化学与可持续发展.ppt
绿色化学与可持续发展 完整版课件
超临界二氧化碳代替有毒、 有害溶剂的发展
利用我国合成氨厂、炼油厂中制 氢装置大量排放的CO2，开发（或 引进） 超临界CO2技术在房屋装修 、泡沫塑料生产、服装干洗等中应 用，形成新兴产业。
4、产品绿色化：产品的使用不会引起生态危害、不 会威胁人类健康、可循环利用。
人类创造的许多产品对提高生活水准起了很大的作用,但 有的产品同时对环境产生严重的破坏,绿色化学研制环境友 好产品,就是为了消除污染环境产品的负面影响。
如塑料在生产和生活中有极其广泛又不可缺少的作用, 但 大量的农膜和塑料包装、餐具等废物形成了令人困扰的“白色 污染”,破坏土壤污染水质,解决这一难题的办法就是用可生物 降解的聚合物来取代它们,现在已有用生物质为原料(淀粉或纸) 制成的一次性餐具,但其性能和价格还需要大大改进。
光降解塑料
光降解的机理是在太阳光的照射下，引发光化学反应，使高分 子化学物的链断裂和分解。一种有效的方法是通过共聚改性，在塑 料中引入光敏性基团。如：在高分子化合物中引入羰基可获得光降 解高分子材料；当高分子化合物接有不饱和侧链时也容易降解，如 侧链接有乙烯基的聚乙烯，受光照易发生降解 。
O
TS-1
H2O2
CH3 CH CH2
CH3 CH CH2
H2O
传统AlCl3、HF催化剂的缺点：腐蚀设备，危害人身健康和社区安全， 废水、废渣污染环境
分子筛固体酸催化剂: 减少三废的排放
使用对人类和生态环境无毒、无害的催化剂 获得目标产物是绿色化学的追求目标。
如无铅汽油添加剂甲基叔丁基醚的工业生 产过程用磺酸树脂取代浓H2SO4作催化剂,避免 强腐蚀性H2SO4的使用
典型例题：
1、下列环境问题与化石燃料无关的是 A、酸雨 B、光化学烟雾 C、水华
化学与可持续发展
化学与可持续发展随着全球经济的快速发展和人口的不断增加，对能源和资源的需求日益增加，可持续发展成为现代社会的重要趋势。
而化学作为一门学科，在实现可持续发展中扮演着重要的角色。
本文将探讨化学与可持续发展之间的紧密联系，并介绍一些化学在可持续发展中的应用。
一、能源的可持续发展能源问题是全球可持续发展的核心问题之一。
化学在能源开发和利用中发挥着重要作用。
例如，化学反应可以实现能源的转化和储存。
目前，燃料电池作为一种高效清洁的能源转换设备，正在逐渐取代传统能源转换技术。
它通过化学反应将氢与氧气转化为电能，不产生有害物质。
此外，化学还可以用于寻找新能源，如太阳能电池、生物质能源等。
二、资源的可持续利用资源的有限性是制约可持续发展的重要因素之一。
化学在资源的可持续利用方面发挥着重要作用。
化学反应可以实现废物的再利用和循环利用。
通过催化剂的作用，化学反应可以加速废物的分解和转化，从而减少资源浪费。
此外，化学还可以实现废物的资源化利用。
例如，废旧塑料可以通过化学方法转化为燃料或再生塑料，实现资源的循环利用。
三、环境保护与化学技术环境污染是制约可持续发展的重要因素之一。
化学作为环境科学的重要组成部分，在环境保护中发挥着重要作用。
一方面，化学技术可以用于废水、废气的处理和净化。
例如，化学中的吸附、催化等技术可以有效去除废水中的有害物质，净化大气中的废气。
另一方面，化学技术可以用于环境监测和分析。
例如，化学分析方法可以准确测定环境中的污染物浓度，为环境保护决策提供科学依据。
四、绿色化学的发展绿色化学是可持续发展中的重要理念之一。
它强调通过改进化学过程和产品设计，减少或消除对环境和人类健康的不利影响。
绿色化学致力于开发更环境友好、节能高效的化学产品和技术。
例如，绿色溶剂的研发可以替代传统有机溶剂，减少有机溶剂对环境的污染。
此外，绿色催化剂的研究可以提高催化反应的效率，减少对稀有金属的需求。
通过推广绿色化学，可以实现化学产业的可持续发展。
化学与可持续化发展
化学与可持续化发展化学与可持续发展随着环境污染的严重加剧和自然资源的日益枯竭，可持续发展成为了全球的共同关注点。
在这个背景下，化学作为一门学科，正逐渐发挥着重要的作用。
化学不仅为人类创造了各种各样的物质，也为可持续发展提供了许多解决方案。
本文将介绍化学在可持续发展中的应用，并探讨如何通过化学实现更加环保和可持续的未来。
一、可持续发展与化学可持续发展的核心理念是在满足当前需求的基础上，不破坏对未来世代发展的可能性。
化学作为一门科学，与可持续发展密切相关。
首先，化学可以提供环保的替代方案。
例如，化学合成可用于生产可再生能源，如太阳能电池和燃料电池，从而减少对传统化石燃料的依赖。
其次，化学还可以开发可回收的材料，例如可降解塑料和循环利用的金属。
这些都有助于降低资源消耗和废物产生。
此外，化学可以开发环境友好的农业和园艺技术，为食品生产提供更加可持续的解决方案。
二、化学在能源领域的应用能源问题是可持续发展面临的最大挑战之一。
