第8章 第3节 环境保护与绿色化学-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案word（人教版2019 单选版）

享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第三节 环境保护与绿色化学 学习目标1，了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，培养保护环境的科学态度和社 会责任。2.了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产中的重要性，加强环境保护意识 并培养绿色化学的理念。 学习理解 一、化学与环境保护 1.(I)环境问题：主要是指由于人类s1upl(01)不合理地开发和利用supl(O2)自然资源而造成 的supl(O3)生态环境破坏，以及supl(O4工农业生产和supl(OS人类生活所造成的环境污染。 (2)环境保护的任务 ①环境质量监测：对污染物的supl(O6存在形态、supl(O)含量等进行s\upl(O8)分析和 supl(O9)测定，为控制和消除污染提供可靠的数据。 ②环境污染治理：杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。例如，治理工业“三废” supl(10)废气、supl(11)废水、supl12)废渣)。 2.大气污染物来源及次生污染物的形成 化石燃料的燃烧 C0、N0、S02等 烟尘 挥发性有机物 阳光、空气和水蒸气等的作用 次生污染物 环境污染 酸雨、雾霾、光化学烟雾等 3.污水的处理 (1)常用的污水处理方法：supl(O1)物理法、supl(O2)化学法和supl(O3)生物法等。 (2)污水处理的常用化学方法：supl(O4中和法、s\up1(05氧化还原法、supl(O6沉淀法等。 (3)污水处理的流程 ①一级处理：通常采用sulO物理方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染 物。经一级处理后的水一般达不到排放标准，通常将一级处理作为预处理。 令学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ②二级处理：采用supl(O8)生物方法（又称s\up1(O9)微生物法）及某些化学方法，除去水中的 可降解有机物等污染物。经二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。 ③三级处理：主要采用supl(10)化学沉淀法、supl1)氧化还原法、supl(12)离子交换法和 sul(13)反渗透法等，对污水进行深度处理和净化。经三级处理后的水可用于绿化和景观用 水等。 4.固体废弃物的处理 (1)原则：s\upl(O1)无害化、supl(O2)减量化和supl(O3)资源化 (2)目的：supl(O4)减少环境污染和supl(O5)资源回收利用。 二、绿色化学 1.核心思想 利用supl(O1)化学原理和技术手段，supl(O2)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supl(O3)从源头减少或消除环境污染。 2.最高目标 原子利用率是100必，即反应物的原子全部转化为期望的最终产物。 3.开发和利用自然资源的原则：遵循supl(O1)减量化、supl(O2)再利用和supl(O3)再循环 的原则，践行绿色发展理念，保护生态环境。 基础辨析判断正误，正确的打“√”，错误的打“父”。 ①)“燃煤固硫”“汽车尾气净化”都能提高空气质量。() (2)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。() (③)在汽车排气管上安装“催化转化器”把CO、NO催化生成和CO2,符合绿色化学的理 念。() (4)3R”原则（减量化、再利用和再循环不是开发和利用自然资源的基本原则。(） (⑤)植物秸秆含大量钾元素，焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想。() (⑥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。() 答案：(1)√(2)×(3)×(4√（⑤×（⑥√ 探究应用 启思研讨教师独具内容 素材1含硫氧化物和含氨氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些物质发 2 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 生反应加以控制、消除和回收利用。 素材2含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水城，会出现水华、赤潮等水 体污染问题。 [问题探究] 1.二氧化碳能造成温室效应，它是大气污染物吗？ 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。 2.所学无机和有机反应类型中哪些符合绿色化学的最高目标？ 提示：化合反应、加成反应和加聚反应中原子利用率是100%。 3.在汽车的排气管上安装“催化转化器”（用铂、钯合金作催化剂，可以把汽车尾气中的有 害气体CO与NO催化生成可参与大气生态循环的无毒气体CO2和N2,这种尾气处理的方法 符合绿色化学的理念吗？ 提示：绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。而此污 染处理方式是被动地治理污染，不符合绿色化学的理念。 ◇重点讲解 1.