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1、第四章第四章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用第二节第二节 资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护第第1 1课时课时环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学一、环境保护一、环境保护1、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重要任务是对要任务是对 的检测、的检测、 的治理、寻找从的治理、寻找从源头上治理源头上治理 的生产工艺。的生产工艺。2、化学在三废治理过程中的重要作用、化学在三废治理过程中的重要作用环境情
2、况环境情况三废三废环境污染环境污染环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学1 1、环环境：主要是指人境：主要是指人类类的生存的生存环环境。境。2 2、环环境境问题问题：主要是指由于人：主要是指由于人类类不合理开不合理开发发和利用自然和利用自然资资源而造成生源而造成生态环态环境的破坏，以及工境的破坏，以及工农业农业生生产产和人和人类类生活所生活所造成的造成的环环境境污污染染问题问题。3 3、环环境境污污染：人染：人类类排放的排放的污污染物染物质质超超过过了了环环境的自境的自净净能力，能力，引起引起环环境境质质量量发发生不良生不良变变化从而危害人化从而危害人
3、类类健康和生存的健康和生存的现现象。象。 因此，要随因此，要随时进时进行行环环境境监测监测！ 如：水如：水华华、赤潮、酸雨、光化学烟、赤潮、酸雨、光化学烟雾雾环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学环境污染的分类：环境污染的分类：按按环环境要素境要素：分大气分大气污污染、水体染、水体污污染、土壤染、土壤污污染。染。按人按人类类活活动动分分：工：工业环业环境境污污染、城市染、城市环环境境污污染、染、农业环农业环境境污污染。染。按造成按造成污污染的性染的性质质、来源分、来源分：化学：化学污污染、生物染、生物污污染、物染、物理理污污染（噪声、放射性、染（噪声、放射性、热热、电电磁波等）、固体磁波等）、固
4、体废废物物污污染、能源染、能源污污染。染。 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学思考与交流思考与交流:1、硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要、硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质物质 。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的化学反应原理和类型。说明这些方法的化学反应原理和类型。酸雨是指酸雨是指PH5.6的酸性降水，其主要成分是硫的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥
5、力、森林、水生动性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。化物所造成的。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学 利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫属于硫酸型的特点
6、，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收脱硫。水等吸收脱硫。 CaO+SO2=CaSO3 2CaSO3+O2=2CaSO4 SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3800 800 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、NH3等在等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物还
7、原，等催化作用下是氮氧化物还原，转化为转化为N2、CO2、H2O等无害气体。等无害气体。CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2OCH4+4NO=2N2+CO2+2H2OPt400500 Pt400500环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学水华是水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类化引起藻类 （如蓝藻（如蓝藻 、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。水一般呈蓝色或绿色。淡水中淡水中“水华水华”造成的最大造成的最大危害是：危害是：饮用水源受到威胁，饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，
8、蓝藻藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华水华”的次的次生代谢产物生代谢产物MCRSTMCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。人类的健康和生存。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学赤潮是赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。不同颜色。 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学绿
9、色化学理念绿色化学理念（防治优于治理）（防治优于治理）核心：核心：利用化学原理从源利用化学原理从源头头上减少和消除工上减少和消除工业业生生产对环产对环境境造成的造成的污污染。又称染。又称为为“环环境无害化学境无害化学”、“环环境友好化学境友好化学”、“清清洁洁化学化学”。从学科从学科观观点看：点看：是化学基是化学基础础内容的更新。（改内容的更新。（改变变反反应历应历程）程）从从环环境境观观点看：点看：强强调调从源从源头头上消除上消除污污染。（从一开始就避染。（从一开始就避免免污污染物的染物的产产生）生）从从经济观经济观点看：点看：它提倡合理利用它提倡合理利用资资源和能源，降低生源和能源，降低生
10、产产成成本。（尽可能提高原子利用率）本。（尽可能提高原子利用率）热热点：点：原子原子经济经济性性反反应应物原子全部物原子全部转转化化为为最最终终的期望的期望产产物，原子利用率物，原子利用率为为100%100%环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学 按照绿色化学的原则，最理想的按照绿色化学的原则，最理想的“原子原子经济经济“就是反应物的原子全部转化为期望就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为的最终产物，这时原子利用率为100%。乙烯生产环氧乙烷乙烯生产环氧乙烷环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学原子利用率原子利用率=25.4%原子利用率原子利
11、用率=100%环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学l 2月月02日：国际湿地日日：国际湿地日l 3月月22日：世界水日日：世界水日l 4月月22日：地球日日：地球日l 5月月31日：世界无烟日日：世界无烟日l 6月月05日：世界环境日日：世界环境日l 6月月17日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日l 7月月11日：世界人口日日：世界人口日l 9月月16日：国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日l 10月月4日：世界动物日日：世界动物日l10月月16日：世界粮食日日：世界粮食日l12月月29日：国际生物多样性日日：国际生物多样性日世世界界环环境境