化学在能源领域的应用广泛且具有潜力。
首先，化学反应可以被利用来生成清洁能源。
例如，光合作用利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机化合物，释放出氧气。
这为研发太阳能电池提供了启示，通过模仿光合作用过程，可以转化阳光能为电能。
其次，化学反应也可以被用于生产燃料电池，如氢燃料电池和氧化铁燃料电池，以替代传统的化石燃料。
这些化学反应不仅能够提供清洁能源，还能减少温室气体的排放。
三、化学在材料科学中的应用化学在材料科学中的应用广泛而重要。
首先，化学合成可以制备新型的材料，如具有高强度和特殊功能的陶瓷、金属和聚合物。
这些新材料可以用于构建更高效的能源设备、轻量化的交通工具和可持续建筑。
其次，化学分析技术可以帮助我们评估材料的环境友好性，包括分析材料中的有害物质和评估其对环境的潜在影响。
这些分析结果可以帮助制定更符合可持续发展理念的制造标准和指南。
四、化学在农业与食品生产中的应用化学在农业与食品生产中的应用也不可忽视。
第四章化学与可持续发展章末总结课件
化学与自然资源的开发利用 金属矿物和海水资源的开发利用
专题归纳例析 金属的化学性质与冶炼的关系 Zn Fe Sn K Ca Na Mg Al Hg Ag Pt Au Pb(H) Cu ＋ 还原性 还原性逐渐减弱，对应的阳离子氧化性逐渐增强(Fe 对应 Fe2 ) 常温下反应缓 常温下 常温下生成 慢， 久置后生成 常温下迅速 不反 与 O2 氧化膜，点 氧化膜， 高温下 不反应 反应，应保 应，加 反应 燃或高温下 Zn、Fe 燃烧， 存在煤油中 热缓慢 剧烈反应 Sn～Cu 与 O2 反应 迅速化合 专题一
例 1 关于铝的冶炼，有以下一些问题，请你通过努力，争取 完成。 (1)工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的 Al2O3，然后电 解 Al2O3/Na3AlF6 得到铝。也可用电解 NaCl—KCl—AlCl3 共熔体 方法制铝，且比电解 Al2O3/Na3AlF6 制铝节省电能约 30%，但现 在仍用前一种方法制铝，其主要原因是( ) A．AlCl3 是共价化合物，其熔融体不导电 B．电解 AlCl3 生成的 Cl2 会污染大气 C．自然界不存在富含 AlCl3 的矿石 D．生产无水 AlCl3 较困难，成本又较高
与冷水剧烈 与热水或沸 与高温水蒸气 与 H2O 或较快反 水反应，生 反应，生成 H2 反应 应，生成碱 成 H2 和氢 和氧化物(Cu 和 H2 氧化物 除外) 与酸 反应 能置换出非氧化性酸中的氢(Cu 除外)
与 H2O 不反应 与氧化 性酸反 与王水反应 应， 但不 生成 H2
首先与 H2O 反应，生成 与盐溶 一般是位于金属活动性顺序前边的金属能从盐中 的碱可与盐 液反应 置换出后边的金属 发生复分解 反应 与强碱 仅 Al、Zn 与强碱溶液反应，生成 H2 和偏铝酸盐或锌酸盐 反应 冶炼 电解法(电解熔融的盐、 氧 热还原法 热分解法 方法 化物或氢氧化物)
化学与可持续性发展
新课程 学新情旧及教 高考试 高考命 标准 材目对标比 题分析 题趋向
本主题出自必修二第四章，对比旧教材，新教材本 章节主题和其内容都重新进行了调整，强调了化学 与社会发展的重要联系，体现了“科学态度和社会 责任”的核心素养。
普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》
内容要求
5.1 化学促进可持续发展 结合实例认识化学科学与技术合理使用的重要性。树立“绿色化学”
的观念，形成资源全面节约、物能循环利用的意识。 5.2 化学科学在材料科学、人类健康等方面的重要作用
知道常见材料类型，结合实例认识材料组成、性能与应用的联系。体 会化学科学发展对于药物合成的重要意义，初步建立依据物质性质分析 健康问题的意识。 5.3 化学在自然资源和能源综合利用方面的重要价值
新课程 新旧教 高重考点试 高考命 标准 材对比 与题难分点析 题趋向
1.情景素材 2.环境保护 3.流程题型
（20全国卷III，T7）宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色， 历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为 Cu(OH)2·CuCO3)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)。下 列说法错误的是（ ）
B. 大规模开采可燃冰作为新能源
C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D. 研发催化剂将CO2还原为甲醇
