6.4 化学与环境保护（教学课件）化学新教材鲁教版五四学制九年级全一册

该初中化学课件聚焦“化学与环境保护”，涵盖水污染来源、危害及防治，酸雨形成与防治，绿色化学内涵等核心知识点。通过“本该澄澈的天空……”的情境导入，引出污染问题，再以“探·知识奥秘”“理·核心要点”等环节搭建学习支架，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于融合科学思维、科学探究与实践和科学态度与责任。通过“中和酸性废液”方案设计活动，提升学生分析问题和实践能力，结合石灰石处理废液实例培养科学思维；以玉米降解餐盒案例阐释绿色化学，强化环保理念。学生能提升学科能力和责任意识，教师可借助结构化资源提高教学效率。

第六单元 化学与社会发展 第四节 化学与环境保护 九年级化学全一册·鲁教版五四学制2024 学习内容导览 2 保护生命之源 1 保护空气，与自然和谐相处 2 明·学习目标 1.能说出水污染的主要来源、危害及防治措施；能解释酸雨的形成原因、危害，了解酸雨的防治方法；理解绿色化学的核心内涵，认识其在环境保护中的作用。 2.通过分析水污染、酸雨的案例，提升“从化学视角分析问题”的能力；通过“中和酸性废液”的活动探究，体验化学方法在污染治理中的实践应用；通过小组讨论方案设计，培养合作与创新思维。 3.树立“绿水青山就是金山银山”的环保理念，增强社会责任感；认同化学在环境保护中的重要作用，培养绿色化学的思维意识。 3 引·新课导入 本该澄澈的天空，曾被废气蒙上灰霾；本该清冽的溪流，曾因污水褪去碧波；本该肥沃的土地，曾被废渣悄悄侵蚀。这一切的背后，是工农业生产中有害物质的随意排放，是日常生活里废弃物的不当倾倒 —— 人类不经意的行为，正让滋养我们的大自然遍体鳞伤。 而大自然的美好，本是我们生存发展的全部根基，尊重自然、顺应自然、保护自然，从来都是我们的生存必修课。当污染的恶果已然显现，如何精准治污、科学治污、依法治污，用行动修补生态伤痕，推动绿色发展，让人与自然重归和谐共生？ 4 保护生命之源 01 探·知识奥秘 一、保护生命之源 水资源的重要性 水是生命之源、生态之基、生产之要，是人类生存发展与地球生态存续不可或缺的基础性、战略性自然资源，既维系着所有生命体的诞生、繁衍与正常运转，支撑着生态系统的平衡稳定和生物多样性发展，也是农业灌溉、工业生产、城市建设的核心要素，保障着日常民生的基本需求，而稀缺的可利用淡水资源，更让其保护与合理利用成为关乎人类社会可持续发展的关键所在。 全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。按地区分布，巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果9个国家的淡水资源占了世界淡水资源的60%。约占世界人口总数40%的80个国家和地区约15亿人口淡水不足，其中26个国家约3亿人极度缺水。更可怕的是，预计到2025年，世界上缺水人口将增长一倍，40个国家和地区将面临淡水匮乏。我国人口众多，是世界第一人口大国，虽然我国也是水资源大国，但人均淡水资源只占世界人均淡水资源的四分之一。 探·知识奥秘 一、保护生命之源 水资源的重要性 水是生命存在的根本前提 水是构成所有生命体的核心物质，人体近三分之二由水分组成，新陈代谢、营养输送、体温调节等所有生理活动的运转，都离不开水的参与；从微生物到动植物，地球上的一切生命繁衍、生长发育，都以水为基本条件，没有水，就没有生命的诞生与延续。 水是生态系统稳定的核心支撑 水资源塑造了河流、湖泊、湿地、海洋等多样的生态环境，是众多生物的栖息地与繁衍地，直接维系着地球的生物多样性；同时水参与全球水循环、气候调节和物质循环，湿地的水质净化、河流的径流调蓄、水体对极端气候的缓冲作用，让生态系统形成良性循环，是守护地球生态平衡的 “天然屏障”。 探·知识奥秘 一、保护生命之源 水资源的重要性 水是社会生产发展的必备要素 农业上，约 70% 的淡水用于灌溉，是粮食、果蔬等农产品生产的基础，直接关系国家粮食安全，是农业发展的 “命脉”；工业上，水是冷却、清洗、溶解、合成等生产环节的核心介质，电力、化工、纺织、制造等几乎所有行业的运转都高度依赖水资源；此外，水利、航运、能源开发等产业的发展，也以水资源为重要支撑，是经济发展的重要生产资料。 水是民生幸福的基本保障 清洁、充足的水资源是日常生活的刚需，饮水、洗漱、烹饪、卫生防疫等基本生活需求，都离不开水的供给，直接决定民众的生活质量；同时，水资源的合理配置与保障，支撑着城市建设、公共服务完善、乡村振兴等发展进程，能有效避免因缺水引发的区域发展矛盾，是社会和谐稳定的重要基础。 探·知识奥秘 一、保护生命之源 水污染的主要来源 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。