12、日日 把把保保护护生生态态环环境境看看成成自自己己的的神神圣圣使使命命，正正成成为为世世界界上上越越来来越越多多人人的的共共识识。请请看看 -环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学保护环境保护环境 从我做起从我做起环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学1、某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些、某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些方法？哪种最好？方法？哪种最好？利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：铜与浓硝酸反应；铜与浓硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与氧气反应后，再与硝酸反应。铜与氧气反应后，再与硝酸反应。从原子经济性的角度考虑，从最大限度
13、地减少废从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再与硝酸反应的方法是最好的。与硝酸反应的方法是最好的。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学2 2、汽车尾气（含有烃类、汽车尾气（含有烃类、COCO、SOSO2 2与与NONO等物质）是城市空气的污染等物质）是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使COCO与与NONO反应，生成反应，生成可参与大气生态环境循环
14、的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SOSO2 2的转化的转化。（1 1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 ： 2CO+2NO2CO+2NO2CO2CO2 2+N+N2 2 （2 2）“催化转换器催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是（酸度，其原因是（ ） SOSO2 2转化为转化为SOSO3 3，产生硫酸酸雾，产生硫酸酸雾 （3 3）控制城市空气污染源的方法可以有）控制城市空气污染源的方法可以有 （多选扣分）（多选扣分） a a 开发氢能源开发氢能源
15、 b b 使用电动车使用电动车 c c 植树造林植树造林 d d 戴上呼吸面具戴上呼吸面具 ab环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学3 3、“绿绿色化学色化学”是指从技是指从技术术、经济经济上上设计设计可行的化学反可行的化学反应应，尽可，尽可能减少能减少对环对环境的境的负负作用。下列化学反作用。下列化学反应应，不符合，不符合绿绿色化学概念的色化学概念的是（是（ ）A消除硫酸厂尾气排放消除硫酸厂尾气排放 SO2NH3H2O=(NH4)2SO3B消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染 NO2NONaOH =2NaNO2H2O C制制CuSO4 Cu2H2SO4(浓浓)=C
16、uSO4SO22H2OD制制CuSO4 2CuO2=2CuO CuOH2SO4(稀稀)=CuSO4H2OC中有污染物中有污染物SO2放出，不符合放出，不符合“绿色化学绿色化学”的概念的概念 C 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学4、保、保护环境是每一个公民的责任，下列做法：护环境是每一个公民的责任，下列做法：推广使用无推广使用无磷洗涤剂；磷洗涤剂；城市生活垃圾分类处理；城市生活垃圾分类处理；推广使用一次性木推广使用一次性木质筷子；质筷子；推广使用清洁能源；推广使用清洁能源；过量使用化肥、农药；过量使用化肥、农药；推广使用无氟冰箱。其中有利于保护环境的是（推广使用无氟冰箱。其中有利于保护环境的
17、是（）ABCD5、绿、绿色化学的目标是（色化学的目标是（）A减少对环境的污染减少对环境的污染B防患于未然，最终杜绝化学污染源防患于未然，最终杜绝化学污染源C设计对人类健康和环境更安全的化合物设计对人类健康和环境更安全的化合物D研究变换基本原料和起始化合物研究变换基本原料和起始化合物绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生绿色化学的核心是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。产对环境的污染。C B 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学6、现、现有以下几种措施：有以下几种措施：对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，理，少用原煤做燃料，少用原煤做燃
18、料，燃煤时鼓入足量空气，燃煤时鼓入足量空气，开发清洁开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是（能源。其中能减少酸雨产生的措施是（）ABCD7、下、下列有关环境保护的说法中错误的是（列有关环境保护的说法中错误的是（）A含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化B各国工业大量排放二氧化硫是全球气候变暖的主要原因各国工业大量排放二氧化硫是全球气候变暖的主要原因C劣质装修材料中的甲醛、苯、氡气等对人体有害劣质装修材料中的甲醛、苯、氡气等对人体有害D废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成污
19、染污染解析解析A属于水体污染，属于水体污染，B中造成温室效应的气体是二氧化碳不中造成温室效应的气体是二氧化碳不是二氧化硫；是二氧化硫；C属于室内装修污染；属于室内装修污染；D属于土壤污染。属于土壤污染。C B环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学8、为、为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合后使，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。用。请写出燃烧时，有关请写出燃烧时，有关“固硫固硫”(不使硫化合不使硫化合物进入大气物进入大气)反应的化学方程式：反应的化学方程式：CaO+SO2=CaSO3；2CaSO3+O2=CaSO4二氧化硫是酸性
20、氧化物，高温下能与碱性二氧化硫是酸性氧化物，高温下能与碱性氧化物氧化物CaO反应生成反应生成CaSO3。因。因SO2与亚与亚硫酸盐都具有还原性，生成的硫酸盐都具有还原性，生成的CaSO3在加在加热时被热时被O2氧化为氧化为CaSO4。环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学9、空、空气污染下列叙述错误的是：气污染下列叙述错误的是： （ ）A温室效应是温室效应是CO具有增高地球温度的效应造成的具有增高地球温度的效应造成的B破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质CCO能与血红蛋白形成稳定的化合物，降低血液输入氧的能与血红蛋白形成稳定的化合物，降低血液输入氧的能力能力D酸雨
21、主要是雨水与酸雨主要是雨水与SO3或或SO2反应，最终形成的反应，最终形成的H2SO4、还有少量的还有少量的NO2及及CO2和水反应生成的和水反应生成的HNO3与与H2CO3造成的造成的解析解析 A温室效应是温室效应是CO2浓度增高所致。浓度增高所致。D中含硫的物质燃烧生中含硫的物质燃烧生成成SO2，SO2在一些催化剂作用下生成在一些催化剂作用下生成SO3，SO3被水吸收成被水吸收成H2SO4或或SO2与水反应生成与水反应生成H2SO3，H2SO3再被氧化成再被氧化成H2SO4。空气中空气中NO2（汽车尾气）与（汽车尾气）与H2O反应生成反应生成HNO3或或NO和和O2，水反应生成水反应生成HNO3。C 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学