（21全国卷Ⅰ，T26）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物 广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题： ⑴I2的一种制备方法如下图所示：
（21全国卷II，T26）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分 有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。 为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、 ①镁加等入。Fe粉进行转化反应的离子方程式为 _______________________________________，生成的 沉淀与硝酸反应，生成_____________后可循环使用。
化学与可持续发展PPT课件3 1
• （5）从海水中制金
精盐
母液 Mg(OH)2 贝壳
煅烧
盐酸、浓缩
MgCl2 •H2O
脱水
MgCl2 电解 Mg
CaO
水
石灰乳
MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O MgCl2
• 实验4-2 《全解》P255 • 实验方法： • 1、取约3克的干海带，用刷子去净其表面上的附着物，把海带 剪碎后，用适量酒精浸湿，放入坩埚中 • 2、把泥三角放在铁三脚架上，将坩埚放在泥三角上，点燃酒 精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带冷却至室温。 • 3、将海带灰转移到小烧杯中，加入约10mg蒸馏水，搅拌，煮 沸2-3min，过滤 • 4、在滤液中滴入几滴3mol/ L的稀硫酸再加入约1ml3%的 H2O2 ，观察现象 • 5、再向溶液中加入几滴淀粉溶液，再观察现象 • 实验现象：加入H2O2后，溶液由无色变为深黄色，再加入淀粉 溶液后，溶液又变为深蓝色
冷却水
出
进
图4-4太阳能蒸发原理示意图
6、海水的综合利用
• （1）海水制盐——生产NaCl • （2） NaCl的水溶液制NaOH 2NaCl + 2H2O 电解 H2 + Cl2 + 2NaOH • （3）制金属Na 2NaCl（熔融）电解 2Na + Cl2 • （4）制Na2CO3 • 2 NaOH + CO2= Na2CO3 + H2O
5、海水的淡化：
• （1）海水淡化的途径: • 从海水中提取淡水 • 从海水中分离出盐 • （2）海水淡化的方法: • 蒸 馏 法（最先使用，技术成熟，但成本高） • 电渗析法（成本低，但未能大量生产） • 离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离 子交换树脂）
新教材人教版高中化学必修二第八章化学与可持续发展PPT
【迁移·应用】 1.冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法 ②水煤气(或 氢气,或一氧化碳)法 ③活泼金属置换法 ④电解法。四 种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜 ;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中 炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是 ( ) A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用② C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④
二、海水资源的开发利用 1.海水资源的利用 (1)利用途径:海水的淡化和直接利用海水进行循环冷 却等。
(2)海水淡化:通过从海水中提取淡水或从海水中把盐
分离出去,都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方
法主要有_______、_________、___________和_____
_成_熟__,_但等成。蒸本其馏较中法高__。___电__渗的析历法史最久离,子技交术换和法工艺也膜比分较
2.金属冶炼的常用方法
【情境·思考】 当铁轨有缝隙时,维修工人常将铝粉与氧化铁的混合物 点燃,让熔融的铁水流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨 牢牢的黏结在一起。你知道其工作原理吗?
