8.3 环境保护与绿色化学 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第三节 环境保护与绿色化学 第八章 化学与可持续发展 化学人教版必修第二册 页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸；PPT统一格式为PPT或PPTX。 请注意： 1. 课名：微软雅黑48号字； 2.（第一课时）：微软雅黑32号字； 3.学校名称：请填写全称； 4.学科、年级、主讲人、学校：华文楷体28号字（具体根据文字量可适当调整）。 英文 1.课名：字体以Times New Roman为主，字号一般使用32—36号，特别强调可以用40号； 2.（Period 1）：字体使用Arial，字号为28； 3.正文一般用24—28号，特别强调可用32号。 注意标点的规范（例如：中文省略号为……，可用Shift+数字键6打出中文省略号，英文省略号为…） 1 目录 学习目标 03 01 02 04 必备知识解读 题型解析 考向分析 05 学业质量测评 学习目标 01 1．认识化学对环境保护的意义。 2．了解绿色化学的含义，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。 必备知识解读 02 化学与环境保护 1．环境问题 指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．环境监测任务 对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，提供可靠的分析数据。 3．常见污染物及处理方法 (1)工业“三废”：是指________、________、________，是主要的环境污染物。 (2)大气污染物的来源。 ①大气污染物主要来自___________的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的__________。在一定的天气条件下会造成________、________、______________等污染现象。 废水 废气 废渣 化石燃料 颗粒物 酸雨 雾霾 光化学烟雾 ②次生污染物形成示意图： CO NOx SO2 烟尘 (3)污水处理方法。 ①污水处理方法：常用的有________法、________法和________法等。 ②具体方法： 污染物 处理方法 细小悬浮物 混凝剂法——加入__________、________、_____ __________等，使污水中的细小悬浮物等聚集成____________，然后经沉淀、过滤除去 溶解在水中的污染物 ________法、___________法、________法等 物理 化学 生物 硫酸亚铁 硫酸铝 聚合 氯化铝 较大颗粒 中和 氧化还原 沉淀 (4)水华与赤潮。 含________、________元素的大量污水任意排入河流、湖泊会出现________；污水排入近海水域会出现________。 氮 磷 水华 赤潮 绿色化学 1．绿色化学与“原子经济性反应” (1)绿色化学也称___________化学，其核心思想就是改变“_______ ___________”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____________________环境污染。 (2)最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子__________为期望的最终产物，这时原子利用率(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为________。 环境友好 先污 染后治理 从源头上减少或消除 全部转化 100% 2．开发和利用自然资源遵循的原则 必须遵循_________、_________和_________的原则，践行绿色发展理念，保护生态环境。 减量化 再利用 再循环 题型解析 03 题型1 化学与 例8 ［新情境·全冬会中的化学］2024年2月第十四届全国冬季运动会在内蒙古自治 区举行，见证了中国冰雪运动的“热辣滚烫”。下列说法错误的是( ) C A.场馆的照明、运行均由光伏发电和风力发电提供，有利于实现碳中和 B.速滑竞赛所使用的冰刀，刀刃多由优质高碳钢制成，高碳钢是一种常见的合金 C.