人教版 (2019)必修 第二冊第三節(jié) 環(huán)境保護與綠色化學精品課件ppt

這是一份人教版 (2019)必修 第二冊第三節(jié) 環(huán)境保護與綠色化學精品課件ppt，共36頁。PPT課件主要包含了環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，化學與“三廢”污染，化學與環(huán)境保護，含硫化合物處理，常用的污水處理方法，物理法，生物法，化學法，污水處理的流程示意圖，可用于綠化和景觀用水等內(nèi)容，歡迎下載使用。
環(huán)節(jié)一：化學與環(huán)境保護
現(xiàn)代社會的環(huán)境污染問題日益嚴重，而環(huán)境污染的治理離不開有關(guān)的化學知識。我們的生活中都存在哪些污染問題？那么在化工生產(chǎn)中，有沒有不產(chǎn)生污染的工藝生產(chǎn)？我們怎么可以避免有關(guān)的化學污染？
通過對污染物的存在形態(tài)、含量進行分析和測定，為控制和消除污染提供可靠的數(shù)據(jù)，是進行環(huán)境質(zhì)量評價和污染治理的基礎(chǔ)。
化學與“三廢”污染——大氣污染物與次生污染物
陽光、空氣和水蒸氣等作用
大力發(fā)展水利、核電等，改善能源結(jié)構(gòu)，減少使用化石燃料
工廠廢氣經(jīng)過除塵、處理后達到國家排放標準后排放
植樹種草，增加綠化面積，大力改善周圍環(huán)境
含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。工業(yè)上常利用它們與一些物質(zhì)發(fā)生反應加以控制、消除和回收利用。請舉例說明這些方法所依據(jù)的化學反應和反應類型。
CaCO3+SO2 === CaSO3 + CO2
SO2+2NH3+H2O === (NH4)2SO3
2CaSO3+O2 === 2CaSO4
工業(yè)尾氣中的NOx一般用燒堿吸收，汽車尾氣一般進行催化轉(zhuǎn)化。
①堿液吸收：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 氧化還原反應
②催化轉(zhuǎn)化：2NO2＋4CO ===N2＋4CO2 氧化還原反應
化學與“三廢”污染——大氣污染治理措施
通過改善燃料質(zhì)量、改進燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進排煙設(shè)備、發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比例等措施，減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染；通過推廣使用無鉛汽油、在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器、使用燃料電池、乙醇汽油作為汽油代用品、發(fā)展電動車等措施，減少汽車等機動車尾氣污染；停止氟氯代烷的生產(chǎn)和使用以保護臭氧層；通過合理使用煤氣、石油氣或天然氣等家用燃料、使用合格的環(huán)保型建筑材料和裝飾材料、禁止在公共場所吸煙等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量
化學與“三廢”污染——水體污染
主要污染物：①重金屬、酸、堿、鹽等無機化合物；②耗氧物質(zhì)、石油和難降解的有機物以及含磷洗滌劑等；③農(nóng)藥等。水污染現(xiàn)象：水的自凈能力下降，水質(zhì)渾濁、發(fā)黑、臭；赤潮、水華、水俁病等。
用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。經(jīng)一級處理后的水一般達不到排放標準，一級處理作為預處理。
經(jīng)二級處理后的水一般可以達到國家規(guī)定的排放標
含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，會出現(xiàn)水華、赤潮等水體污染問題。你認為在城市和農(nóng)村出現(xiàn)的這種水體污染各有什么特點？請查閱資料，了解有關(guān)的污染及治理情況，并與同學交流
所謂水華（water blms），就是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是水體富營養(yǎng)化的一種特征，主要由于生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含有大量氮、磷的廢污水進入水體后，藍藻（嚴格意義上應稱為藍細菌）、綠藻、硅藻等藻類成為水體中的優(yōu)勢種群，大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍色或綠色的一種現(xiàn)象。也有部分的水華現(xiàn)象是由浮游動物——腰鞭毛蟲引起的。淡水中“水華”造成的最大危害是：飲用水源受到威脅，藻毒素通過食物鏈影響人類的健康，藍藻“水華”的次生代謝產(chǎn)物MCRST能損害肝臟，具有促癌效應，直接威脅人類的健康和生存。此外，自來水廠的過濾裝置被藻類“水華”填塞，漂浮在水面上的“水華”影響景觀，并有難聞的臭味。
工業(yè)上：1.工業(yè)廢水處理后排放
工業(yè)上：2.應用新技術(shù)、新工藝
農(nóng)業(yè)上：合理使用化肥、農(nóng)藥，提倡使用農(nóng)家肥
生活上：生活污水處理后排放，禁止使用含磷洗滌劑
化學與“三廢”污染——固體廢棄物污染