提示:高温条件下,铝粉与Fe2O3发生反应,化学反应方
程式为Fe2O3+2Al
Al2O3+2Fe。
3.金属矿物资源的开发和利用措施 (1)提高金属矿物的利用率; (2)开发环保高效的金属冶炼方法; (3)防止金属的腐蚀; (4)使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量; (5)加强废旧金属的回收和再利用。
高温
====
Al2O3+2Cr,符合③;
(3)Au、Pt一般用物理法提取。 (4)利用铝热反应不能冶炼还原性比Al强的金属,如Mg 、Na等。
2.铝热反应实验
实验 Al作还原剂,金属氧化物作氧化剂,用铝将氧化物中 原理 的金属置换出来
化学课件《化学是社会可持续发展的基础》优秀ppt1 苏教版
请根据上述知识谈谈电路板的制作方法。
印刷电路板的制作原理
敷铜板
用油漆描 出电路图
放入FeCl3溶液中浸泡 印刷电路板
谈一谈 下面这些新型材料与化学的关系
光导纤维是什么？如何制备？ 纳米材料 形状记忆合金 超导合金
光导纤维
光
光导纤维简称光纤，利
学
用了全反射的原理。容
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子]
化学专题化学科学与人类文明化学是社会可持续发展的基次件ppt
05
结论
对化学科学的展望
化学科学将不断深入发展
化学科学作为一门基础自然科学，将继续推动人类文 明的发展，不断深入探索和发现新的化学反应和分子 结构，为人类创造更多的价值。
绿色化学的发展
随着环保意识的不断提高，绿色化学的发展将越来越 受到重视。绿色化学旨在从源头上预防污染和废弃物 的产生，通过设计更环保的化学反应和材料，为人类 带来更可持续的发展。
科学技术的发展。
化学与人类文明的关系
化学是人类文明进步的基石
从古代的炼丹术、制陶术到现代的制药、材料科学，化学为人类提供了丰富的物质文明和精神文明。
化学与生产生活的密切联系
化学为农业、医药、能源、环保等领域提供了重要技术支持，对人类生产生活方式产生深远影响。
化学在社会发展中的作用
化学在解决人类面临的问题中的作用
2023
化学专题-化学科学与人类 文明-化学是社会可持续发
展的基础-PPT
contents
目录
• 引言 • 化学基础知识 • 化学科学与人类文明的联系 • 化学在社会发展中的应用 • 结论
01
引言
化学科学的意义
化学是研究物质组成、结构、性质和变化规 律的科学。
化学在自然科学中的地位和作用：化学与物 理学、生物学、地球科学等学科相互渗透， 为其他学科提供基础理论和基础知识，推动
物质的最小单位
分子
由两个或更多原子通过共享电子形成的化合物
化学反应原理
化学反应的类型
如取代、加成、氧化还原等
反应速率
描述化学反应的快慢
催化剂
加速化学反应的物质，但不参与反应本身
化学键与分子结构
共价键
原子间通过共享电子形成的键
新教材高中化学第八章化学与可持续发展第一节第3课时煤石油和天然气的综合利用课件新人教版必修2
CH2-CH2
C2H5Cl+HCl
课堂素养达标
1.世界所需能源和化工原料大部分来自石油、煤和天然气等矿物资源。下列有
关说法正确的是(
)
A.石油裂解可得到氯乙烯
B.液化石油气的主要成分是甲烷
C.工业上可通过石油分馏得到乙烯和苯
D.干馏煤可得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
【解析】选D。在石油化工生产过程中,常用石油分馏产品(包括石油气)作原料,
分子质量小、沸点低的烃,提高汽油的产量。煤是由有机物和少量无机物组成
的复杂混合物,主要含碳元素,还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素,并不含苯和
甲苯。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤焦油是含有多种芳香族化合物
的混合物,可以生产芳香族化合物苯和甲苯。
2.石油是一种不可再生资源,作为重要的化工原料,只有综合利用才能充分提