环境问题 环境问题 主要成因物质 主要危害 温室效应 C02 造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等 酸雨 SO2、NO, 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等 到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及 臭氧层空洞 氟氯代烷、NO 生态环境带来多方面危害 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病 光化学烟雾 碳氢化合物、NO, 甚至死亡 ①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农 白色污染 废弃塑料制品 作物减产： ②混入生活垃圾中难处理、难回收 赤潮和水华 含N、P元素的废水 使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 溶解的氧，使水质恶化 2.常见工业废气的成分及处理方式 工厂尾气 主要成分 处理方式 硫酸厂尾气 SO2、O2、N2等 一般用氨水吸收 硝酸厂尾气 NO、NO2、2、O2等 一般用NaOH溶液吸收 高炉煤气 CO、CO2、N2等 一般回收利用 炼钢烟气 FeO,烟尘、C0等 般回收利用 焦炉气 Hz、CH、CO、C2H,等 可用作燃料 3污水处理常用的化学方法 方法 常用试剂 原理 A13++3H2OA1(OH3(胶体)+3H+,生成的胶体吸 混凝法 明矾、聚合氯化铝等 附水中悬浮物 通过加碱中和酸或加酸中和碱进行污水处理，如Ca 中和法 熟石灰、硫酸、CO2 (OH)2+H2SO-CaSO4+2H2O 加沉淀剂使金属离子形成沉淀而除去，如除去Hg2+: 沉淀法 Na2S等 Hg2++S2-=HgS↓ 污水中含有还原性物质，可加入氧化性物质除去；含 氧化还原 氧化剂或还原剂 有氧化性物质，可加入还原性物质除去，注意加入的 法 物质不能对水产生次生污染 4.绿色化学 (1)含义 “绿色化学”可以诠释为环境友好化学，它的核心内涵是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物质。它研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学 制品和化学工艺。 (2)绿色化学的特点 ①开发绿色反应，将原子利用率提高到100%。 ②使用无毒、无害、可再生的原料、催化剂、溶剂。 ③开发绿色工艺. 4 令学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ④开发和生产绿色产品。 (3)原子经济性反应 原子经济性反应要求反应物的原子全部转变成期望的最终产物，原子利用率达到100%，也 就是说在化学反应过程中不产生任何废物。 原子利用率=期望产物的总质量生成物的总质量×100%。 令对点练习 [练]下列有关环境保护与绿色化学的叙述不正确的是() A.形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物 B.大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气 C.绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理 D.水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的 答案：C [练2】(2024过宁省朝阳市建平实验中学高一期未)下列反应符合“原子经济性反应”的是 () 高温 A.4FeS2+1102 2Fe2O3+8SO2 光 B.CH:CH:+CCH:CH2CI+HCI C.Cu+4HNO(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2HO 0 D.2CH2-CH2+OzAR 2CH2-CH2 答案：D [练3】将下列环境问题与成因用短线连接起来。 环境问题 主要成因 (1)温室效应 A,SO2和NO,的大量排放 (2)酸雨 B,汽车尾气的排放 (3)臭氧层空洞 C.废水中N、P元素含量的增大 (4光化学烟雾 D.空气中CO2的浓度升高 (⑤赤湖 E.氯氟代烃的大量排放 (⑥白色污染F,废弃的塑料制品 5 草学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 答案：(1)D(2)A(3E(4)B(5)C(6F 总结提升 本课总结 来源：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 大气污染 与防治 环境问题：酸雨、雾霾 光化学烟雾等 防治措施 环境保护 处理方法 环 污水处理 三级水处理流程 保护 与 固体废弃物的处理 绿 核心：从源头减少或消除污染 学 化学 最高目标：原子利用率为100% 践行原则：3R原则（减量化、再利 用、再循环) 自我反思： 随堂提升 1.下列措施不符合节能减排的是() A.大力发展火力发电，解决电力紧张问题 B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供热水 C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气进行脱硫，并回收石膏 D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生的沼气作家庭燃气 答案：A 2.为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程” 建设的是( ) A.加高工厂的烟肉，使烟尘和废气远离地表 6 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 B.推广使用燃煤脱硫技术，防止SO2污染 C.研制新型高效可充电电池，发展纯电动汽车 D.开发利用绿色能源（例如太阳能）替代化石燃料 答案：A 3.不仅化工生产应遵循绿色化学的原则，化学实验也应遵循绿色化学的原则，实现原料和过 程的绿色化。下列实验或实验过程遵循绿色化学原则的是() A.用过量的氯气进行性质实验 B.用双氧水代替高锰酸钾制取氧气 C.用溴水代替碘水进行萃取实验 D.用铜粉代替铜丝进行Cu与浓硝酸的反应 答案：B 解析：A项，氯气有毒，过量C2会造成环境污染：C项，漠水易挥发出有毒的溴蒸气：D 项，用铜丝进行Cu和浓硝酸的反应可随时控制反应的发生与停止，减少氮氧化物的生成， 从而减少对大气的污染。 