内容正文:
第三节 环境保护与绿色化学
学习任务目标
1.能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害,能说出常见污染的成因和防治措施的化学原理,能结合具体的污染问题设计简单的防治方案。
2.能举例说明化学对环境保护的作用。对我国的污染现状有全面的认识,关注污染的防治措施,建立绿色化学的思想。
1.下列做法有利于保护水资源的是②(填序号)。
①生活污水直接排放
②生活中节约用水
③大量开采使用地下水
④大量施用化肥和农药
2.“绿色能源”是当今人类理想的能源,“绿色能源”有潮汐能、太阳能、风能(合理即可)等。
3.树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,建设美丽家园。下列做法符合该理念的是①②③(填序号)。
①对河道开展清淤保洁工作
②提倡步行或骑单车等出行
③燃煤发电厂安装脱硫装置
④提倡焚烧秸秆增加土壤肥力
一、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.大气污染物: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.污水的处理:常用的方法有物理法、化学法和生物法等。
二、绿色化学
1.绿色化学的核心:核心思想就是改变“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.化学反应就是原子重新组合的过程,最理想的“原子经济性反应”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100%。
原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施。 ( √ )
(2)装饰材料释放的甲醛会造成污染。 ( √ )
(3)用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染。 ( )
× 提示:聚乙烯塑料难降解,会引起白色污染。
(4)和CO2反应生成可降解聚合物,该反应符合绿色化学的原则。 ( )
√ 提示:该反应中的原子利用率达到100%,生成的聚碳酸酯易降解生成无毒无害物质,所以此反应符合绿色化学原则。
(5)含重金属离子的电镀废液不能随意排放。 ( )
√ 提示:重金属离子有毒,不能随意排放。
(6)氨氮废水(含NH及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理。 ( )
√ 提示:NH、NH3转化为无毒的N2,是N元素被氧化的过程。
2.下列有关防止或减少酸雨的措施中,不可行的是( )
A.对燃煤及燃煤烟气进行脱硫
B.对含SO2、NO2的废气处理后再排空
C.人工收集大气雷电产生的氮的氧化物
D.推广天然气、甲醇等作为汽车的燃料
C 解析:对燃煤及燃煤烟气进行脱硫,可以减少硫酸型酸雨的产生,A可行;对含SO2、NO2的废气处理后再排空,可以减少酸雨的产生,B可行;人工收集大气雷电产生的氮的氧化物不现实,C不可行;推广天然气、甲醇等作为汽车的燃料,可以减少燃煤的使用,有利于减少酸雨的产生,D可行。
3.二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术。下列通过化学反应捕获CO2的反应中,原子利用率达到100%的是( )
A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
B.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
C.Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
D.2Mg+CO22MgO+C
B 解析:B项中生成物只有一种,无副产物生成,原子利用率达100%。
环境保护与绿色化学
探究1:交流讨论煤、石油、天然气的开发利用对环境造成了哪些破坏?
提示:(1)煤、石油、天然气燃烧,造成温室效应、酸雨和光化学烟雾。(2)煤、石油、天然气的开采造成植被的破坏。
探究2:交流讨论当今全球面临的严重的环境污染及其影响因素。
提示:当今全球面临的严重的环境污染及其影响因素有:
(1)温室效应——CO2。
(2)酸雨——SO2及氮氧化物。
(3)臭氧空洞——氟氯烃及氮氧化物。
(4)光化学烟雾——碳氢化合物及氮氧化物。
(5)水华和赤潮——氮、磷等元素。
(6)白色污染——塑料制品。
探究3:“CO2能引起温室效应,故CO2属于大气污染物之一。”这句话对吗?
提示:CO2不属于大气污染物,大气污染物是指大气中危害人类和环境的人为污染物和天然污染物。它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业,包括颗粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、其他有害物质等。
探究4:四大基本反应类型中,哪种类型符合最理想的“原子经济性反应”?
提