2.化学“两裂”的比较
名称
定
义
目
的
裂化
在一定条件下,把相对分子质
量大、沸点高的烃断裂为相
对分子质量小、沸点低的烃
提高轻质油的产量,特别
是提高汽油的产量
裂解
在高温下,使具有长链分子的
烃断裂成各种短链的气态烃
和少量液态烃,属于深度裂化
获得短链不饱和烃
【拓展提升】重要工业气体的来源、主要成分及主要用途
高温
C(s)+H2O(g) === CO(g)+H2(g),故D正确。
=
【补偿训练】
下列说法中,不正确的是(
)
A.石油有固定的沸点,所以可进行分馏
B.重油经过催化裂化可以得到汽油
C.在石油加工过程中经过减压蒸馏可得到石蜡
D.石油分馏所得的馏分是混合物
化学与可持续发展24页PPT
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
人成自
4月22日：地球日
界的 为 己 把
5月31日：世界无烟日
共世的保
6月05日：日：世界防治荒漠化和干旱日
。 上 圣 生 7月11日：世界人口日
境请 越 使 态 9月16日：国际保护臭氧层日
10月4日：世界动物日 10月16日：世界粮食日
日看 来 命 环 越，境
谢谢！
24
3、按造成污染的性质分：化学污染、生物污 染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。
1.大气污染的来源、危害、治理
»主要污染物:
二氧化物 碳氧化物 氮氧化物 碳 氢化物 飘尘 煤尘 放射性物质等
1.来源:
煤 石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气, 工业废气等
2.危害: 危害人类健康
影响植物生长 破坏建筑材料 改变地球气候
12月10日大雾散去，4000人死亡，其中大部分是老人， 感染支气管炎和有关肺部疾病的患者达数千人。
• 日本水俣病事件：
从1949年起，位于日本熊本县水俣镇的日本氮肥公司开 始制造氯乙烯和醋酸乙烯。由于制造过程要使用含汞 （Hg）的催化剂，大量的汞便随着工厂未经处理的废 水被排放到了水俣湾。1954年，水俣湾开始出现一种病 因不明的怪病，叫"水俣病"，患病的是猫和人，症状是 步态不稳、抽搐、手足变形、神经失常、身体弯弓高叫， 直至死亡。经过近十年的分析，科学家才确认：工厂排 放的废水中的汞是"水俣病"的起因。汞被水生生物食用 后在体内被转化成甲基汞（CH3HCl），这种物质通过 鱼虾进入人体和动物体内后，会侵害脑部和身体的其他 部位，引起脑萎缩、小脑平衡系统被破坏等多种危害， 毒性极大。在日本，食用了水俣湾中被甲基汞污染的鱼 虾人数达数十万。
化学与可持续发展
化学与可持续发展近年来，可持续发展成为全球各国共同追求的目标。
在这个日益关注环境、资源和社会问题的时代，化学科学作为一门重要的学科，也承担着推动可持续发展的重要使命。
本文将探讨化学在可持续发展中的作用，并阐述未来的发展趋势。
1. 垃圾处理与资源回收垃圾处理和资源回收是可持续发展的重要方面。
化学科学在这一领域有着广泛的应用。
例如，化学技术可以用于将废弃物转化为能源，如生物质燃料和生物气体。
此外，化学方法还可以有效地将废物中的有价值物质提取出来，实现资源循环利用。
2. 清洁能源技术清洁能源技术的研究和应用对于减少对化石燃料的依赖、降低碳排放至关重要。
化学科学在清洁能源技术的开发中发挥着重要作用。
例如，化学反应和材料科学可以帮助改善光伏、风能和储能设备的效率和稳定性。
此外，化学也在燃料电池和电解水产氢等领域做出了重要贡献。
3. 可持续农业和食品生产可持续农业和食品生产是保障人类粮食安全和提高农业可持续性的重要措施。
化学科学可以提供许多解决方案，如农药和肥料的研发、粮食储存和保鲜技术等。
通过合理利用化学技术，可以减少对农业的环境影响，提高作物产量和品质。
4. 环境保护和污染治理环境保护和污染治理是实现可持续发展的重要环节。
化学科学可以通过提供高效的污染处理技术和监测手段，来解决环境污染问题。
例如，化学方法可以帮助净化水源、处理废水和废气，还可以开发新型环保材料。