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。 工业生产过程中排放的废水，含有重金属、有毒化学物质等，未经达标处理直接排入水体，是水污染的重要来源。 农业种植滥用化肥农药，养殖产生畜禽粪便，其污染物随雨水冲刷流入河湖，形成面源污染，加剧水体恶化。 居民日常生活产生的污水，包含洗涤剂、厨余垃圾等污染物，处理设施不完善时直排，持续污染水环境。 探·知识奥秘 一、保护生命之源 水污染的防治措施 酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水 酸 + 活泼金属 → 盐 + 氢气 酸 +碳酸盐 → 盐 + 水+二氧化碳 酸 + 碱 → 盐 + 水 成本过高，且产生大量氢气，易燃易爆 会产生Fe3+、Cu2+等加剧水体污染 反应产物无污染，成本低 控制恰好完全反应，产物无污染 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？ 探·知识奥秘 一、保护生命之源 水污染的防治措施 你能否根据以上信息，选择出几种合适的药品？ Na2CO3 + 2HCl===2NaCl + H2O+CO2↑ CaCO3 + 2HCl===CaCl2 + H2O + CO2↑ HCl + NaOH === H2O + NaCl 2HCl + Ca(OH)2 === H2O + CaCl2 以上四种药品都可以与废水中的盐酸反应，结合给出信息，如果你是废水处理工程师，你觉得哪种药品为最优选择？ 探·知识奥秘 一、保护生命之源 水污染的防治措施 药品名称（化学式） 每吨药品价格（工业级，2026年1月参考价） 成本优势 （满星5★） 反应速率 （满星5★） 操作难度（易→难，满星5★） 环保安全性（满星5★） 核心优劣总结 熟石灰（Ca(OH)₂） 400-532元/吨（基准价400元/吨） ★★★★★ ★★★ ★★★★ ★★★★★ 成本低、安全环保，速率中等，需过滤沉淀 石灰石（CaCO₃） 80-150元/吨（天然矿物，价格最低） ★★★★★ ★★ ★★★★★ ★★★★★ 成本最低、操作最易、环保性最优，速率较慢 氢氧化钠（NaOH） 2983元/吨（99.0%片碱，现货价） ★ ★★★★★ ★★ ★★★ 速率最快（应急首选），成本高、腐蚀性强、操作要求严 碳酸钠（Na₂CO₃，纯碱） 1000-1250元/吨（价格中枢，低位震荡） ★★★ ★★★★ ★★★ ★★★★★ 速率较快、安全环保，成本中等，需精准控制投加量 探·知识奥秘 一、保护生命之源 水污染的防治措施 综合工厂废液处理的核心需求（低成本、易操作、环保安全、效果稳定），对四种方案进行优先级排序，最终确定石灰石（CaCO₃）为最优药品，其次为熟石灰Ca(OH)₂。 补充说明： 若工厂废液中盐酸浓度极高，且需要快速完成中和（如应急处理），可采用「石灰石+熟石灰混合中和法」（前期用石灰石快速消耗大量盐酸，后期用少量熟石灰调节pH至中性），兼顾速率和成本；若废液后续需回收利用（如回收氯化钙），则可选用熟石灰中和法（产物纯度更高）。 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。 探·知识奥秘 一、保护生命之源 拓展阅读 赤潮和水华 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。 理·核心要点 保护生命之源 水资源的重要性 水污染的防治措施 1.水是生命存在的根本前提：水是构成所有生命体的核心物质，人体近三分之二由水分组成 2.水是生态系统稳定的核心支撑：水资源塑造了河流、湖泊、湿地、海洋等多样的生态环境，是众多生物的栖息地与繁衍地，直接维系着地球的生物多样性酸 3.水是社会生产发展的必备要素：农业上，约 70% 的淡水用于灌溉，是粮食、果蔬等农产品生产的基础，直接关系国家粮食安全，是农业发展的 “命脉” 4.水是民生幸福的基本保障：清洁、充足的水资源是日常生活的刚需，饮水、洗漱、烹饪、卫生防疫等基本生活需求，都离不开水的供给，直接决定民众的生活质量 CaCO3 + 2HCl===CaCl2 + H2O + CO2↑ 2HCl + Ca(OH)2 === H2O + CaCl2 综合工厂废液处理的核心需求（低成本、易操作、环保安全、效果稳定），对四种方案进行优先级排序，最终确定石灰石（CaCO₃）为最优药品，其次为熟石灰Ca(OH)₂ 15 1．位于邵阳资水中上游的犬木塘水库是我省重要的水利灌溉系统。为切实保护该工程成果，我们要努力做到（ ） A．随意排放生活污水 B．大力开采沿渠矿产 C．提倡使用大水漫灌 D．节约用水、防治水体污染 析·典型范例 D 2．