场馆建设大量使用了太阳能电池板，太阳能电池板的主要材料是二氧化硅 D.购进新能源纯电力公交车为全冬会提供绿色出行方式，电车充电时能量转化形式： 电能 化学能 14 【解析】列表分析·逐项释疑惑 选项 分析 正误 A 光伏发电、风力发电能减少化石燃料的使用，减少 的排放，有利 于实现碳中和 √ B 高碳钢是常见的铁合金 √ C 太阳能电池板的主要材料是晶体硅 D 电池充电时，电能转化为化学能而储存起来 √ 15 题型2 绿色化学视角下的环境保护热点问题 例9 (2025江苏镇江中学学情调研)研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。 Ⅰ.硝酸工业会产生含的酸性废水，可用磁性石墨烯负载纳米 还原去除，其 转化机理如图所示，“*”表示吸附在磁性石墨烯表面的粒子。 （1）图中转化ⅰ中，纳米与反应生成 的离子方程式为_________________ __________________________。 【解析】由转化机理图可知，在转化ⅰ中，与吸附在磁性石墨烯表面的 反应生 成和，则离子方程式为 。 16 （2）研究发现，若废水的初始 较高，除氮效果会显著下降，原因是___________ _________________________________________________________________________ ____________________________________________________。 若废水的初 始较高，较大，容易转化生成沉淀或沉淀，覆盖在 磁性石墨烯表面，减少的吸附量，导致除氮效果降低 【解析】若废水的初始较高，较大，容易转化生成 沉淀或 沉淀，覆盖在磁性石墨烯表面，减少 的吸附量，导致除氮效果降低。 17 Ⅱ．氨氮废水中的氮元素多以和 的形式存在。某工厂处理氨氮废水的 流程如下： 含的废水低浓度氨氮废水含余氯废水 达标 （3）过程①的目的是将转化为 ，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出 转化为 的离子方程式：_ __________________________。 【解析】过程①中和反应转化为 。 （4）过程②加入 溶液可将氨氮物质转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元 素的物质化学式分别为____、______。 【解析】 具有强氧化性，可将氨氮物质转化为无毒物质，则氮元素化合价升高 变为，中的氯元素化合价降低变为，形成 。 18 （5）含余氯废水的主要成分是和，可选用 溶液以达到去除余氯 的目的，写出该物质除去 的离子方程式：________________________________。 【解析】具有还原性，能被氧化，则除去 的离子方程式为 。 19 Ⅲ．、和 等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。 （6）的氧化吸收。用 溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气 中的去除率。其他条件相同时，转化为 的转化率随 溶液初始 （用稀盐酸调节）的变化如图所示。 溶液的初始越小， 转化率越高。其原因是_________ _______________________________________________。 溶液的越小，溶液中浓度越大，氧化的能力越强 【解析】溶液的初始越小，与结合生成的越多， 浓度越大， 溶液的氧化性越强，则 转化率越高。 20 【变式题】 1.［变情境· 烟气的回收处理］(上海同济大学第一附属中学期中)二氧化硫的减排 与回收处理已成为环保领域急需解决的重大课题，某研究团队提出如图所示还原脱 硫流程: 下列说法错误的是( ) A A.“脱硫塔”中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之 比为2 B.硫冷凝器中没有发生氧化还原反应 C. 和煤需经粉碎处理后再送入“再生塔”，以 确保二者充分反应 D. 可以循环使用 21 【解析】A项：“脱硫塔”中发生反应 ,既作氧化剂又作还原剂， 作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 B项：硫冷凝器中通过冷凝将 分离出来，没有发生氧化还原反应（√）。 C项： 和煤需经粉碎处理，目的是增大二者的接触面积，确保二者充分反应 （√）。 