5. 新材料研究新材料的研究和应用是推动可持续发展的重要手段。
化学科学在新材料领域取得了许多重要突破。
例如，通过纳米技术和复合材料的研究，可以开发出更轻、更强、更耐用的材料，以提高能源利用效率和减少资源消耗。
可持续发展是人类共同的责任和目标。
化学科学作为一项关键的技术和学科，为实现可持续发展发挥着重要作用。
未来，随着科学技术的进步和人类对可持续发展的持续关注，化学科学将继续在环境保护、资源利用和能源转化等方面发挥着重要的引领作用。
我们有理由相信，通过持续的努力和创新，化学科学将为实现可持续发展的美好未来做出更大的贡献。
第44讲 化学与可持续发展
第44讲化学与可持续发展化学与可持续发展概述随着全球经济的发展，资源的消耗和环境的破坏日益严重，人们越来越认识到可持续发展的重要性。
可持续发展需要人类在经济、社会和环境三个方面实现可持续性发展。
化学作为一门学科，与可持续发展有着密切的联系。
这篇文章将从绿色化学、生物技术、清洁能源等多个方面介绍化学与可持续发展的关系，并探讨如何通过化学促进可持续发展的实现。
绿色化学绿色化学是一种以环保和节能为出发点的化学设计和过程。
其主要目的是减少或消除有害的气体、废物、污染和能源消耗，同时提高化学品的可持续性。
绿色化学可以从三个方面实现环境和经济上的可持续性：1）减少化学品的有害影响；2）降低化学品生产和使用的能源消耗；3）提高化学品的效率和持久性。
绿色化学的实践需要我们点滴积累，例如减少废弃、减少不必要的添加型剂和表面活性剂。
最近在绿色合成方面的一项主要进展是通过环境友好型溶剂的使用，减少大量数量需求溶剂的需要，实现制药、能源、各种化学领域的可持续性。
生物技术生物技术是现代生命科学、化学工程和工业微生物学等学科的交叉应用。
生物技术的主要目标是利用微生物、酵素、植物等自然生物系统，开发生物转化工程，为人类的生产和生活提供更加可持续的工业方法。
生物技术至今已经在食品加工、医药、纺织等领域发挥了越来越重要的作用，但目前仍有许多技术上的限制和问题。
例如，生物技术尚未解决的重要问题之一是温度和pH值的不同变化，对微生物活性和酶活性的影响很大，使得生物技术的应用受到了限制。
另一方面，生物技术不仅能解决污染问题，也能在产生环境资源和废物管理方面发挥重要作用，使得工厂所产生的废物能有有机处理生产，维持环境口火、实现可持续性的生产方式。
清洁能源清洁能源是一种利用化学、物理等方法来生成、传输和存储能量的能源形式。
清洁能源主要有三种种类：1）可再生能源；2）低碳能源；3）化石能源替代能源。
清洁能源的开发与应用将在全球环保和碳排放的巨大影响下发挥越来越重要的作用。
第八章 化学与可持续发展ppt
(3)写出下列操作或物质的作用:内层纸漏斗底部剪一 个孔:________;蒸发皿盛沙:________;镁条: ________________;氯酸钾:________________。 (4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁?
【解析】铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等 )组成的混合物叫铝热剂,在高温下发生铝热反应,可用 来冶炼难熔的相对较不活泼的金属(如V、Cr、Mn等)、 焊接钢轨等。利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应,同 时促使KClO3分解产生O2,使镁条快速燃烧。
一、金属矿物的开发利用 1.金属冶炼原理与实质 (1)原理:将金属从其化合物中还原出来用于生产和制 造各种金属材料的过程。 (2)实质:用还原剂使化合态的金属得到电子变成金属 单质,即:Mn++ne-====M。
2.金属冶炼的常用方法
【情境·思考】 当铁轨有缝隙时,维修工人常将铝粉与氧化铁的混合物 点燃,让熔融的铁水流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨 牢牢的黏结在一起。你知道其工作原理吗?
