内容正文:
第十一单元 化学与社会发展
第四节 化学与环境保护
学习环境污染防治时,建立化学实验日志。学习化学实验操作时,推荐完成专题练习题巩固理解。重视实验现象观察。注意数据记录准确。注意反应条件影响。学习物质分类标准时,使用记忆宫殿技巧。掌握安全图标含义。注意废物处理方法。学习常见气体制备时,建议绘制思维导图梳理知识脉络。注意单位换算。学习PH值测定时,参加化学兴趣小组。重视实验现象观察。培养科学探究精神。理解比死记硬背更重要。理解元素周期律。
教学目标
1.知道水、大气污染的主要原因、主要污染物及其危害,了解防治水、大气污染的一般原则和方法。
认识化学在环境保护中所起的作用,准确理解绿色化学的理念。
3.初步形成正确、合理地使用化学物质的意识,确立绿色化学观念,树立保护环境、与自然和谐相处的意识。
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情景导入
大自然是人类赖以生存发展的基本条件。尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。
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学习环境污染防治时,建立化学实验日志。学习化学实验操作时,推荐完成专题练习题巩固理解。重视实验现象观察。注意数据记录准确。注意反应条件影响。学习物质分类标准时,使用记忆宫殿技巧。掌握安全图标含义。注意废物处理方法。学习常见气体制备时,建议绘制思维导图梳理知识脉络。注意单位换算。学习PH值测定时,参加化学兴趣小组。重视实验现象观察。培养科学探究精神。理解比死记硬背更重要。理解元素周期律。
在工农业生产和日常生活中,人们向大自然排放或倾倒的有害物质,对生态环境造成了严重的污染与破坏。
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防治环境污染,坚持精准治污、科学治污、依法治污,推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,是我国生态文明建设的战略任务。
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新课讲授
水是生命之源,但大自然赐予我们的水资源却十分有限。同时由于人类的生产、生活对水质造成破坏,又进一步加剧了水资源危机。
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水污染主要缘于工业废水、农业废水和生活污水的排放。水污染不仅会破坏水生态系统、影响工农业和渔业生产,还会直接威胁人体健康及生命安全。
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列举你所知道的水污染现象和事例,指出污染源主要有哪些。
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我国发生的一些水污染事件
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水污染的现象主要包括以下几种:
一、水体变色。工业废水排放、农药和化肥使用不当等会导致河流、湖泊等天然水体变色,如变黑、变红等。这些颜色的变化不仅影响水体的美观,还可能指示水体生态系统的崩溃和污染物的存在。
二、异味产生。当水体受到污染时,可能会产生不正常的气味,如臭味、腥味等。这些气味通常是由于有机物质分解、工业排放等原因造成的,表明水体已经受到严重污染。
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三、水体浑浊。水体浑浊度增加是水污染的一个重要表现。工业粉尘排放、土壤侵蚀等因素会导致水体中的悬浮颗粒物增加,使水体变得浑浊。这不仅影响水质,还可能对水生生物和人类的健康造成威胁。
四、生物异常。水污染还可能导致水生生物的异常现象,如鱼类死亡、藻类过度繁殖等。这些现象表明水体生态系统受到破坏,污染物可能通过食物链影响人类健康。
水污染的现象主要包括以下几种:
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虽然预防水资源污染是解决水资源紧缺问题的首要方案,但对于已经污染的水资源,我们也要采取相应的补救措施,来缓解水资源污染问题。
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利用化学方法处理污水
某工厂近期排出的废液含有大量的盐酸,现要将该废液调至中性,你能设计出几种方案?哪一种方案最合理?