處理原則：無害化、減量化和資源化，達到減少環(huán)境污染和資源回收利用兩個目的。
利用礦物廢料做道路工程材料、填墊材料及冶金等輕工業(yè)。
利用含有植物所需的營養(yǎng)元素的廢物做土壤改良劑和肥料。
土壤保護、植樹造林等生物措施及對已污染土壤的治理等。
從含碳、油或其他有機物的廢物中回收固體燃料等。
化學與“三廢”污染——六大環(huán)境問題及其危害
核心：利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。 又稱為“環(huán)境無害化學”、“環(huán)境友好化學”、“清潔化學”。從學科觀點看：是化學基礎(chǔ)內(nèi)容的更新。（改變反應歷程）從環(huán)境觀點看：強調(diào)從源頭上消除污染。（從一開始就避免污染物的產(chǎn)生）從經(jīng)濟觀點看：它提倡合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)成本。（盡可能提高原子利用率）熱點：原子經(jīng)濟性——反應物原子全部轉(zhuǎn)化為最終的期望產(chǎn)物，原子利用率為100%
原子經(jīng)濟性反應高選擇性反應
按照綠色化學的原則，最理想的原子經(jīng)濟就是反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這時原子利用率為100%。
原子利用率為100%的化學反應類型:化合反應、加成反應、加聚反應
以乙烯為原料生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，過去使用的氯代乙醇法主要包括以下反應：
現(xiàn)代石油化工采用銀作催化劑，可以實現(xiàn)一步完成：
試計算兩種生產(chǎn)工藝的原子利用率。你還能舉出其他原子利用率為100%的化學反應類型和實際例子嗎？原子利用率與產(chǎn)率相同嗎？
兩種方法的原子利用率 ：
方法一：反應物Cl2和Ca(OH)2對環(huán)境及設(shè)備有很大的污染性和腐蝕性，生產(chǎn)工藝分二步，產(chǎn)率和原子利用率低，成本高，反應的選擇性低，產(chǎn)物中有大量的非期望物質(zhì)。方法二：反應物中O2無毒無污染、生產(chǎn)工藝簡單，原子利用率為100%，催化劑選擇性高、產(chǎn)率高、成本低，因此方法二更優(yōu)。
綠色化學涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科，內(nèi)容廣泛。綠色化學倡導用化學的技術(shù)和方法減少或停止使用那些對人類健康、社會安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑等。
綠色化學與污染控制化學不同。污染控制化學是對已被污染的環(huán)境進行治理的化學技術(shù)與原理。綠色化學的理念是使污染消除在產(chǎn)生的源頭,使整個合成過程和生產(chǎn)過程對環(huán)境友好,不使用有毒、有害的物質(zhì)，不產(chǎn)生廢物，這是從根本上消除污染的對策。由于在始端就采用預防污染的科學手段，故過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。
人工光合作用是模仿植物光合作用實現(xiàn)對太陽能的轉(zhuǎn)化、存儲和利用。2003年美國啟動“太陽神計劃”，用半導體制成光化學二極管加上不同的催化劑，實現(xiàn)太陽能的吸收，把二氧化碳和水變成我們需要的化合物，2014年第一個人工光合作用集成系統(tǒng)誕生，再到近幾年的光合酶與人工合成的納米材料結(jié)合實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化，都為人工光合系統(tǒng)的構(gòu)建和利用奠定了重要基礎(chǔ)。2020年5月8日，德國馬普所和法國波爾多大學的研究人員以一半天然，一半合成的人造“葉綠體”，并利用光和該系統(tǒng)實現(xiàn)了CO2的固定。
環(huán)節(jié)四：歸納整理，鞏固提升
核心思想：從源頭減少或消除環(huán)境污染
目標：原子利用率100%
遵循原則：減量化、再利用和再循環(huán)
進行環(huán)境質(zhì)量檢測，為進行環(huán)境質(zhì)量評價和污染質(zhì)量打基礎(chǔ)
1、在日常生活中，下列做法值得提倡的是（　?。〢.隨意丟棄廢舊電池B.隨手關(guān)閉水龍頭C.吃露天燒烤D.將生活垃圾深埋地下
2、我國酸雨的形成主要是由于( )A．燃燒石油B．森林失火過多C．硫酸廠排出廢氣過多D．燒煤
3、下列對廢棄塑料制品的處理方法中最為恰當?shù)氖牵ā。〢．焚燒B．粉碎后深埋C．傾倒在海洋中D．用化學方法加工成防水涂料或汽油
4、甲基丙烯酸甲酯是合成有機玻璃的單體，其合成方法之一如下：CH3OC≡CH+CH3OH+A→CH2=C(CH3)COOCH3，下列說法正確的是（ ）A. 已知該反應的原子利用率為100%，則A為CO2B. CH3OH和甘油互為同系物C. CH3C≡CH與丙烯的性質(zhì)相似，則該物質(zhì)可以發(fā)生加成、氧化反應D. 能與NaHCO3反應的CH2=C(CH3)COOCH3的同分異構(gòu)體有9種
5.在“綠色化學工藝”中，理想狀態(tài)是反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%。下列反應類型能體現(xiàn)“原子經(jīng)濟性”原則的是（ ）①置換反應?、诨戏磻、鄯纸夥磻、苋〈磻、菁映煞磻、藜泳鄯磻、啧セ磻狝．②⑤⑥ B．②④⑤ C．只有⑥ D．只有⑥⑦