内容正文:
第三节 环境保护与绿色化学
[学习目标] 1.认识物质及其变化对环境的影响,依据物质的性质及其变化认识环境污染的成因、主要危害及其防治措施,体会化学对环境保护的作用。(科学态度与社会责任) 2.了解绿色化学、原子经济性反应的概念和内涵,知道它们对利用资源、保护环境的重要意义,加强环境保护意识并培养绿色化学的理念。(科学态度与社会责任)
化学与环境保护
1.环境问题
通常所说的环境问题,主要是指由于人类 不合理地 开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
2.环境质量监测的意义
通过对污染物的 存在形态 、 含量 进行分析和测定,为 控制 和 消除 污染提供可靠的数据。化学工作者所承担的环境质量监测工作是进行 环境质量评价 和 污染治理 的基础。
3.工业“三废”
(1)“三废”:是指工业生产中产生的 废气 、 废水 和 废渣 ,处理不当就会污染环境。
(2)大气污染物与次生污染物
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。
(3)化学与“污水”处理
①污水处理常用方法: 物理法 、 化学法 和生物法等
②污水的“三级”处理
(4)化学与“废渣”及生活垃圾
工业废渣和生活垃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两个目的。
绿色化学
1.核心思想
绿色化学也称 环境友好化学 ,核心思想是改变“先污染后治理”的观念和做法,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。
2.原子经济性反应
(1)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 100% 。
(2)原子利用率:期望产物的总质量与生成物的总质量之比。
3.开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则)
减量化 、 再利用 和 再循环 。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物。( × )
(2)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量。( √ )
(3)污水的一级处理通常采用化学法和生物法将难溶解的污染物除去。( × )
(4)“绿色化学”就是指从源头减少或消除环境污染。( √ )
(5)在汽车排气管上安装“催化转化器”把CO、NO催化生成N2和CO2,符合绿色化学的理念。( √ )
(6)植物秸秆含大量钾元素,焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的理念。( × )
(7)利用阳光发电,光解水制氢气是解决能源危机,实现可持续发展的有效途径。( √ )
(1)CO、NOx、SO2为一次污染物,其形成的酸雨、光化学烟雾等为次生污染物。
(2)“燃煤固硫”可以减少SO2的污染,汽车尾气催化净化可以减少CO、NOx及某些有机物的污染。
(3)植物秸秆燃烧会产生大量的污染物,不符合绿色化学的理念。
常见环境问题及其危害
环境问题
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
PM2.5
颗粒物
污染空气,形成雾霾天气,增加交通事故,危害人体健康
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
【例题1】 下列说法正确的是( )
A.SO2和CO2是造成“酸雨”的罪魁祸首
B.“水华”是水中富含氯元素造成的
C.“光化学烟雾”与NO2的排放有关
D.燃烧树叶和氢气都不会造成大气污染
答案 C
解析 含硫氧化物和氮氧化物是造成“酸雨”的罪魁祸首,A项错误;“水华”是水中富含氮、磷元素造成水体富营养化引起的,B项错误;在日光照射下,氮氧化物等与空气中的一些碳氢化合物发生作用后,产生了一种有毒的烟雾,即“光