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”，涵盖环境问题范畴、污染治理及绿色化学核心内容，通过“思考”“延伸问题”导入，连接化学与环境关系，搭建从化学原理到实际应用的学习支架。 其亮点在于结合科学思维（表格对比污染问题、反应方程式分析治理原理）和科学态度与责任（3R原则、世界环境日渗透环保意识），以乙烯制环氧乙烷原子利用率计算实例培养证据推理能力，助力学生建立环保化学观念，教师可高效开展教学。

第八章 化学与可持续发展 第三节 环境保护与绿色化学 人教版 化学 必修第一册 你了解吗？ 化学与环境保护 【思考】 环境问题如何造成的？ 化学与环境的关系？ 主要内容 一、化学与环境保护 课本 P117大本 P106 1.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 （1）范畴 主要内容 一、化学与环境保护 1.环境问题 （2）六大污染问题 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 主要内容 一、化学与环境保护 2.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 课本 P117大本 P106 主要内容 一、化学与环境保护 2.化学在环境保护中的作用 （2）治理工业三废 废渣 废水 废气 （化学燃料燃烧及工厂废气） （工业废水、生活废水等） （工业垃圾、生活垃圾等） 除了自然因素，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。 这些污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成次生污染物。 课本 P117大本 P106 知识积累 一、化学与环境保护 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 课本 P117大本 P106 知识积累 一、化学与环境保护 课本 P114大本 P104 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。 主要内容 一、化学与环境保护 2.化学在环境保护中的作用 （2）治理工业三废——“废气”处理 含硫物质一般用石灰石-石膏法脱硫：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O 非氧化还原反应；2CaSO3+O2==CaSO4 氧化还原反应。 汽车尾气催化转化原理： 2CO+2NO====2CO2+N2 氧化还原反应 催化剂 课本 P117大本 P106 主要内容 一、化学与环境保护 2.化学在环境保护中的作用 （2）治理工业三废——“废气”处理 大气污染的危害： 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 课本 P117大本 P106 主要内容 一、化学与环境保护 2.化学在环境保护中的作用 （2）治理工业三废——“废水”处理 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。 eg：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。 课本 P118大本 P106 主要内容 一、化学与环境保护 2.化学在环境保护中的作用 （2）治理工业三废——“废水”处理 ③污水处理流程： 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 可排放 的水 可用于绿化 和景观用水 课本 P118大本 P107 主要内容 一、化学与环境保护 2.化学在环境保护中的作用 （2）治理工业三废——“废水”处理 ③污水处理流程： 格栅间 曝气沉沙池 初次沉淀池 曝气池 二次沉淀池 未处理的污水 除去大块物质 沙、水初步分离 一级处理：达不到排放标准 二级处理：达到排放标准 三级处理： 作绿化和景观用水等 泥、水初步分离 利用微生物将有机污染物降解为无害物质 二次沉淀 深度处理 用化学方法 课本 P118 主要内容 一、化学与环境保护 2.化学在环境保护中的作用 （2）治理工业三废——“废渣”处理 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 【无害化】垃圾焚烧处理、垃圾卫生填埋、废电池的特殊处理 【减量化】合理措施减少废物量 【资源化】回收利用 课本 P118大本 P107 主要内容 一、化学与环境保护 2.化学在环境保护中的作用 （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 课本 P118大本 P107 主要内容 一、化学与环境保护 课本 P119 2.化学在环境保护中的作用 绿水青山就是金山银山 保护地球 保护环境 中国环境保护徽 6月5日 世界环境日 核心内容 1.绿色化学也称为“环境友好化学” 二、绿色化学 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.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” 课本 P119大本 P107 核心内容 1.绿色化学也称为“环境友好化学” 二、绿色化学 理解：从一开始就“不产生污染” 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 绿色化学示意图： 课本 P119大本 P107 核心内容 2.原子利用率 二、绿色化学 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 原子利用率为100%的化学反应类型：化合反应、加成反应、加聚反应 课本 P119大本 P107 思考与讨论 二、绿色化学 叶绿素铜钠盐 【P120】以乙烯制环氧乙烷有两种方法，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% 【思考】从绿色化学的思想分析方法2的优点是？ 不使用有毒原料Cl2， 原子利用率100%， 更符合原子经济性反应 课本 P120 主要内容 3.可持续发展 二、绿色化学 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。【思考】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？ 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 课本 P120大本 P107 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。 你了解吗？ 二、绿色化学 人工光合作用 据估计，绿色植物等通过光合作用，每 年可合成约2×1011 t有机物，这种能力着实 令人羡慕，也引发了人们模拟这一奇妙的物 质和能量转化过程的兴趣。面对日渐枯竭的 化石燃料，面对臭氧层被破坏、全球变暖、 空气污染、酸雨等全球性和区域性环境问题， 人们设想利用人工光合作用固定二氧化碳， 制造燃料和基本化工原料，利用阳光发电， 光解水制氢气，等等。人工光合作用研究的 目标并不只是简单地模仿，而是希望“人工 树叶”能够做得更好，以摆脱自然条件的限 制，实现大规模工业化生产。目前，该领域 已经取得了一些令人振奋的突破。尽管从实 验室走向工业化生产还有很长的路，很多问 题有待研究，如深入研究光合作用的机理， 开发新型催化剂，研制高效安全的储氢材料， 但人们探索和创新的脚步不会停歇。 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 课本P122 课本P121-122、P124-P125（第三节晚修对答案） 整理笔记和错题 作业 25 $