内容正文:
高中化学人教版(2019)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
绿水青山就是金山银山
什么是环境问题?
化学在环境保护上有哪些应用?
化学与生活
学习目标
重点:
1. 污水处理流程的方法及原理
2. SO2等污染物的控制、消除
3. 懂得以“原子经济性反应”为核心的绿色化学消除污染的原理
难点:
1. 绿色化学观念的形成和绿色化学思想的运用
清
蓝
绿
主题1:环境污染与保护
这是多么迷人的自然美景 !
然而,如今的地球正在遭受着前所未有的灾难:
主题1:环境污染与保护
环境问题
主要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
水源污染
空气污染
土壤污染
海洋污染
主题1:环境污染与保护
环境问题 主要污染物 主要危害
温室效应 CO2 造成全球气候变暖、水位上升、陆地面积减小等
酸雨 SO2、NOx 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
臭氧层破坏 氟氯代烷、NOx 影响人类的健康增大皮肤癌的患病率还会影响水生食物链和农作物的产量
光化学烟雾 碳氢化合物、NOx 刺激人的呼吸系统,使人生病甚至死亡
白色污染 废弃塑料制品 回忆初中学习
赤潮和水华 含氮、磷元素的污水 导致藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水体变成浑浊的绿色、水质恶化
六大环境问题
主题1:环境污染与保护
化学在环境保护中的作用
1. 环境质量监测:
对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定,提供可靠的分析数据 —— 环境质量评价和污染治理的基础。
水污染监测
声污染监测
大气污染检测
水质检测
主题1:环境污染与保护
2. 治理工业三废:
废渣
废水
废气
化学在环境保护中的作用
主题1:环境污染与保护
⑴“废气”处理
大气污染物与次生污染物:
CO、 NOx、SO2
烟尘
挥发性有机物
阳光、空气和水蒸气等作用
酸雨
雾霾
光化学烟雾
次生污染物
化石燃料的燃烧
主题1:环境污染与保护
10
2. 大气中的常见污染物:
污染物 一次污染物 次生污染物
含硫化合物 SO2、H2S SO3、H2SO4、硫酸盐
碳的化合物 CO -
含氮化合物 NO2、NO、NH3 HNO3、硝酸盐、过氧乙酰硝酸酯
碳氢化合物(CxHy) C2~C6化合物 醛、酮、过氧乙酰硝酸酯
卤素化合物 HF、HCl、Cl2 -
注:CO2不算污染物(大气成分之一),但过量会造成“温室效应”过强。
主题1:环境污染与保护
3. 大气污染的危害:
4. 大气污染的防治:
危害人体健康
影响动植物生长
破坏建筑材料
改变地球的气候
调整能源结构
合理规划工业发展和城市建设布局
充分利用环境自净能力
运用各种防治污染的技术
制定大气质量标准
加强大气质量监测
注:我国空气污染指数监控的项目
SO2、NO2 和 可吸入颗粒物(如PM10、PM2.5) 等
“PM10”— 粒径在 10微米 以下的颗粒物
主题1:环境污染与保护
1. 水污染种类:
病原体、放射性、悬浮固体物和热污染
重金属、酸、碱、某些盐等无机物
耗氧物质的污染
植物营养物质的污染
石油和难降解有机物的污染
2. 污水的防治:
污水处理方法有:物理法、化学法和生物法等。
化学方法(通过反应):中和法、氧化还原法、沉淀法等。
例如:加入铁、铝盐类(易水解形成氢氧化物胶体)等,
使污水中细小悬浮物等聚集成较大颗粒,经沉淀、过滤除去。
⑵“废水”处理
主题1:环境污染与保护
一级
处理
方法:物理方法
目的:除去不溶的
污染物
二级
处理
方法:微生物法
+ 一些化学方法
目的:除去可降解的
有机污染物
三级
处理
方法:化学沉淀法、氧化还原法、
离子交换法、反渗透法等
目的:对污水进行深度净化
3. 污水处理流程:
可排放
的水
可用于绿化
和景观用水
主题1:环境污染与保护
工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理:
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 这两个重要目的
⑶ 固体废弃物处理
主题1:环境污染与保护
3. 化工生产工艺改进:
“污染的源头治理”
—— 减少甚至杜绝污染物的排放
—— 提升资源的利用率
化学在环境保护中的作用
主题1:环境污染与保护
保护地球
保护环境
中国环境保护徽
6月5日 世界环境日
主题1:环境污染与保护
绿色化学的定义及核心思想
叶绿素铜钠盐
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。
1.“绿色化学”也称为“环境友好化学”
2.核心思想:
改变“先污染后治理”的观念和做法
利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,实现从源头减少和消除环境污染
理解:从一开始就“不产生污染”
