、塵埃NO2SO3HNO3H2SO4酸雨(pH＜5.6)H2SO3途徑1：2NO＋O2===

2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3+NO途徑3：SO2＋H2O===H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4途徑2：空氣中飄塵的催化作用，2SO2＋O2===

2SO3、SO3＋H2O===H2SO4催化劑化學與環(huán)境保護常見的工業(yè)廢氣工廠尾氣主要成分處理方式硫酸廠尾氣SO2、O2、N2等一般用氨水吸收硝酸廠尾氣NO、NO2、N2、O2等一般用NaOH溶液吸收高爐煤氣CO、CO2、N2等一般回收利用煉鋼煙氣Fe2O3煙塵、CO等一般回收利用焦爐氣H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2等可用作燃料化學與環(huán)境保護二氧化碳能造成溫室效應，它是大氣污染物嗎?CO2不屬于大氣污染物。大氣污染物是指大氣中危害人類和環(huán)境的人為污染物和天然污染物,它們主要來源于燃料燃燒和大規(guī)模的工礦企業(yè)。包括顆粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、其他有害物質等?；瘜W與環(huán)境保護①主要污染物：a.重金屬、酸、堿、鹽等無機化合物；b.耗氧物質、石油和難降解的有機物以及含磷洗滌劑等；c.農藥等。②水污染現(xiàn)象：水的自凈能力下降，水質渾濁、發(fā)黑、臭；赤潮、水華、水俁病等。水華赤潮：浮游藻類、原生動物或細菌異常增殖或聚集（3）化學與“污水”處理化學與環(huán)境保護污水的處理方法常用的污水處理方法：污水處理的常用化學方法物理法生物法化學法化學方法添加試劑反應原理混凝法明礬、硫酸亞鐵等Al3+＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H+，生成的膠體吸附水中懸浮物中和法熟石灰、硫酸加堿中和酸，或加酸中和堿，如Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4↓+2H2O沉淀法Na2S、H2S等加沉淀劑使金屬離子形成沉淀而除去，如除Hg2+：Hg2++S2-===HgS↓氧化還原法氧化劑或還原劑如用Cl2處理電鍍廢水化學與環(huán)境保護①一級處理：通常采用

方法，即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。經過一級處理后的水一般達不到排放標準，所以通常將一級處理作為預處理。②二級處理：采用

方法(又稱

法)及某些化學方法，除去水中的可降解有機物等污染物。經過二級處理后的水一般可達到國家規(guī)定的排放標準。③三級處理：主要采用

、

、

和

等，對污水進行深度處理和凈化。經過三級處理后的水可用于綠化和景觀用水等。物理生物微生物化學沉淀法氧化還原法離子交換法反滲透法化學與環(huán)境保護（4）固體廢棄物的處理工業(yè)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(huán)境污染和資源回收利用這兩個重要目的。亂扔垃圾（5）化學與“廢渣”及生活垃圾處理原則：

、

和

，達到減少環(huán)境污染和資源回收利用兩個目的。無害化減量化資源化化石燃料的燃燒和工業(yè)生產農業(yè)生產和日常生活中環(huán)境污染大氣污染水污染土壤污染工業(yè)“三廢”廢氣廢水廢渣農藥、化肥、生活污水廢氣和顆粒物農藥、化肥、生活污水化學與環(huán)境保護環(huán)境問題主要污染物主要危害酸雨(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)到達地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康（皮膚癌）及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害光化學煙霧碳氫化合物、氮氧化物(NOx)刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡常見環(huán)境問題環(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作物吸收養(yǎng)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)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PM2.5直徑小于或等于2.5微米顆粒物污染空氣，形成霧霾天氣，增加交通事故，危害人體健康常見環(huán)境問題2.原子經濟性反應反應物的原子全部轉化為期望的最終產物（沒有副產物），這時原子利用率為100%。（加成、加聚、化合）原子利用率=期望產物的總質量生成物的總質量×100%綠色化學1.綠色化學也稱環(huán)境友好化學，其核心思想就是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(xiàn)從源頭減少或消除環(huán)境污染。反應過程反應產物反應物安全的生產工藝提高能源的利用率無毒、無害原料可再生資源應用無毒、無害的催化劑環(huán)境友好產品（安全、可降解和再利用）應用無毒、無害的溶劑原子經濟性反應高選擇性反應綠色化學以乙烯為原料生產環(huán)氧乙烷，過去主要使用的是氯代乙醇法，包括以下兩步反應：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→ClCH2CH2OH＋HCl2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2→

＋CaCl2＋2H2O總的反應可表示為CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→

＋CaCl2＋H2O現(xiàn)代石油化工采用銀作催化劑，可以實現(xiàn)一步完成：

思考與討論綠色化學(1)兩種生產工藝的原子利用率分別為______，______。(2)列出原子利用率為100%的化學反應類型及其實際例子的方程式_____________________________，_______________________。(3)原子利用率與產率是否相同？________(填“是”或“否”)。綠色化學開發(fā)和利用自然資源遵循的原則減量化(Reduce)減少原料、節(jié)約能源再利用(Reuse)如催化劑、反應載體再循環(huán)(Recycle)物質循環(huán)、能量循環(huán)綠色化學1.“綠水青山就是金山銀山”。下列做法不利于保護環(huán)境的是（

）A.推廣使用電動汽車等低碳交通工具B.推廣垃圾分類，電子設備以舊換新C.用生物方法脫除生活污水中的氮和磷