知识点二 海水提溴的工艺 【重点释疑】 1.工艺流程
2.主要过程
【思考·讨论】
(1)已知2Br-+Cl2====Br243;2Br-+4H+,根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种
物SO质24 氧化性由强到弱的顺序是怎样的? 提示:氧化剂氧化性大于氧化产物,则氧化性为 Cl2>Br2>SO2。
(2)有人说步骤①通入氯气氧化后直接用有机溶剂萃取
出溴即可,你认为其建议是否合理? 提示:不合理,直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂, 还会造成一部分溴流失,使成本增加。
【案例示范】 【典例】海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气 吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示:
第八章碳达峰和碳中和化学与可持续发展课件高一下学期化学人教版
甲醇
甲烷
大气中二氧化碳含量过高对环境造成的影响
温室气体
作用：维持地球温度 支持光合作用
过低：不利于光合作用，地表昼夜温差增大。
过多：带来温室效应，导致海平面上升、气候反常、生物灭绝等。
控制大气中二氧化碳的含量是可持续发展的必然选择！
【问题】二氧化碳含量过高会对环境造成什么影响呢？
化学在可持续发展战略中发挥重要作用。
碳达峰和碳中和
—《化学与可持续发展》整理与提升
可持续发展
化学与可持续发展
“双碳目标”碳达峰和碳中和
核心问题：物质和能量转化的化学问题
1.为何要控制二氧化碳的排放量？
大气中二氧化碳含量的变化趋势
一千年来大气中二氧化碳的含量
【问题】大气中二氧化碳含量的变化趋势是怎样的？为何有这样的趋势？
乙烯合成环氧乙烷的两种方法
方法二的原子利用率是100%
双碳目标—负碳
【扩展】对二氧化碳捕集、封存与利用（CCUS）
2023年，某企业将捕集到的二氧化碳，运送至胜利油田进行驱油封存，实现了二氧化碳捕集、驱油与封存一体化应用。
海洋也能够吸收、固定、储存CO2
双碳目标—负碳
【扩展】对二氧化碳捕集、封存与利用（CCUS）
【知识回顾】生物质资源历史悠久、来源广泛。
转化为燃料
转化为材料、化工原料、生态化肥等
双碳目标—减碳—绿色高效利用化石燃料
【提升】高效清洁利用煤资源
煤中的氢和碳的比例小于1
双碳目标—减碳—绿色高效利用化石燃料
【问题】在获得相同或者更多热量时，怎样降低单位质量煤炭产生的二氧化碳呢？
物质
热值（1000KJ/Kg）
化学变化
煤的干馏
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铝与氧化铁反应 的化学方程式
2Al +Fe2O3 +Al2O3
==高=温=== 2Fe
实验中的几个问题：1、镁条的作用：引燃剂 2、氯酸钾的作用：， 产生O2使镁条燃烧产生大量的热，使反应混合物达到很高的温 度，从而诱发其它反应的发生，
海水资源的开发利用
近些年，随着社会经济的高速发展和人口的急剧增加，淡水资 源危机问题已经成为仅次于全球气候变暖之后的世界第二大环 境问题。一些专家认为，中国作为淡水资源紧张的海洋大国， 陆地海岸线有18000公里，应充分利用高新技术开辟新的淡水 资源，尽快实现海水淡化产业化，把利用和淡化海水作为解决 沿海城市淡水资源紧缺的有效途径。 水 从来没像今天这样成为挂在人们嘴上的一个频繁词汇
2HgO === 2Hg + O2↑
△
2Ag2O === 4Ag + O2↑ 2、热还原法: (举例，写方程式)
高温
Fe2O3+ 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
WO3+3H2====W+3H2O
高温
Cr2O3+2Al====2Cr+Al2O3 3、电解法: (举例，写方程式)
电解
2Al2O3====4Al+3O2↑
• 认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的 意义
• 以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域 中的应用及可能带来的环境问题
• 认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学 的观念
●资料卡片
自然资源与可持续发展 广义的讲，所谓自然资源，是指在一定时间 、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高 人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的 总称。
√A、焦炭还原法 B、湿法炼铜 C、铝热还原法 D、电解冶炼法
Al与某些氧化物反应 ——铝热反应
高温
2Al +Fe2O3 ====== 2Fe +Al2O3
铝热反应的原理可以应用在生产上，如曾用于焊接钢轨等。在冶 金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、 铬、锰等。
现象
反应剧烈进行，放出大量的热，发出 耀眼的光，在红热的坩埚底部可观察 到被还原出的白热的铁珠。冷却后的 铁珠可被磁铁吸引。
（1）药金的主要成分是____铜__-锌__合__金_____
（2）有关冶炼的化学方程式是
_____Z_n__C_O__3 _=_△=_=__Z_n_O___+_C__O_2_↑____________
高温
_____2_Z_n_O__+__C_=_=_=__2_Z_n__+__C_O__2_↑___________
战后玻尔从溶液中提取金，又重新铸成了奖章。
下列说法中，你认为不正确的是(
)
√A、AuCl3 的热稳定性很强，在高温下难分解
B、可用热分解法将AuCl 3转化为Au
C、AuCl3在王水中很稳定
√D、AuCl3在水溶液中很稳定
提示：金为很不活泼的金属，推测AuCl3有何性质?Au3+能水解吗?
