1、第四章第四章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用第二节第二节 资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护第第1 1课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列化学化学 必修必修2 22023-5-51环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-52环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-53一、环境保护一、环境保护1、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重要任务是对要任务是对 的检测、的检测、的治理、寻找从
2、的治理、寻找从源头上治理源头上治理 的生产工艺。的生产工艺。2、化学在三废治理过程中的重要作用、化学在三废治理过程中的重要作用环境情况环境情况三废三废环境污染环境污染环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-541 1、环境：主要是指人类的生存环境。、环境：主要是指人类的生存环境。2 2、环境问题：主要是指由于人类不合理开、环境问题：主要是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成生态环境的破坏，发和利用自然资源而造成生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染问题。染问题。3 3、环境污染：人类排放的污染物质超过了、环境污染：人类排放的
3、污染物质超过了环境的自净能力，引起环境质量发生不良变环境的自净能力，引起环境质量发生不良变化从而危害人类健康和生存的现象。化从而危害人类健康和生存的现象。因此，要随时进行环境监测！因此，要随时进行环境监测！如：水华、赤潮、酸雨、光化学烟雾如：水华、赤潮、酸雨、光化学烟雾环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-55l按环境要素按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤分大气污染、水体污染、土壤污染。污染。l按人类活动分按人类活动分：工业环境污染、城市环境污：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。染、农业环境污染。l按造成污染的性质、来源分按造成污染的性质、来源分：化学污染、生：化学污染
4、、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染。磁波等）、固体废物污染、能源污染。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-56思考与交流思考与交流:1、硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要、硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质物质。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的化学反应原理和类型。说明这些方法的化学反应原理和类型。酸雨是指酸雨是指PH5.6的酸性降水，其主要成分是硫的酸性降水
5、，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。化物所造成的。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-57 利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如
6、：针对我国以煤炭为主、酸雨类型酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收脱硫。水等吸收脱硫。CaO+SO2=CaSO3 2CaSO3+O2=2CaSO4 SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3800 800 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-58再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，其中的氮氧化物还
7、是光化学污染的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、NH3等在等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物还原，等催化作用下是氮氧化物还原，转化为转化为N2、CO2、H2O等无害气体。等无害气体。CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2OCH4+4NO=2N2+CO2+2H2OPt400500 Pt400500环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-59水华是水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类化引起藻类 （如蓝藻（如蓝藻 、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，、绿藻、硅藻等）的迅猛生
8、长，水一般呈蓝色或绿色。水一般呈蓝色或绿色。淡水中淡水中“水华水华”造成的最大造成的最大危害是：危害是：饮用水源受到威胁，饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华水华”的次的次生代谢产物生代谢产物MCRSTMCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。人类的健康和生存。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-510赤潮是赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是聚集而引起海水变色
9、的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。不同颜色。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-511核心：核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为对环境造成的污染。又称为“环境无害化学环境无害化学”、“环境友好化学环境友好化学”、“清洁化学清洁化学”。从学科观点看：从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反是化学基础内容的更新。（改变反应历程）应历程）从环境观点看：从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开强调从源头上
10、消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）始就避免污染物的产生）从经济观点看：从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）生产成本。（尽可能提高原子利用率）热点：热点：原子经济性原子经济性反应物原子全部转化为最终反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为的期望产物，原子利用率为100%100%环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-512应用无毒无害的催化剂应用无毒无害的催化剂反应过程反应过程反应物反应物反应产物反应产物艺艺工工产产生生的的全全安安提高能源的利用率提高能源的利用率无毒无害原料无毒无害原料可再生资源可再
11、生资源原子经济性反应原子经济性反应高选择性反应高选择性反应环境友好产品（安全、环境友好产品（安全、能降解、可再利用）能降解、可再利用）应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的溶剂绿色化学示意图绿色化学示意图环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-513 按照绿色化学的原则，最理想的按照绿色化学的原则，最理想的“原子原子经济经济“就是反应物的原子全部转化为期望就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为的最终产物，这时原子利用率为100%。乙烯生产环氧乙烷乙烯生产环氧乙烷环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-514原子利用率原子利用率=25.4%原子利用率原子利用率=
