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

该高中化学课件聚焦环境保护与绿色化学，涵盖三废污染、治理措施及绿色化学核心思想。通过生活环境问题导入，从污染物成因到防治原理再到源头控制，构建知识学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学态度，以酸雨治理方程式、污水处理三级流程及环氧乙烷制备案例，培养证据推理与环保意识。采用案例分析与讨论活动，学生能深化化学观念，教师可提升教学效率。

环境保护与绿色化学 第八章 化学与可持续发展 Chemical Thinking 作者编号：35004 1.能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害，说明常见污染的成因和防治措施的化学原理； 2.以酸雨防治和污水处理为例，设计简单的防治方案，体会化学原理的应用对环境保护的作用，说明化学科学在生产、生活中的应用价值； 3.通过讨论环氧乙烷的两种制备方法，树立“绿色化学”的观念，并能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题，形成节约和循环利用的可持续发展。 ////////////////////////////////////////////// 学习目标 作者编号：35004 一、化学与环境保护 生活中有哪些环境问题？如何避免环境污染？ 作者编号：35004 一、化学与环境保护 1、环境问题 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、环境质量监测 存在形态 含量 控制 消除 环境质量评价 污染治理 通过对污染物的 、 进行分析和测定，为 和 污染提供可靠的数据，是进行 和 的基础。 声污染监测 水污染监测 大气污染检测 水质检测 作者编号：35004 一、化学与环境保护 3、化学与“三废”污染 废气 废水 废渣 (1)“三：是指工业生产中产生的 、 和 对环境的污染。 作者编号：35004 一、化学与环境保护 3、化学与“三废”污染 (2) 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 作者编号：35004 一、化学与环境保护 世界上最早出现光化学烟雾污染的城市 该事件导致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产；损失就达15亿美元；因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；约有75%以上的市民患上了红眼病 氮氧化物和碳氢化合物的排放 作者编号：35004 一、化学与环境保护 大力发展水利、核电等，改善能源结构，减少使用化石燃料 工厂废气经过除尘、处理后达到国家排放标准后排放 植树种草，增加绿化面积，大力改善周围环境 治理措施 作者编号：35004 一、化学与环境保护 酸雨的治理方法 硫酸酸雨：可在煤中添加生石灰、熟石灰或石灰石，或尾气用氨水等吸收 ①钙基固硫法 SO2+CaO===CaSO3 2CaSO3+O2===2CaSO4 ②氨水脱硫法 2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3 2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4 硝酸酸雨：工业尾气中的NOx一般用碱液吸收，汽车尾气一般进行催化转化。 ①碱液吸收法 ②催化转化法 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O 2CO+2NO===2CO2+N2 催化剂 作者编号：35004 一、化学与环境保护 水污染 工农业废水、生活废水：无机物， 重金属盐类，营养物有机物，洗涤剂， 石油 作者编号：35004 一、化学与环境保护 3、化学与“三废”污染 (3) 化学与“污水”处理 ① 污水处理常用方法： 、 和生物法等。 ② 污水的“三级”处理 物理法 化学法 作者编号：35004 一、化学与环境保护 例如 化学方法 添加试剂 反应原理 混凝法 明矾、硫酸亚铁等 Al3+＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H+，生成的胶体吸附水中悬浮物 中和法 熟石灰、硫酸 加碱中和酸，或加酸中和碱，如Ca(OH)2+H2SO4 === CaSO4↓+2H2O 沉淀法 Na2S、H2S等 加沉淀剂使金属离子形成沉淀而除去，如除Hg2+： Hg2++S2- === HgS↓ 氧化还原法 氧化剂或还原剂 如用Cl2处理电镀废水 作者编号：35004 一、化学与环境保护 3、化学与“三废”污染 (4) 化学与“废渣”及生活垃圾 处理原则： 、 和 ，达到减少环境污染和资源回收利用两个目的。 无害化 减量化 资源化 作者编号：35004 思考与讨论 含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。你认为在城市和农村出现的这种水体污染各有什么特点？请查阅资料，了解有关的污染及治理情况，并与同学交流。 所谓水华（water blooms），就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征，主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、绿藻、硅藻等藻类成为水体中的优势种群，大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。 淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。此外，自来水厂的过滤装置被藻类“水华”填塞，漂浮在水面上的“水华”影响景观，并有难闻的臭味。 作者编号：35004 思考与讨论 含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。你认为在城市和农村出现的这种水体污染各有什么特点？请查阅资料，了解有关的污染及治理情况，并与同学交流。 赤潮国际上也称其为“有害藻华”，又名红潮。海洋中一些微藻、原生动物或细菌在一定环境条件下爆发性增殖或聚集达到某一水平，引起水体变色或对海洋中其他生物产生危害的一种生态异常现象。 赤潮是在特定环境条件下产生的，相关因素很多，但其中一个极其重要的因素是海洋污染。大量含有各种含氮有机物的废污水排入海水中，促使海水富营养化。 水华和赤潮的治理：减少工业废水的排放，使用不含磷的洗衣粉，减少农业化肥农药的使用 作者编号：35004 二、绿色化学 1. 核心思想 改变“先污染后治理”的观念和做法，利用 和 ，减少或消除产品在 和 中涉及的有害化学物质，实现从 减少或消除环境污染。 化学原理 技术手段 生产 应用 源头 全部转化 100% 2.“原子经济性反应” 反应物的原子 为期望的最终产物，这时原子利用率为 。 作者编号：35004 二、绿色化学 3. 绿色化学示意图 4. 开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则) 、 和 。 减量化 再利用 再循环 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 作者编号：35004 二、绿色化学 【例1】以乙烯制环氧乙烷，有两种方法 方法一：CH2==CH2＋Cl2＋H2O―→ ＋Ca(OH)2―→ ＋CaCl2＋2H2O 总反应为：CH2==CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→ ＋CaCl2＋H2O 方法二：2CH2==CH2＋O2―→ Ag 试回答下列问题： (1)已知原子利用率为： ×100%，试计算两种方法的原子利用 率，方法一为________%，方法二为________%。 期望产物总质量 生成物的总质量 方法一的原子利用率： 环氧乙烷 ＋ 氯化钙 ＋ 水 环氧乙烷 ×100% 方法二的原子利用率： 2× 44 2× 44 ×100% ≈ 100% 2 44 44 ＋ 111 ＋ 18 ×100% ≈ 25.43% 作者编号：35004 二、绿色化学 (2)试从反应物、产物对环境的影响，生产工艺，原子经济性反应，催化剂选择性等角度分析两方法的优劣。 ☆方法一：反应物Cl2和Ca(OH)2对环境及设备有很大的污染性和腐蚀性，生产工艺分二步，产率和原子利用率低，成本高，反应的选择性低，产物中有大量的非期望物质。 ☆方法二：反应物中O2无毒无污染、生产工艺简单，原子利用率为100%，催化剂选择性高、产率高、成本低，因此方法二更优。 作者编号：35004 课堂小结 环境保护与绿色化学 环境保护 绿色化学 常见的环境问题 工业三废 环境污染的处理 了解绿色化学 原子经济 作者编号：35004 $