8.2 化学品的合理使用、环境保护与绿色化学【基础必牢】化学人教版必修第二册

该高中化学知识清单系统梳理了化学品合理使用与环境保护的知识体系。从化学品分类出发，依次阐述化肥农药的合理施用、药物与食品添加剂的安全使用，进而分析环境污染问题及治理措施，最终落脚于绿色化学理念，构建从应用到问题再到解决的学习支架。 知识链路按“化学品分类-合理使用-危害分析-环境保护-绿色化学”逻辑递进，通过表格对比（如化肥性质作用、食品添加剂类别）和易错辨析题（澄清使用误区）强化科学思维，结合环境问题实例培养科学态度与责任，习题设计针对性强，帮助学生形成从具体应用到可持续发展的完整认知。

8.2 化学品的合理使用、环境保护与绿色化学 一、化肥、农药的合理施用 1．化学品的分类 化学品 大宗化学品 精细化学品 分类标准 同质化、可大批量交易的有机化学品和无机化学品 指那些具有特定的应用功能，技术密集，商品性强，产品附加值较高的化工产品 特点 应用广泛、技术要求低、产量大 产量小、纯度高、附加值高、利润大 实例 乙烯、硫酸、纯碱、化肥 医药、农药、日用化学品、食品添加剂 2．合理施用化肥 （1）常用的化肥 种类 化学式 性质 作用 氮肥 碳酸氢铵(碳铵) NH4HCO3 易溶于水，受热易分解 促进植物茎叶生长茂盛和叶色浓绿 硝酸铵(硝铵) NH4NO3 易溶于水，受热易发生爆炸 尿素 CO(NH2)2 易溶于水 钾肥 草木灰 (有效成分：碳酸钾) K2CO3 易溶于水，碱性 增强抗寒、抗旱、抗倒伏能力 磷肥 过磷酸钙 (有效成分：磷酸二氢钙) Ca(H2PO4)2 易溶于水，酸性 促进植物生长 复合肥 硝酸钾、磷酸二氢钾 KNO3 KH2PO4 易溶于水 ------ （2）施用化肥的目的：保障农作物增产，减少农作物损失。 （3）施用化肥时需考虑的因素：土壤酸碱性，作物营养状况，化肥本身性质。 （4）不合理施用化肥的危害 ①很多化肥易溶于水，过量施用不仅会造成浪费，部分化肥随着雨水流入河流和湖泊，还会造成水体富营养化，产生水华等污染现象。 ②影响土壤的酸碱性和土壤结构。 3．合理施用农药 （1）常用的农药及分类 分类 例子 植物农药 除虫菊、烟草 无机农药 波尔多液、石灰硫黄合剂 有机合成农药 有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类农药 （2）施用农药的目的：减少农作物损失。 （3）农药的发展：早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。现在人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等有机合成农药。农药向着高效、低毒和低残留的方向发展。 （4）不合理施用农药的危害 ①可能会破坏害虫与天敌之间的生态平衡；可能会引起一些昆虫的大量死亡。 ②会造成土壤和作物的农药残留超标。 ③会造成大气、地表水和地下水的污染。 （5）长期使用滴滴涕(DDT)的危害 ①害虫在体内将DDT转化为DDE，产生抗药性。原理： (毒性较低) 　　 　 　DDT DDE ②通过生物链在生物体内富集。 二、合理用药 1．药物的分类 （1）药物按来源分为天然药物与合成药物。 （2）药物按使用严格程度分为处方药和非处方药(OTC)。 2．药物的作用机理 （1）有的药物是通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药。 （2）更多药物是通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物活性密切相关。 3．阿司匹林 （1）阿司匹林属于合成药物，其化学名称为乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用。 （2）以水杨酸和乙酸酐为原料生产阿司匹林的化学方程式为 。 （3）不良反应 长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。 4．合理用药遵循的原则及因素 （1）原则： 安全、有效、经济、适当等。 5．滥用药物危害巨大。如没有医生处方长期服用安眠药或镇静剂；滥用抗生素；运动员服用兴奋剂；等等。吸毒对个人和社会的危害极大，一定要远离毒品。 三、安全使用食品添加剂 1．食品添加剂 食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。 2．食品添加剂的分类 按照来源不同，可分为天然的食品添加剂和人工合成的食品添加剂两大类。 3．几种常用的食品添加剂 类别 功能 品种 着色剂 改善食品色泽 天然色素如红曲红等；合成色素如柠檬黄等 增味剂 增加食品鲜味 味精(谷氨酸钠)等 膨松剂 使食品松软或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠等 凝固剂 改善食品形态 盐卤、葡萄糖酸­δ­内酯等 防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等 抗氧化剂 防止食品因氧化而变质 抗坏血酸(即维生素C)等 营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等 4．食品添加剂使用的基本要求 （1）不应对人体产生任何健康危害。 （2）不应掩盖食品腐败变质。 （3）不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷，或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。 （4）不应降低食品本身的营养价值。 （5）在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。 四、化学与环境保护 1．环境保护 （1）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）环境保护的任务 ①环境质量监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，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”(废气、废水、废渣)。 2．