主题2:绿色化学
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英语课件:www.1ppt.com/kejian/yingyu/ 美术课件:www.1ppt.com/kejian/meishu/
科学课件:www.1ppt.com/kejian/kexue/ 物理课件:www.1ppt.com/kejian/wuli/
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叶绿素铜钠盐
绿色化学示意图:
提高能源的利用率
反应过程
反应物
反应产物
无毒、无害原料可再生资源
环境友好产品
(安全、可降解和再利用)
原子经济性反应高选择性反应
安全的生产工艺
应用无毒、无害的催化剂
应用无毒、无害的溶剂
理解:从一开始就“不产生污染”
主题2:绿色化学
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英语课件:www.1ppt.com/kejian/yingyu/ 美术课件:www.1ppt.com/kejian/meishu/
科学课件:www.1ppt.com/kejian/kexue/ 物理课件:www.1ppt.com/kejian/wuli/
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关注:原子利用率
叶绿素铜钠盐
化学反应 原子重新组合的过程
绿色化学中最理想的:
“原子经济性反应”—— 反应物的原子 全部转化为 期望的最终产物
原子利用率为 100%
【相应地:污染物一定零排放】
原子利用率 = ×100%
其中期望产物总质量
所有生成物的总质量
主题2:绿色化学
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叶绿素铜钠盐
【例 p.120 】以乙烯制环氧乙烷有两种方法,
① 试计算两种方法的原子利用率。
方法一:CH2=CH2 + Cl2 + H2O ClCH2CH2OH + HCl
2 ClCH2CH2OH + Ca(OH)2 2 + CaCl2 + 2 H2O
总反应为:CH2=CH2+Cl2 +Ca(OH)2 + CaCl2 + H2O
方法二:2 CH2=CH2+ O2 2
Ag催化剂
方法一的原子利用率:
44
44 + 111 + 18
×100%
≈
25.4 %
方法二的原子利用率:
2× 44
2× 44
×100%
=
100%
主题2:绿色化学
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化学课件:www.1ppt.com/kejian/huaxue/ 生物课件:www.1ppt.com/kejian/shengwu/
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长期以来,科学技术为人类带来了巨大的物质财富,而社会发展却面临着越来越大的环境压力。如何协调资源开发利用与环境保护的关系,实现人类社会的可持续发展?
可持续发展
主题2:绿色化学
叶绿素铜钠盐
开发和利用自然资源遵循的三原则 (3R原则)
Reuse
再利用
Reduce
减量化
Recycle
再循环
02
01
03
开发和利用自然资源,必须遵循减量化( reduce)、再利用( reuse )和再循环( recycle)的原则,践行绿色发展理念,保护生态环境。
主题2:绿色化学
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英语课件:www.1ppt.com/kejian/yingyu/ 美术课件:www.1ppt.com/kejian/meishu/
科学课件:www.1ppt.com/kejian/kexue/ 物理课件:www.1ppt.com/kejian/wuli/
化学课件:www.1ppt.com/kejian/huaxue/ 生物课件:www.1ppt.com/kejian/shengwu/
地理课件:www.1ppt.com/kejian/dili/ 历史课件:www.1ppt.com/kejian/lishi/
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课堂检测
“绿色化学”又称环境无公害化学。下列叙述符合“绿色化学”原则的是 ( )
A.绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理
B.大量用纯液态有机物代替水作溶剂
C.研制新型杀虫剂,使它只对目标昆虫有毒杀作用而对其他昆虫无害
D.工业上用废铜制取胆矾CuSO4·5H2O:
2Cu+O2+2H2SO4(稀)+8H2O 2CuSO4·5H2O
△
D
主题2:绿色化学
课堂小结
环境保护与绿色化学
环境监测
化学与环境保护
治理工业三废
绿色化学
核心思想——不产生污染
原子经济性反应
大气污染物来源
污水的处理
“废渣”及生活垃圾的处理
Lavf58.51.100
$