2025 年第三十八届中国水周的主题是“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。下列有关水的相关说法正确的是（ ） A．水体有自净能力，无需担心污染问题 B．生活污水直接排放不会造成水污染 C．活性炭可以除去水中的异味 D．为了保护水资源，应禁止使用农药和化肥 析·典型范例 C 保护空气， 与自然和谐相处 02 探·知识奥秘 一、保护空气，与自然和谐相处 保护空气 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。 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）。 19 探·知识奥秘 一、保护空气，与自然和谐相处 保护空气 普通雨水pH≈5.6的原因：CO2+H2O=H2CO3 酸雨pH<5.6的原因：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4 酸性土壤不适宜大多数植物生长，如何改良酸性土壤？ 用熟石灰改良酸性土壤： H2SO4 +Ca(OH )2 = CaSO4 + 2H2O 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。解决酸雨的最好办法还是从源头防止SO2的排放。有哪些方法可以防止SO2排放？ 20 探·知识奥秘 一、保护空气，与自然和谐相处 保护空气 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。 石灰石、生石灰原料来源广、成本低廉，加工成型煤的工艺简单，无需对现有燃煤设备进行大规模改造，普及难度小，适用场景广泛。同时，固硫生成的固态产物无有毒有害物质，不会造成二次污染，便于集中收集处理。此外，型煤相比散煤燃烧更充分，还能在一定程度上提升煤炭燃烧效率，实现环保效益与能源利用的双赢。 21 探·知识奥秘 一、保护空气，与自然和谐相处 保护空气 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。 酸雨会腐蚀建筑、破坏土壤与水体生态，还会危害人体健康，而燃煤产生的二氧化硫、汽车尾气中的氮氧化物，都是形成酸雨的核心污染物，因此这两种治污做法极具必要性。 燃煤时添加固硫剂，能从源头截留二氧化硫，避免其排入大气引发酸雨；汽车安装催化转化器，可将有毒的一氧化碳、氮氧化物转化为无害的氮气和二氧化碳，大幅削减尾气危害。二者分别针对工业、交通两大酸雨污染源，是减少大气污染物排放、遏制酸雨污染、改善空气质量，守护生态环境与公众健康，实现绿色发展的必要手段。 22 探·知识奥秘 一、保护空气，与自然和谐相处 与自然和谐相处 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。 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。 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？ 23 探·知识奥秘 一、保护空气，与自然和谐相处 与自然和谐相处 向试管中滴加氢氧化钠溶液，再滴加 2 滴酚酞试液并振荡，观察到溶液向试管中滴加氢氧化钠溶液，再滴加 2 滴酚酞试液并振荡，观察到溶液变为红色。变为红色。 消除污染源（最优） 这是从根源上杜绝污染物的产生，比如用太阳能、风能等清洁能源替代燃煤，研发零排放的生产工艺，从源头就没有污染物生成，彻底解决污染问题，治理成本低、效果最好，是真正的治本之策，也是环境保护的终极目标。 酚酞试液颜色变化的说明： 禁止向环境排放污染物（次优，过渡手段） 属于过程管控，无法消除污染源，只是对已产生的污染物进行处理转化，比如燃煤固硫、汽车尾气催化转化，会产生设备、运行成本，还可能遗留副产物，只能减少污染，不能根除，是当前技术有限时的重要过渡方法。 产生危害后再治理（最劣，兜底手段） 属于被动的末端治理，此时污染物已破坏生态、损害健康，造成的损失往往不可逆，且后续治理的资金、时间成本极高，效果也大打折扣，只能作为弥补损失的兜底选择，绝非理想方式。 24 探·知识奥秘 一、保护空气，与自然和谐相处 与自然和谐相处 绿色化学核心 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 绿色化学原则 最理想化工生产方式：反应物的原子全部转化为期望的最终产物 现代化学工业追求目标 寻找无毒害原材料和能源 各环节实现洁净、无污染的反应途径 各环节实现洁净、无污染的生产工艺 25 探·知识奥秘 一、保护空气，与自然和谐相处 与自然和谐相处 从玉米到餐盘：一场绿色循环的化学革命 当你用可降解餐盒享用美食时，可能未曾想过，它的起点是田间饱满的玉米。 