大气污染物来源及次生污染物的形成 【小结】（1）常见环境问题及其成因、危害 环境问题 主要成因物质 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 臭氧层空洞 氟氯代烷、NOx 到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害 光化学烟雾 碳氢化合物、NOx 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡 白色污染 废弃塑料制品 ①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产；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、N2、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 Fe2O3烟尘、CO等 一般回收利用 焦炉气 H2、CH4、CO、C2H4等 可用作燃料 3．污水的处理 （1）常用的污水处理方法：物理法、化学法和生物法等。 （2）污水处理的常用化学方法：中和法、氧化还原法、沉淀法等。 （3）污水处理的流程 ①一级处理：通常采用物理方法，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。 ②二级处理：采用生物方法(又称微生物法)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：主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等，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：无害化、减量化和资源化。 （2）目的：减少环境污染和资源回收利用。 五、绿色化学 1．核心思想 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．最高目标 原子利用率是100%，即反应物中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：遵循减量化、再利用和再循环的原则，践行绿色发展理念，保护生态环境。 4．绿色化学对化学反应的要求 学科网（北京）股份有限公司 $ 8.2 化学品的合理使用、环境保护与绿色化学 一、化肥、农药的合理施用 1．化学品的分类 化学品 大宗化学品 精细化学品 分类标准 同质化、可大批量交易的有机化学品和无机化学品 指那些具有特定的应用功能，技术密集，商品性强，产品附加值较高的化工产品 特点 应用广泛、技术要求低、产量大 产量小、纯度高、附加值高、利润大 实例 2．合理施用化肥 （1）常用的化肥 种类 化学式 性质 作用 氮肥 碳酸氢铵(碳铵) NH4HCO3 易溶于水，受热易分解 促进植物茎叶生长茂盛和叶色浓绿 硝酸铵(硝铵) NH4NO3 易溶于水，受热易发生爆炸 尿素 CO(NH2)2 易溶于水 钾肥 草木灰 (有效成分：碳酸钾) K2CO3 易溶于水，碱性 增强抗寒、抗旱、抗倒伏能力 磷肥 过磷酸钙 (有效成分：磷酸二氢钙) Ca(H2PO4)2 易溶于水，酸性 促进植物生长 复合肥 硝酸钾、磷酸二氢钾 KNO3 KH2PO4 易溶于水 ------ （2）施用化肥的目的：保障农作物 ，减少农作物 。 （3）施用化肥时需考虑的因素：土壤 ，作物营养状况，化肥本身性质。 （4）不合理施用化肥的危害 ①很多化肥易溶于水，过量施用不仅会造成浪费，部分化肥随着雨水流入河流和湖泊，还会造成 ，产生 等污染现象。 ②影响土壤的 和土壤结构。 3．合理施用农药 （1）常用的农药及分类 分类 例子 植物农药 除虫菊、烟草 无机农药 波尔多液、石灰硫黄合剂 有机合成农药 有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类农药 （2）施用农药的目的：减少农作物损失。 （3）农药的发展：早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。现在人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等有机合成农药。农药向着 、 和 的方向发展。 （4）不合理施用农药的危害 ①可能会破坏害虫与天敌之间的生态平衡；可能会引起一些昆虫的大量死亡。 ②会造成土壤和作物的农药残留超标。 ③会造成大气、地表水和地下水的污染。 （5）长期使用滴滴涕(DDT)的危害 ①害虫在体内将DDT转化为DDE，产生抗药性。原理： (毒性较低) 　　 　 　DDT DDE ②通过生物链在生物体内富集。 （1）大雨天追肥有利于农作物的吸收(　 　) （2）硝铵(NH4NO3)可直接作化肥使用(　 　) （3）豆科植物在生长过程中不需要经常施用铵态化肥(　 　) （4）石灰硫黄合剂是一种植物杀菌剂，是合成农药(　 　) （5）化肥、农药可以促进农作物的生长，提高农作物产量，因此可大量施用(　 　) （6）既然农药、化肥的施用有危害，因而就不使用(　 　) （7）敌敌畏及甲胺磷农药都是酯类物，若不慎沾在皮肤上，可用肥皂反复擦洗以避免中毒(　 　) 参考答案：（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）× （6）× （7）√ 易错辨析 二、合理用药 1．药物的分类 （1）药物按来源分为 药物与 药物。 （2）药物按使用严格程度分为 药和 药(OTC)。 2．药物的作用机理 （1）有的药物是通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药。 （2）更多药物是通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物活性密切相关。 3．阿司匹林 （1）阿司匹林属于合成药物，其化学名称为乙酰水杨酸，具有 作用。 （2）以水杨酸和乙酸酐为原料生产阿司匹林的化学方程式为 。 （3）不良反应 长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。 4．合理用药遵循的原则及因素 （1）原则： 安全、有效、经济、适当等。 5．滥用药物危害巨大。如没有医生处方长期服用安眠药或镇静剂；滥用抗生素；运动员服用兴奋剂；等等。吸毒对个人和社会的危害极大，一定要远离毒品。 （1）生活中食用的药物大多是天然药物(　 　) （2）小苏打片可以治疗胃病，主要是可以中和过多的胃酸，缓解胃部不适(　 　) （3）药物属于商品，患者可以在药店随意购买(　 　) （4）安眠药可以帮助睡眠，因此每当失眠时就可以服用安眠药(　 　) （5）青少年年龄还小，偶尔吸食一点毒品危害不大，教育一下就好(　 　) 参考答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× 易错辨析 三、安全使用食品添加剂 1．食品添加剂 食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。 2．