我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀 石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。其方法是（ ）
高温
_____2_C_u_2_O__+_C__=_=_=_4_C__u_+__C__O_2_↑___________。
二战期间丹麦科学家玻尔被迫离开德军占领的祖
国。为了表明一定要返回祖国的决心，他把自己获得 的金质诺贝尔奖章放在盛有王水的玻璃瓶中留了下来：
Au + HNO3+3HCl==AuCl3 + NO↑+2H2O
教案
一
开
发
利 用 金 属 矿 物 和 海 水
化 学 与第 可四 持章 续 发 展
资
源
第四章 化学与可持续发展
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
有关的内容标准
•通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应， 能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用
•以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例， 了解化学方法在实现物质间转化中的作用。认识 化学在自然资源综合利用方面的重要价值
•以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会化 学对环境保护的意义
•能说明合成新物质对人类生活的影响，讨论在化 工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性
•认识化石燃料综合利用的意义
教学目标
• 以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法 在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资 源的重要性
• 了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中 可以发挥的作用
Ag
电解法
热还原法
热分解法
常用还原剂：Al、C、H2、CO
二、金属的回收和环境、资源保护 1、回收金属的意义： （1）节约矿物资源；（2）节约能源； （3）减少环境污染
2、回收金属的实例 （1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐； （3）定影液用于回收银
练习：
古代的“药金”外观与金相似，常被误以为是金子， 冶炼方法如下，将碳酸锌、赤铜（Cu2O），木炭 按一定比例混合，加热到8000C充分反应后得到金 光闪闪的“药金”。
阅读教材
社会水资源从来没有像今天这样紧张。按照保守估计，到21世 纪初，仅地中海地区每天就缺水几千万吨，亚洲和中南美等地 区的缺水也将达到每天几千万吨。因此，水在某些地方已经成 为生死存亡的问题，而不仅仅是方便不方便的问题；在某些区 域（如欧、美和亚太地区）则要遭到生活质量降低的打击。中 国是水资源大国，同时也是人均水资源贫国。中国人均水资源 量为2220立方米，仅居世界第100位之后，被联合国列为13个 最贫水国之一。有关资料显示，近些年，由于人口的大量增长 和经济的快速发展，中国不少地区缺水形势严峻，全国有一百 多个城市严重缺水。尤其是经济发达、人口密集、在国民经济 中占举足轻重地位的沿海地区，不少工业城市人均水资源量低 于五百立方米。大连、天津、青岛、连云港、上海的人均水资 源量均低于200立方米，处于极度缺水境况。
可持续发展的目标是满足人类的需要，强 调人类的行为要受到自然界的制约，强调代际 之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和 不同地区之间的公平。它包括经济可持续发展 、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可 持续发展和全球可持续发展。
一、金属矿物的开发利用
（一）、冶炼金属的方法
1、热分解43;Cl2↑
小结： （1）热分解法适用于金属活动顺序中氢以后的金属 冶炼或精炼。 （2）热还原法适用于金属活动顺序中部的金属冶炼 （3）电解熔盐或氧化物法选用于钾、钠、钙、铝等
活泼金属的冶炼。
K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Cr Ni Sn Pb（H）Cu Hg