8.3.1環(huán)境保護與綠色化學(xué) 課件 2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

環(huán)境保護與綠色化學(xué)第1課時1.了解化學(xué)在環(huán)境保護中的作用。2.知道“三廢”的來源與處理。人類和其他生物生存的生物圈與大氣圈、水圈和巖石圈不斷地進行著物質(zhì)和能量的交換，共同構(gòu)成了地球生態(tài)系統(tǒng)?；瘜W(xué)與環(huán)境保護一、環(huán)境問題的含義通常所說的環(huán)境問題，主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染?；瘜W(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的主要任務(wù)是對污染物的存在形態(tài)、含量等進行分析和測定，以此研究污染物的存在、分布和轉(zhuǎn)化規(guī)律，為控制和消除污染提供可靠的數(shù)據(jù)。1.環(huán)境質(zhì)量檢測化學(xué)工作者所承擔(dān)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測工作是進行環(huán)境質(zhì)量評價和污染治理的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用2.“三廢”的治理①工業(yè)生產(chǎn)需要大量的原料，消耗大量的能源，在得到所需產(chǎn)品的同時產(chǎn)生了大量廢氣、廢水和廢渣（簡稱“三廢”），處理不當(dāng)就會污染環(huán)境。化學(xué)在“三廢”治理方面發(fā)揮著重要的作用?；瘜W(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用2.“三廢”的治理②工業(yè)廢氣的危害及治理化石燃料的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物，在太陽輻射等因素作用下，經(jīng)過復(fù)雜變化形成次生污染物，在一定天氣條件下會造成酸雨、霧霾、光化學(xué)煙霧等污染現(xiàn)象?？赏ㄟ^吸附、燃燒等方法治理工業(yè)廢氣?；瘜W(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用2.“三廢”的治理次生污染物的形成示意圖化石燃料的燃燒CO、NOx、SO2等煙塵揮發(fā)性有機物陽光、空氣和水蒸氣等的作用次生污染物化學(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用2.“三廢”的治理③廢水處理工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的污水往往含有復(fù)雜的成分，任意排放會導(dǎo)致土壤和水體的污染，必須經(jīng)過多步處理才能達到排放標(biāo)準(zhǔn)?；瘜W(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用2.“三廢”的治理污水的處理方法很多，常用的有物理法、化學(xué)法和生物法等。例如，加入硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁等混凝劑，可使污水中的細(xì)小懸浮物等聚集成較大的顆粒，然后經(jīng)沉淀、過濾除去。對其他溶解在水中的污染物，則要根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)采用中和法、氧化還原法和沉淀法等進行處理。③廢水處理化學(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用2.“三廢”的治理按處理程度，廢水處理一般可分為三級：一級處理通常采用物理方法，即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。經(jīng)過一級處理后的水一般達不到排放標(biāo)準(zhǔn)，所以通常將一級處理作為預(yù)處理。③廢水處理化學(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用2.“三廢”的治理按處理程度，廢水處理一般可分為三級：③廢水處理二級處理采用生物方法（又稱微生物法）及某些化學(xué)方法，除去水中的可降解有機物等污染物。經(jīng)過二級處理后的水一般可達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)?；瘜W(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用2.“三廢”的治理按處理程度，廢水處理一般可分為三級：③廢水處理三級處理主要采用化學(xué)沉淀法、氧化還原法、離子交換法和反滲透法等，對污水進行深度處理和凈化。經(jīng)過三級處理后的水可用于綠化和景觀用水等。化學(xué)與環(huán)境保護初次沉淀池：使泥、水分離格柵間：除去污水中的大塊物體曝氣沉沙池：使沙、水初步分離未經(jīng)處理的污水二次沉淀池：經(jīng)過曝氣池出來的水在此進行二次沉淀深度處理達到一定標(biāo)準(zhǔn)的可排放的水曝氣池：通過微生物的代謝作用，將污水中各種復(fù)雜的有機污染物降解為簡單的、無害的物質(zhì)化學(xué)與環(huán)境保護二、化學(xué)在環(huán)境保護中的作用2.“三廢”的治理④廢渣治理工業(yè)廢渣和生活垃圾等固體廢物的處理應(yīng)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?；瘜W(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。①消除含硫氧化物：SO2＋2NH3·H2O＝(NH4)2SO3＋H2O化合反應(yīng)2(NH4)2SO3＋O2＝2(NH4)2SO4