D项：“再生塔”中发生反应,则为, 可以加入“脱 硫塔”中循环使用（√）。 22 题型3 化学实验中的绿色思想 例10 某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中铜与硝酸反应的实验， 以探究化学实验的绿色化。 （1）实验前，关闭活塞，试管中加水至浸没长导管口，塞紧试管和 的橡胶塞，加热试管 ，其目的是________________。 检查装置气密性 【解析】这样操作的目的是检查装置的气密性，按题目所述操作进行， 若试管 中长导管口有气泡产生，且冷却后导管中有一段稳定的水柱，说明装置气密 性良好。 23 （2）在试管中加适量溶液，试管中放一小块铜片，由分液漏斗向试管 中 加入浓硝酸，试管 中反应的化学方程式是________________________________ ______________。再由分液漏斗向试管中加入蒸馏水，试管 中的实验现象是 ________________________。 反应变慢，气体颜色变淡 【解析】试管中放一小块铜片，由分液漏斗向试管中加入 浓硝酸时发生反应 ；若再由分液漏斗向试管 中加入 蒸馏水，浓硝酸的浓度变小，反应变得缓慢，产生的气体颜色变淡。 24 （3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是____，理由 是____________________________________。 方案 反应物 甲 、浓硝酸 乙 、稀硝酸 丙 、 、稀硝酸 丙 消耗硝酸的物质的量最少且产物无污染 【解析】甲方案制取硝酸铜的反应为 ，乙方案制取硝酸铜的反应为 （稀） ，丙方案制取硝酸铜的反应为 （稀） 。比较这三种方案的反应可以发现 制取时消耗的物质的量分别为、、 ，丙方案消 耗的 的物质的量最少且产物无污染。 25 （4）该小组还用上述装置进行实验证明氧化性: ，操作步骤为___ _________________________________________________________________________ ____________________，实验现象为_________________________________________ _______；此实验的不足之处是__________________。 向试管中加入（或等）溶液，试管中加入固体，由分液漏斗向试管中加入浓盐酸 试管中有黄绿色气体产生，试管中溶液变 为橙色 没有尾气处理装置 【解析】根据氧化还原反应的规律可知，应先用制，再用制 。所以 实验的操作步骤为向试管中加入（或等）溶液，试管中加入 固体， 由分液漏斗向试管中加入浓盐酸。实验现象为试管中有黄绿色气体产生，试管 中溶液变为橙色。但是由于 和溴蒸气均为有毒气体，所以需要进行尾气处理。 26 考向分析 04 考向 环境保护与绿色化学 例11 (2024高考组合)化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法或化学反应表 示错误的是( ) B A.（山东卷5A）石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了 的碱性 B.（河北卷2A） 等钡的化合物均有毒，相关废弃物应进行无害化处理 C.（6月浙江卷5D）加入混凝剂聚合氯化铝,可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒 D.（湖南卷6D）绿矾 处理酸性工业废水中的 28 【解析】列表分析·逐项释疑惑 选项 分析 正误 A 二氧化硫是酸性氧化物，石灰乳的主要成分 是碱，二者能反应 生成盐和水 √ B 可溶性钡盐有毒，而硫酸钡不溶于水和酸，无毒，可以在医疗中作为 消化系统 射线检查的内服药剂——“钡餐” C 聚合氯化铝与水反应生成的 胶体能吸附污水中细小悬浮物,使 其聚集成较大颗粒而沉降 √ D 绿矾处理酸性工业废水中的 ,发生氧化还原反应: √ 29 【类题链接】 2.(全国卷)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关 （如图所示）。下列叙述错误的是( ) C A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C. 