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方案:
1.酸+碱 盐+水
2.酸+金属 盐+氢气
3.酸+盐 新酸+新盐水
4.酸+金属氧化物 盐+水
利用化学方法(如中和法、氧化法等)处理废水是治理水污染的常用方法。
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目前世界各国对水污染普遍采用综合防治措施:依据不同的水质标准对水资源进行分类管理,加强水质监测,禁止污水排放;加强对新技术、新工艺的研究与应用,力争实现无污染生产。
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工业上运用新技术、新工艺减少污染物的产生,同时对被污染的水体进行处理,使其达标后排放;
生活污水处理后再排放
农业上合理施用农药和化肥
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某些工业废水、农业废水及生活污水中含有较多的氮、磷等植物营养成分,大量排入水体后,这些植物的营养成分在水中富集,导致浮游植物和浮游动物过量繁殖,水中溶解氧的含量显著减少,致使鱼类等水生生物大量死亡。这种现象就是水体的富营养化。赤潮和水华就是分别发生在海洋和淡水中的富营养化污染现象。
近些年来,随着国民经济的迅速发展,我国赤潮与水华频发,对环境和水产养殖业的发展构成了严重威胁。
赤潮和水华
沿海赤潮
水华
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随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用,排放到空气中的有害气体和烟尘大大增加,导致空气质量下降,影响了生态环境和人类健康。
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煤燃烧产生的二氧化硫和汽车发动机产生的氮氧化物(NOx)气体排放到空气中,与大气中的水发生化学反应,生成酸,随雨水降落到地面,便形成酸雨(pH < 5.6 的降水就称为酸雨)。
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酸雨形成的原理:
SO2+H2O H2SO3
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O H2SO4
点燃
S+O2 SO2
催化剂
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酸雨能酸化土壤、污染水体、腐蚀建筑物、加速金属制品的锈蚀,已成为全球性灾害。
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为减少或消除煤炭燃烧产生的 SO2,人们向煤炭中加入石灰石或生石灰作为固硫剂制成型煤。型煤燃烧后,产生的SO2 以硫酸盐形式留在灰渣中,达到减少污染的目的。
SO2+CaO==CaSO3
2CaSO3+O2+4H2O==2CaSO4·2H2O
固硫时发生的主要反应:
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汽车尾气也是导致酸雨的重要原因。为减少有害气体的排放,人们在汽车排气管上安装“催化转化器”,使尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为氮气和二氧化碳。
CO + NOx CO2 + N2
催化剂
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化学产品极大地丰富了人类的物质生活,提高了人们的生活质量,但这些化学产品在生产和使用过程中也产生了大量的废物,污染了环境。从根本上解决污染问题已成为 21 世纪人类所面临的重大挑战。
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环境污染分为两个过程:一是由污染源产生污染物;二是污染物经过各种转化或转移,有害物质进入环境,产生危害。
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污染的防治应从三方面考虑:一是消除污染源;二是禁止向环境中排放污染物;三是等污染物进入环境、产生危害后,再治理。哪一种方法更好呢?
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绿色化学的核心是要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。按照绿色化学的原则,最理想的化工生产方式就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。因此,寻找可以充分利用的、无毒害的原材料和能源,且在各个环节都能实现洁净、无污染的反应途径和工艺,是现代化学工业追求的目标。
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生活中人们用可降解塑料、纸制品或其他易分解的物质取代聚乙烯等塑料制品,解决“白色污染”问题。
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只有树立绿色化学观念,大力发展绿色化学工艺,才能使人类与自然和谐相处,才能让化学为人类做更大的贡献。
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请查阅资料,了解我国蓝天、碧水、净土三大保卫战的生态环境治理工程,调查本地区在调整能源结构和构建清洁、低碳、高效能源体系中做的努力,根据上述内容撰写一份环境保护倡议书。
践行“绿水青山就是金山银山”的理念
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利用业余时间与同学们一起到社区、广场等公共场所进行环境保护宣讲活动,积极传播并践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念。
1.水污染主要缘于工业废水、农业废水和生活污水的排放,水污染的现象主要有水体变色、异味产生、水体浑浊、生物异常。
2.利用化学方法(如中和法、氧化法等)处理废水是治理水污染的常用方法。
3.随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用,排放到空气中的有害气体和烟尘大大增加,导致空气质量下降。
4.燃烧产生的二氧化硫和汽车发动机产生的氮氧化物气体,与大气中的水发生化学反应,生成酸,随雨水降落到地面,形成酸雨(pH < 5.6 )。
5.绿色化学的核心是要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。按照绿色化学的原则,最理想的化工生产方式就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
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为了减少含硫煤燃烧对大气的污染,适宜在煤中加入的物质是( C)。
A. 石灰石 B. 沙子
C. 生石灰 D. 烧碱
2. 可降解塑料是指在自然条件下能够自行分解的塑料。研制、生产可降解塑料的主要目的是( D )。
A. 节省制造塑料的原料 B. 便于加工
C. 扩大塑料的使用范围 D. 缓解“白色污染”问题
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3. 对含二氧化硫的工业废气进行无害化处理,是“打赢蓝天保卫战”和“保护绿水青山”的重要措施。向含二氧化硫的工业废气中喷洒石灰浆[Ca(OH)2]可有效吸收二氧化硫,生成亚硫酸钙(CaSO3),反应的化学方程式为 SO2+ Ca(OH)2 ==CaSO3 +H2O 。
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