4.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用 NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如图所示（部分条件及物质未标出）。 C0,含 量高的捕捉室 反应分离一高温反应炉 +C0 气体 CO,含量低的气体 下列有关该方法的叙述正确的是( ①能耗小是该方法的一大优点 ②整个过程中，有两种物质可以循环利用 ③“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶 ④该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品 A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 答案：B 5.我国为实现2060年前完成“碳中和”目标，已研究出CO2转化成有机物的多种反应，其 亨学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 中“原子经济性”最好的反应是原料中的原子全部转变成所需产物。 光合作用 ①6CO2+6H2O oH12Os+602 ②CO2十CH4-一一化剂△CH,COOH ③CO2+3H2-一催化剂△CH,OH+H2O 一定条件 ④2C02+6H CH2=CH2+4H2O 下列说法错误的是() A.通过反应①光能转化为化学能 B.反应②的“原子经济性”最好 C.反应③生成的CH,OH有毒，该反应无应用价值 D.反应④不是工业生产乙烯的主要方法 答案：C 解析：反应③生成的CHOH虽有毒，但甲醇是常见的基础化工原料，常用于精细化工、塑 料等领域，故C错误。 课时作业 题号 2 5 6 难度 ★ ￥ ★ ★ ★ ★ ★ 题号 8 9 10 11 12 13 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ [学习理解] 1.“垃圾分类、绿色环保”。生活中，废塑料、易拉罐应对应放入的垃圾桶是() A可回收垃圾 B.其他垃爱C有害垃圾 D.厨余垃圾 答案：A 2.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( 选项 氧化物 环境问趣 主要来源 A CO, 酸雨 化石燃料的燃烧 B SO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放 8 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 c NOz 温室效应 工厂废气的排放 D Co 大气污染 燃料的不完全燃烧 答案：D 3.下列关于化学与生产、生活的认识中不正确的是() A,CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体 B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一 C.节能减排符合低碳经济的要求 D.合理开发利用可燃冰（固态甲烷水合物）有助于缓解能源紧缺 答案：A 4.2022年4月22日是第53个世界地球日，其主题是“珍爱地球，人与自然和谐共生”。 下列做法符合这一主题的是() A.生活污水经处理达标后再排放 B.城市街道中的落叶就地焚烧，以改善城市环境 C.废旧电池掩埋处理，可以节约处理费用 D.施用大量农药，提高农作物的产量 答案：A 5.斯坦福大学的研究人员提出的一种基于CH,OH的碳循环（如图所示），下列说法正确的是 () 05 风力电机 .5 甲醇汽车 电 电解槽 合成甲醇 A.图中能量转化方式只有2种 B.CO2、CHOH均属于有机化合物 C.制取CHOH的反应：CO2十3H2一一惟化剂△CHOH+H2O的原子利用率为100% D.利用CO2合成CH,OH燃料有利于减少对化石能源的依赖并减少碳排放 答案：D 9 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 解析：图中能量转化方式有风能转化为电能、电能转化为化学能、光能转化为电能等，所以 能量转化方式不只2种，故A错误：二氧化碳是碳的氧化物，属于无机彻，故B错误；该反 应生成了水，原子利用率未达到100%，故C错误。 6.“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法不符合“绿色化学”要求的是() 可活动 气球 的铜丝 NH 滴有需 米 、:浸有碱液的棉球 再稀硝酸 图1 图2 图3 A.实验室收集氨气采用图1所示装置 B.实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置 C.实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验 D.实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应 答案：C 解析：C项，挥发的氯化氢和氨气会污染大气，因此不符合绿色化学的要求。 7.下列有关有机化合物的说法正确的是() A.利用煤燃烧放出热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向 B.“白色垃圾”“地沟油”均属于高分子材料，都对环境有害 C.聚氯乙烯制品易造成环境污染，可采用焚烧法处理 D.化石燃料的燃烧产物在一定的天气条件下会形成次生污染物 答案：D [应用实践] 8.绿色化学工艺的特点可以用原子经济化、原料绿色化、催化剂绿色化、溶剂绿色化、产品 绿色化等来形象地概括。下列做法符合绿色化学理念的是() A.无机化工生产中使用HO2代替KCO3作氧化剂 B.生产过程中选用催化剂只需考虑能加快反应速率即可 C.物质合成中首选使用廉价、易得的原料，有无毒害、能否再生都不用考虑 D.有机化工生产中所需溶剂尽量选择苯、氯仿等有机物 答案：A 解析：无机化工生产中使用HO2代替KC1O3作氧化剂，由于还原产物是HO,所以不会产 10