是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关 30 【解析】列表分析·逐项释疑惑 选项 分析 正误 A 雾和霾的分散剂都是空气 √ B 由题给转化过程可知，燃料燃烧所得气态的氮、硫氧化物在空气中转 化为、，两种酸与空气中的 反应，得到两种无机铵 盐，成为雾霾中的成分 √ C 是形成无机颗粒物铵盐的反应物，不是催化剂 D 由于氮肥会分解释放出，导致空气中存在一定量的 ，最终与 酸反应生成无机铵盐的固体颗粒而形成雾霾，所以雾霾的形成与过度 施用氮肥有关 √ 31 3.(2025上海卷改编)碳酸丙烯酯（ ）是一种重 要的有机化合物，具有多种工业应用。环氧丙烷与 二氧化碳催化合成法是目前最常用的生产方 法： 。制备 还有一种光气法，利用丙二醇与光气作用生成 碳酸丙烯酯。 32 已知：光气 有毒，化学性质不稳定，遇水发生分解。与光气法相比，请从绿色 化学角度写出3点环氧丙烷与二氧化碳合成法的优势： ①______________________ ； ②_____________________________________ ； ③____________________________________________。 光气有毒，会污染环境 光气法会产生小分子，原子利用率低 二氧化碳合成法原料易得，成本低（合理即可） 33 学业质量测评 05 A 基础练丨知识测评 建议时间:10分钟 题组1 化学与环境保护 1.化学与科技、社会、生产密切相关，下列有关说法错误的是( ) C A.乙醇汽油的广泛使用能减少有害气体的排放 B.无磷洗涤剂的推广使用，能有效减少水体富营养化的发生 C.海水淡化可以解决淡水供应危机，向海水中加入明矾可以使海水淡化 D.倡导“低碳经济”“低碳生活”有助于减轻温室效应 【解析】明矾能净水，但不能淡化 ，C项错误。 35 2.绿色发展是新质生产力的内在要求，化学在绿色发展方面发挥着重要作用。下列 有关叙述错误的是( ) C A.推广使用煤炭、石油脱硫技术，可以减少酸雨的产生 B.推广碳捕集和储存技术，助力碳达峰、碳中和 C.推广使用有机高分子材料石墨烯，让电池更轻薄、充电更快速 D.推广光触媒（即光催化）技术，将汽车尾气中的和 转化为无毒气体 36 【解析】列表分析·逐项释疑惑 选项 分析 正误 A 推广使用煤炭、石油脱硫技术，可以减少 的排放，从而减少酸雨 的产生 √ B 二氧化碳是产生温室效应的主要气体，推广碳捕集和储存技术，逐步 实现二氧化碳零排放，有利于实现碳达峰、碳中和 √ C 石墨烯为碳单质，不是有机高分子材料 D 将汽车尾气中的和 转化为无毒气体，减少空气污染物的排放， 符合绿色发展理念 √ 37 3.(2025浙江杭州浙江大学附属中学期中)良好的生态环境可以提升生活质量。 （1）目前计入我国空气质量指数的污染物主要为、、 、____、可吸入颗 粒物和细颗粒物等。 【解析】目前计入空气质量指数的主要污染物为、、、 、可吸入颗粒 物和细颗粒物等。 38 （2）光化学烟雾主要是由氮氧化物造成的。工业上利用氨气在催化剂作用下与氮氧 化物反应，生成对空气无污染的物质。请写出氨气与二氧化氮反应的化学方程式： _______________________________。 【解析】氨气在催化剂作用下与氮氧化物反应生成对空气无污染的物质，则生成物 为氮气和水，根据原子守恒和得失电子守恒可知，氨气与二氧化氮反应的化学方程 式为 。 39 （3）工业废水需处理达标后才能排放。下列废水处理的方法合理的是___（填标号）。 A A.用中和法除去废水中的酸 B.用混凝剂除去废水中的重金属离子 C.用氯气除去废水中的悬浮物 【解析】中和法适用于除去废水中的酸，A项正确；一般用沉淀法除去废水中的重 金属离子，混凝剂一般用于沉降废水中的悬浮物，B项错误；氯气能消毒杀菌，但不 能除去废水中的悬浮物，C项错误。 40 （4）向含铬废水中加入石灰乳可使转变为沉淀，从而除去 ，请写出 该反应的离子方程式：______________________________________。 【解析】转变为 沉淀，离子方程式为 ，注意反应物是石灰乳， 不能拆成 离子形式。 41 题组2 绿色化学 4.[教材改编题·来源于教材P121第1题] 下列做法不符合绿色化学思想的是( ) A A.大量使用化石燃料 B.合成氨工业将氨分离后，剩余的气体再利用 C.开发太阳能、风能等新能源 D.推广使用秸秆发酵制沼气的技术 42 【解析】列表分析·逐项释疑惑 绿色化学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 化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。 