食品添加剂的分类 按照来源不同，可分为 的食品添加剂和 的食品添加剂两大类。 3．几种常用的食品添加剂 类别 功能 品种 着色剂 改善食品色泽 天然色素如红曲红等；合成色素如柠檬黄等 增味剂 增加食品鲜味 味精(谷氨酸钠)等 膨松剂 使食品松软或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠等 凝固剂 改善食品形态 盐卤、葡萄糖酸δ内酯等 防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等 抗氧化剂 防止食品因氧化而变质 抗坏血酸(即维生素C)等 营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等 4．食品添加剂使用的基本要求 （1）不应对人体产生任何健康危害。 （2）不应掩盖食品腐败变质。 （3）不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷，或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。 （4）不应降低食品本身的营养价值。 （5）在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。 （1）天然的食品添加剂对人体无害，人工合成的食品添加剂对人体有害(　 　) （2）甜蜜素是一种增加食品甜味的食品添加剂，为了增加食品的甜度，可大量使用(　 　) （3）碳酸钠可以作馒头、面包等食品的膨松剂，因为其受热分解，产生气体使食品疏松(　 　) （4）用盐卤和豆浆作用制取豆腐，是利用了蛋白质胶体聚沉的原理(　 　) （5）亚硝酸钠是一种食品防腐剂，有一定毒性和氧化性，如误食，可服用维生素C解毒(　 　) （6）幼儿生长发育快，钙是幼儿不可缺少的营养元素，因此在幼儿奶粉中可多加入碳酸钙等补钙剂(　 　) （7）苏丹红、三聚氰胺都是常用的食品添加剂，可调节食品的颜色及含氮量(　 　) 参考答案：（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）√ （6）× （7）× 易错辨析 四、化学与环境保护 1．环境保护 （1）环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用 而造成的 破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。 （2）环境保护的任务 ①环境质量监测：对 的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据。 ②环境污染治理： 的排放，能从根本上解决环境问题。例如，治理工业“三废”( 、 、废渣)。 2．大气污染物来源及次生污染物的形成 【小结】（1）常见环境问题及其成因、危害 环境问题 主要成因物质 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 臭氧层空洞 氟氯代烷、NOx 到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害 光化学烟雾 碳氢化合物、NOx 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡 白色污染 废弃塑料制品 ①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产；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、N2、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 Fe2O3烟尘、CO等 一般回收利用 焦炉气 H2、CH4、CO、C2H4等 可用作燃料 3．污水的处理 （1）常用的污水处理方法： 法、 法和生物法等。 （2）污水处理的常用化学方法： 法、 法、沉淀法等。 （3）污水处理的流程 ①一级处理：通常采用物理方法，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。 ②二级处理：采用生物方法(又称微生物法)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：主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等，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：无害化、减量化和资源化。 （2）目的：减少环境污染和资源回收利用。 （1）化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无，有污染治理就行(　 　) （2）化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物(　 　) （3）“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量(　 　) （4）工业废渣和生活垃圾等固体废弃物对环境影响不大，可不必处理(　 　) （5）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(　 　) 参考答案：（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）× 易错辨析 五、绿色化学 1．核心思想 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 环境污染。 2．最高目标 原子利用率是 %，即反应物中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：遵循减量化、再利用和再循环的原则，践行绿色发展理念，保护生态环境。 4．绿色化学对化学反应的要求 （1）“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想(　 　) （2）“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质(　 　) （3）在汽车排气管上安装“催化转化器”把CO、NO催化生成N2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)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(　 　) 参考答案：（1）× （2）√ （3）× （4）√ （5）× （6）√ 易错辨析 学科网（北京）股份有限公司 $