化合反應(yīng)②消除含氮氧化物：NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O氧化還原反應(yīng)2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O氧化還原反應(yīng)化學(xué)與環(huán)境保護【思考與討論】（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。水中氮、磷元素過多，造成藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水體變成渾濁的綠色，水質(zhì)惡化。水華城市出現(xiàn)的這種水體污染主要是生活廢水和工業(yè)污水的排放造成的，而農(nóng)村出現(xiàn)的這種水體污染主要是由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動造成的?；瘜W(xué)與環(huán)境保護廢水處理有三級：一級處理除去污水中不溶解的污染物；二級處理除去廢水中的可降解有機物等污染物；三級處理除去二級處理未能去除的污染物，包括微生物未能降解的有機物、可溶性無機物等?！叭龔U”是指廢氣、廢水和廢渣。污水處理常用的方法有物理法、化學(xué)法和生物法等。廢渣治理的目的是減少環(huán)境污染和資源回收利用?；瘜W(xué)與環(huán)境保護1.化學(xué)在資源利用、環(huán)境保護等與社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)揮著積極的作用。下列做法與社會可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是（）A.大量開發(fā)礦物資源，促進地方經(jīng)濟發(fā)展B.研發(fā)可降解高分子材料，減少“白色污染”C.開發(fā)利用可再生能源，減少化石燃料的使用D.改進汽車尾氣凈化技術(shù)，減少大氣污染物的排放化學(xué)與環(huán)境保護【答案】A【解析】礦物資源為不可再生資源，過度開采會使資源匱乏，是只顧眼前不顧將來的做法，不符合社會可持續(xù)發(fā)展理念，故A錯誤?；瘜W(xué)與環(huán)境保護2.十九大報告強調(diào)“要建設(shè)天藍、地綠、水清的美麗中國，讓老百姓在宜居的環(huán)境中享受生活。”下列做法與此不符的是（）A.將煤進行氣化處理，既提高煤的綜合利用率，又可減少酸雨的危害B.將廢舊電池進行直接填埋處理，減少對環(huán)境的污染C.開發(fā)核能、太陽能、風(fēng)能等新能源，減少對礦物能源的依賴D.利用微生物發(fā)酵技術(shù)，將植物秸稈、動物糞便等制成沼氣化學(xué)與環(huán)境保護【答案】B【解析】廢舊電池中含有重金屬離子，如果直接填理，會對土壤、地下水造成污染，B項錯誤?；瘜W(xué)與環(huán)境保護空氣質(zhì)量日報（AQI）：主要內(nèi)容包括“空氣污染指數(shù)”“空氣質(zhì)量級別”“首要污染物”等。目前計入空氣污染指數(shù)的項目主要是SO2、NO2、和PM2.5等。化學(xué)與環(huán)境保護常見的環(huán)境問題和主要危害環(huán)境問題主要污染物主要危害PM2.5直徑≤2.5μm的細(xì)顆粒物污染空氣，形成霧霾天氣，導(dǎo)致交通事故，危害人體健康酸雨（雨水PH＜5.6）SO2或氮氧化物（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)境帶來多方面危害化學(xué)與環(huán)境保護常見的環(huán)境問題和主要危害環(huán)境問題主要污染物主要危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔铩⒌趸铮∟Ox）刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染難降解的廢棄塑料①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)；②易被動物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動物死亡；③混入生活垃圾中難處理、難回收赤潮（海水中）和水華（淡水中）含N、P等元素的廢水使水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水體腐敗變質(zhì)、變臭，水生生物因缺氧而死亡化學(xué)與環(huán)境保護廢水處理的方法1.混凝法廢水中的某些污染物常以細(xì)小懸浮顆粒的形式存在，很難用自然沉降法除去。如果向廢水中加入混凝劑，就會使細(xì)小的懸浮顆粒聚集成較大的顆粒而沉淀，與水分離，從而除去水中的懸浮物。常用的混凝劑有明礬[KAl(SO4)2·12H2O]、聚羥基氯化鋁，以及有機高分子混凝劑如聚丙烯酰胺等。例如，將明礬放入廢水中，明礬就發(fā)生水解，生成帶正電的Al(OH)3膠體：Al3＋＋3H2O?Al(OH)3(膠體)＋3H＋，水中的懸浮顆粒大多帶有負(fù)電。當(dāng)帶負(fù)電的懸浮顆粒遇到Al(OH)3膠體微粒時，就會發(fā)生凝聚，達到凈水的目的?；瘜W(xué)與環(huán)境保護廢水處理的方法2.中和法對于酸性廢水和堿性廢水，可以采用中和法進行處理。一般用中和劑如熟石灰[Ca(OH)2]來中和鋼鐵廠、電鍍廠等產(chǎn)生的酸性廢水，用H2SO4或CO2來中和堿性廢水。其有關(guān)反應(yīng)為：對于高濃度的酸、堿廢水，應(yīng)優(yōu)先考慮回收利用，如采用濃縮的方法回收酸、堿等。Ca(OH)2＋H2SO4＝CaSO4＋2H2OH2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O化學(xué)與環(huán)境保護廢水處理的方法沉淀法就是利用某些化學(xué)物質(zhì)作沉淀劑，與廢水中的污染物（主要是重金屬離子）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶于水的沉淀析出，從廢水中分離出去。利用沉淀反應(yīng)是除去水中重金屬離子常用的方法。3.沉淀法例如，向含有Hg2＋的廢水中加入Na2S，可以使