A 大量使用化石燃料，造成环境污染，且化石燃料为不可再生能源 不符合绿色 化学思想 B 工业合成氨时，将氨分离后剩余的气体再利用，能够提高原料利 用率 符合绿色化 学思想 C 开发太阳能、风能等新能源，减少化石燃料的使用，有利于环境 保护 D 推广使用秸秆发酵制沼气的技术，秸秆属于生物质能，为可再生 能源 43 5.[教材溯源题·来源于教材P120“思考与讨论”] 合成环氧乙烷（ ）的三种 常用方法如下: 方法①： 方法②： 方法③： 已知：过氧乙酸具有乙酸的性质，也具有过氧化氢的性质。 44 下列说法错误的是( ) B A.环氧乙烷不属于烷烃 B.利用方法①合成环氧乙烷时，反应温度越高越好 C.方法②的化学方程式中，为 D.利用方法③合成环氧乙烷，原子利用率为 【解析】列表分析·逐项释疑惑 选项 分析 正误 A 环氧乙烷中含有氧元素，不属于烷烃 √ B 根据过氧乙酸具有 的性质可知，过氧乙酸受热易分解，因此方法 ①中反应温度不能太高 C 根据原子守恒可知，方法②的化学方程式中为， √ D 方法③的反应中没有副产物生成，原子利用率为 √ 45 B 综合练丨选考通关 建议时间:10分钟 6.(2025河北廊坊期中)绿色化学思想要求从源头减少或消除环境污染，改变“先污染 后治理”的观念和做法。下列物质制取方案可以一步实现且符合绿色化学思想的是 ( ) B A. B. C. D. 46 【解析】列表分析·逐项释疑惑 A ，会产生有毒气体或 不符合绿色化学思想 B ，产物只有一 种,原子利用率为 一步实现且符合绿色 化学思想 C 在常温下遇浓发生钝化，不能制取 不能一步实现 D 与反应生成，不能直接生成 47 7.［新情境·二氧化碳的捕获和利用］ (2025江苏南通通州中学月考)二氧化碳的捕获和 利用是我国能源领域实现碳达峰、碳中和目标的一个重要研究方向。回答下列问题： （1）某校科研人员利用 溶液实现“碳捕获”的技 术如图所示。 ①在整个“捕捉”过程中，将 溶液喷成雾状是为了 增大溶液与的接触面积，使反应更快更充分 【解析】“捕捉”过程中，将溶液喷成雾状是为了增大溶液与 的接触面 积，使反应更快更充分。 _________________________________________________。 48 ②“碳捕获”技术是减少排放的一种途径，若用氢氧化钠溶液吸收 ，反应后碳 酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为 ，则反应的离子方程式为__________________ ____________________________。 【解析】, ,根据反应后碳酸 钠和碳酸氢钠的物质的量之比为 ，可判断参与反应的二氧化碳与氢氧化钠的物质 的量之比为，则反应的离子方程式为 。 ③下列试剂中，同样能用于“捕捉” 的是___（填标号）。 D A.溶液 B.溶液 C. 溶液 D.石灰乳 【解析】A、B、C项物质均不与反应，不能“捕捉” ；石灰乳［主要成分为 可与反应生成，可用于“捕捉” ，D符合题意。 49 （2）的捕获和转化可减少 排放并实现资源利用，原理如图所示。 ①图中可循环利用的物质有_____________（填化学式）。 ②若产生等物质的量的和 ，写出反应Ⅱ的化学方程式： _ _______________________________________________。 、 【解析】反应Ⅰ为，反应Ⅱ的反应物为和，生成的 和 的物质的量相等，则反应Ⅱ为 ，结合反应Ⅰ、 Ⅱ可知，、 可循环利用。 50 谢谢观看 化学人教版必修第二册 页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸；PPT统一格式为PPT或PPTX。 请注意： 1. 课名：微软雅黑48号字； 2.（第一课时）：微软雅黑32号字； 3.学校名称：请填写全称； 4.学科、年级、主讲人、学校：华文楷体28号字（具体根据文字量可适当调整）。 英文 1.课名：字体以Times New Roman为主，字号一般使用32—36号，特别强调可以用40号； 2.（Period 1）：字体使用Arial，字号为28； 3.正文一般用24—28号，特别强调可用32号。 注意标点的规范（例如：中文省略号为……，可用Shift+数字键6打出中文省略号，英文省略号为…） 51 $