人教版 (2019)必修 第二册第三节 环境保护与绿色化学精品课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第三节 环境保护与绿色化学精品课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了环境质量监测，化学与“三废”污染，化学与环境保护，含硫化合物处理，常用的污水处理方法，物理法，生物法，化学法，污水处理的流程示意图，可用于绿化和景观用水等内容，欢迎下载使用。
环节一：化学与环境保护
现代社会的环境污染问题日益严重，而环境污染的治理离不开有关的化学知识。我们的生活中都存在哪些污染问题？那么在化工生产中，有没有不产生污染的工艺生产？我们怎么可以避免有关的化学污染？
通过对污染物的存在形态、含量进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据，是进行环境质量评价和污染治理的基础。
化学与“三废”污染——大气污染物与次生污染物
阳光、空气和水蒸气等作用
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
含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些物质发生反应加以控制、消除和回收利用。请举例说明这些方法所依据的化学反应和反应类型。
CaCO3+SO2 === CaSO3 + CO2
SO2+2NH3+H2O === (NH4)2SO3
2CaSO3+O2 === 2CaSO4
工业尾气中的NOx一般用烧碱吸收，汽车尾气一般进行催化转化。
①碱液吸收：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 氧化还原反应
②催化转化：2NO2＋4CO ===N2＋4CO2 氧化还原反应
化学与“三废”污染——大气污染治理措施
通过改善燃料质量、改进燃烧裝置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染；通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器、使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染；停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层；通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室内空气质量
化学与“三废”污染——水体污染
主要污染物：①重金属、酸、碱、盐等无机化合物；②耗氧物质、石油和难降解的有机物以及含磷洗涤剂等；③农药等。水污染现象：水的自净能力下降，水质浑浊、发黑、臭；赤潮、水华、水俣病等。
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，一级处理作为预处理。
经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标
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 blms），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。
工业上：1.工业废水处理后排放
工业上：2.应用新技术、新工艺
农业上：合理使用化肥、农药，提倡使用农家肥
生活上：生活污水处理后排放，禁止使用含磷洗涤剂
化学与“三废”污染——固体废弃物污染
处理原则：无害化、减量化和资源化，达到减少环境污染和资源回收利用两个目的。
利用矿物废料做道路工程材料、填垫材料及冶金等轻工业。
利用含有植物所需的营养元素的废物做土壤改良剂和肥料。
土壤保护、植树造林等生物措施及对已污染土壤的治理等。
从含碳、油或其他有机物的废物中回收固体燃料等。
化学与“三废”污染——六大环境问题及其危害
核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。 又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程）从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%
原子经济性反应高选择性反应
按照绿色化学的原则，最理想的原子经济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100%。
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
以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去使用的氯代乙醇法主要包括以下反应：
现代石油化工采用银作催化剂，可以实现一步完成：
试计算两种生产工艺的原子利用率。你还能举出其他原子利用率为100%的化学反应类型和实际例子吗？原子利用率与产率相同吗？
两种方法的原子利用率 ：
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。
绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，内容广泛。绿色化学倡导用化学的技术和方法减少或停止使用那些对人类健康、社会安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂等。
绿色化学与污染控制化学不同。污染控制化学是对已被污染的环境进行治理的化学技术与原理。绿色化学的理念是使污染消除在产生的源头,使整个合成过程和生产过程对环境友好,不使用有毒、有害的物质，不产生废物，这是从根本上消除污染的对策。由于在始端就采用预防污染的科学手段，故过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
人工光合作用是模仿植物光合作用实现对太阳能的转化、存储和利用。2003年美国启动“太阳神计划”，用半导体制成光化学二极管加上不同的催化剂，实现太阳能的吸收，把二氧化碳和水变成我们需要的化合物，2014年第一个人工光合作用集成系统诞生，再到近几年的光合酶与人工合成的纳米材料结合实现太阳能的转化，都为人工光合系统的构建和利用奠定了重要基础。2020年5月8日，德国马普所和法国波尔多大学的研究人员以一半天然，一半合成的人造“叶绿体”，并利用光和该系统实现了CO2的固定。
环节四：归纳整理，巩固提升
核心思想：从源头减少或消除环境污染
目标：原子利用率100%
遵循原则：减量化、再利用和再循环
进行环境质量检测，为进行环境质量评价和污染质量打基础
1、在日常生活中，下列做法值得提倡的是（　　）A.随意丢弃废旧电池B.随手关闭水龙头C.吃露天烧烤D.将生活垃圾深埋地下
2、我国酸雨的形成主要是由于( )A．燃烧石油B．森林失火过多C．硫酸厂排出废气过多D．烧煤
3、下列对废弃塑料制品的处理方法中最为恰当的是（　）A．焚烧B．粉碎后深埋C．倾倒在海洋中D．用化学方法加工成防水涂料或汽油
4、甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体，其合成方法之一如下：CH3OC≡CH+CH3OH+A→CH2=C(CH3)COOCH3，下列说法正确的是（ ）A. 已知该反应的原子利用率为100%，则A为CO2B. CH3OH和甘油互为同系物C. CH3C≡CH与丙烯的性质相似，则该物质可以发生加成、氧化反应D. 能与NaHCO3反应的CH2=C(CH3)COOCH3的同分异构体有9种
5.在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是（ ）①置换反应　②化合反应　③分解反应　④取代反应　⑤加成反应　⑥加聚反应　⑦酯化反应A．②⑤⑥ B．②④⑤ C．只有⑥ D．只有⑥⑦