这背后是一场绿色化学的生动实践：玉米等谷物经光合作用固定二氧化碳，转化为淀粉；淀粉发酵生成乳酸，再经聚合反应制成可降解树脂，最终加工成各类餐具、包装。 当这些制品完成使命，又能在堆肥环境中生物分解，重新化作水和二氧化碳，回归自然参与新一轮光合作用。整个过程实现了原子的 100% 循环利用，没有废气废渣残留，完美践行了“原子经济性”的绿色化学核心。 它不仅摆脱了传统塑料对石油的依赖，更终结了“白色污染”的宿命。从田间到餐桌，再从餐盘回到土壤，这条闭环让我们看到：绿色化学不是遥远的概念，而是藏在日常里的可持续未来。 26 理·核心要点 保护空气，与自然和谐相处 保护空气 与自然和谐相处 1.消除污染源（最优）：这是从根源上杜绝污染物的产生，比如用太阳能、风能等清洁能源替代燃煤，研发零排放的生产工艺，从源头就没有污染物生成，彻底解决污染问题，治理成本低、效果最好，是真正的治本之策，也是环境保护的终极目标。 2.绿色化学的核心是从源头减少和消除工业生产对环境的污染，其追求的理想化工生产方式，是利用无毒害的原材料和能源，通过洁净无污染的反应途径与工艺，让反应物的原子全部转化为期望的最终产物。 1.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）。 2.普通雨水pH≈5.6的原因：CO2+H2O=H2CO3 3.酸雨pH<5.6的原因：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4 4.用熟石灰改良酸性土壤：H2SO4 +Ca(OH )2 = CaSO4 + 2H2O 5.减少SO2排放的措施： （1）煤炭中加入石灰石/生石灰制成型煤，使SO2以硫酸盐形式留在灰渣中 （2）汽车排气管装“催化转化器”，将CO、氮氧化物转化为N2和CO2 27 1．2025年《关于全面推进美丽陕西建设的实施意见》中指出，推进美丽陕西建设，守护“陕西蓝”是我们共同的责任。下列有关空气污染的说法正确的是（ ） A．为减少PM2.5的排放，鼓励农民焚烧秸秆，集中处理 B．CO2在空气中的含量增多会引起温室效应，属于空气污染物 C．推广使用新能源汽车，可以有效减少NO2、CO的排放 D．空气质量指数越高，空气质量越好 析·典型范例 C 2．下列有关环境影响的说法中不正确的是（ ） A．煤燃烧时产生的CO2、SO2等气体会形成酸雨 B．能产生温室效应的气体主要有CO2、O3、甲烷、一氧化二氮、氟氯代烷等 C．目前计入空气质量评价的主要污染物为CO、NO2、SO2、臭氧、PM2.5、PM10等 D．汽车尾气中的CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘会造成空气污染 析·典型范例 A 理·核心要点 化学与环境保护 保护生命之源 保护空气，与自然和谐相处 水污染的防治措施：除去工厂废水中的HCl CaCO3 + 2HCl===CaCl2 + H2O + CO2↑ 2HCl + Ca(OH)2 === H2O + CaCl2 综合工厂废液处理的核心需求（低成本、易操作、环保安全、效果稳定），对四种方案进行优先级排序，最终确定石灰石（CaCO₃）为最优药品，其次为熟石灰Ca(OH)₂ 1.普通雨水pH≈5.6的原因：CO2+H2O=H2CO3 2.酸雨pH<5.6的原因：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4 3.用熟石灰改良酸性土壤：H2SO4 +Ca(OH )2 = CaSO4 + 2H2O 4.减少SO2排放的措施： （1）煤炭中加入石灰石/生石灰制成型煤，使SO2以硫酸盐形式留在灰渣中 （2）汽车排气管装“催化转化器”，将CO、氮氧化物转化为N2和CO2 5.绿色化学的核心是从源头减少和消除工业生产对环境的污染，其追求的理想化工生产方式，是利用无毒害的原材料和能源，通过洁净无污染的反应途径与工艺，让反应物的原子全部转化为期望的最终产物。 30 1．学化学用化学。下列说法不正确的是（ ） A．水是生命之源，生产、生活中应提倡节约用水 B．氧气有助燃性，是火箭发射中常用的燃料 C．步行或乘坐公共交通是常见的低碳出行方式 D．在合理使用化石燃料的同时，还应努力开发新能源 析·典型范例 B 2．低碳是一种生活理念，也是一种生活态度。以下做法不正确的是（ ） A．减少塑料袋的使用，降低塑料垃圾对环境的污染 B．完全禁止火力发电，减少化石燃料的燃烧 C．出门自带喝水杯，减少使用一次性杯子 D．使用电子文档代替纸质文件，减少打印和复印 析·典型范例 B THANKS! 谢谢观看 九年级化学全一册·鲁教版五四学制2024 $