12、100%环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-515环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-516l 2月月02日：国际湿地日日：国际湿地日l 3月月22日：世界水日日：世界水日l 4月月22日：地球日日：地球日l 5月月31日：世界无烟日日：世界无烟日l 6月月05日：世界环境日日：世界环境日l 6月月17日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日l 7月月11日：世界人口日日：世界人口日l 9月月16日：国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日l 10月月4日：世界动物日日：世界动物日l10月月16日：世界粮食日日：世界粮食日l12月月29日：国际生物多样性日日
13、：国际生物多样性日 把把保护生态环境看保护生态环境看成自己的神圣使命，成自己的神圣使命，正成为世界上越来越正成为世界上越来越多人的共识。请看多人的共识。请看 -环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-517环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-5181、某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些、某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些方法？哪种最好？方法？哪种最好？利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：铜与浓硝酸反应；铜与浓硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与氧气反应后，再与硝酸反应。铜与氧气反应后，再与硝酸反应。从原子经济
14、性的角度考虑，从最大限度地减少废从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再与硝酸反应的方法是最好的。与硝酸反应的方法是最好的。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-5192 2、汽车尾气（含有烃类、汽车尾气（含有烃类、COCO、SOSO2 2与与NONO等物质）是城市空气的污等物质）是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使COCO与与NON
15、O反应，生成可反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SOSO2 2的的转化转化。（1 1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 ：2CO+2NO2CO+2NO催化剂2CO2CO2 2+N+N2 2 （2 2）“催化转换器催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是（酸度，其原因是（）SOSO2 2转化为转化为SOSO3 3，产生硫酸酸雾，产生硫酸酸雾 （3 3）控制城市空气污染源的方法可以有）控制城市空气污染源的方法可以有 （多选扣分
16、）（多选扣分）a a 开发氢能源开发氢能源 b b 使用电动车使用电动车 c c 植树造林植树造林 d d 戴上呼吸面具戴上呼吸面具 ab环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-5203 3、“绿色化学绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应，不符合应，尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是（绿色化学概念的是（）A消除硫酸厂尾气排放消除硫酸厂尾气排放 SO2NH3H2O=(NH4)2SO3B消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染 NO2NONaOH=2Na
17、NO2H2O C制制CuSO4 Cu2H2SO4(浓浓)=CuSO4SO22H2OD制制CuSO4 2CuO2=2CuO CuOH2SO4(稀稀)=CuSO4H2OC中有污染物中有污染物SO2放出，不符合放出，不符合“绿色化学绿色化学”的概念的概念 C 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-5214、保、保护环境是每一个公民的责任，下列做法：推广使用无磷洗护环境是每一个公民的责任，下列做法：推广使用无磷洗涤剂；城市生活垃圾分类处理；推广使用一次性木质筷子；涤剂；城市生活垃圾分类处理；推广使用一次性木质筷子；推广使用清洁能源；过量使用化肥、农药；推广使用无氟推广使用清洁能源；过量使用
18、化肥、农药；推广使用无氟冰箱。其中有利于保护环境的是（冰箱。其中有利于保护环境的是（）A B C D5、绿、绿色化学的目标是（色化学的目标是（）A减少对环境的污染减少对环境的污染B防患于未然，最终杜绝化学污染源防患于未然，最终杜绝化学污染源C设计对人类健康和环境更安全的化合物设计对人类健康和环境更安全的化合物D研究变换基本原料和起始化合物研究变换基本原料和起始化合物绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。环境的污染。C B 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-5226、现、现有以下几种措施：对燃烧
19、煤时产生的尾气进行除硫处理，有以下几种措施：对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，少用原煤做燃料，燃煤时鼓入足量空气，开发清洁能源。其少用原煤做燃料，燃煤时鼓入足量空气，开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是（中能减少酸雨产生的措施是（）A B C D7、下、下列有关环境保护的说法中错误的是（列有关环境保护的说法中错误的是（）A含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化B各国工业大量排放二氧化硫是全球气候变暖的主要原因各国工业大量排放二氧化硫是全球气候变暖的主要原因C劣质装修材料中的甲醛、苯、氡气等对人体有害劣质装修材料中的甲醛、苯、氡气等对
20、人体有害D废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成污染废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成污染解析解析 A属于水体污染，属于水体污染，B中造成温室效应的气体是二氧化碳不是二中造成温室效应的气体是二氧化碳不是二氧化硫；氧化硫；C属于室内装修污染；属于室内装修污染；D属于土壤污染。属于土壤污染。C B环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-5238、为、为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关请写出燃烧时，有关“固硫固硫”(不使硫化合物进入
21、大气不使硫化合物进入大气)反反应的化学方程式：应的化学方程式：CaO+SO2=CaSO3；2CaSO3+O2=CaSO4二氧化硫是酸性氧化物，高温下能与碱性氧化物二氧化硫是酸性氧化物，高温下能与碱性氧化物CaO反应反应生成生成CaSO3。因。因SO2与亚硫酸盐都具有还原性，生成的与亚硫酸盐都具有还原性，生成的CaSO3在加热时被在加热时被O2氧化为氧化为CaSO4。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-5249、空、空气污染下列叙述错误的是：气污染下列叙述错误的是：（）A温室效应是温室效应是CO具有增高地球温度的效应造成的具有增高地球温度的效应造成的B破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等
22、物质破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质CCO能与血红蛋白形成稳定的化合物，降低血液输入氧的能力能与血红蛋白形成稳定的化合物，降低血液输入氧的能力D酸雨主要是雨水与酸雨主要是雨水与SO3或或SO2反应，最终形成的反应，最终形成的H2SO4、还有、还有少量的少量的NO2及及CO2和水反应生成的和水反应生成的HNO3与与H2CO3造成的造成的解析解析 A温室效应是温室效应是CO2浓度增高所致。浓度增高所致。D中含硫的物质燃烧生成中含硫的物质燃烧生成SO2，SO2在一些催化剂作用下生成在一些催化剂作用下生成SO3，SO3被水吸收成被水吸收成H2SO4或或SO2与水反应生成与水反应生成H2SO3，H2SO3再被氧化成再被氧化成H2SO4。空气中。空气中NO2（汽车尾气）与（汽车尾气）与H2O反应生成反应生成HNO3或或NO和和O2，水反应生成，水反应生成HNO3。C 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2023-5-525
