高中化学4.2.2环境保护与绿色化学教案

第四章化学与自然资源的开发利用
第二节资源综合利用环境保护
第2课时环境保护与绿色化学
学习目标
1.了解当今存在的主要环境问题和一些环境保护的知识。

2.通过学习养成环境保护意识和绿色化学思想。

3.培养多角度、全方位分析、思考问题,综合运用知识解决问题的能力。

自主学习
1.环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的。

2.当今化学工作者面临的重要任务是对环境情况的监测、、寻找源头治理环境污染的生产工艺等。

3.除了自然因素外,大气污染物主要来自燃烧和工业生产过程产生的及其携带的;工业生产中的废水(废液)往往含有复杂的成分,任意排放会导致、的污染,需要经过多步处理才能达到排放标准;废渣等固体废弃物的处理兼有及两个重要目的。

4.绿色化学的核心就是利用化学原理从上减少或消除工业生产对环境的污染。

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,这时原子利用率为。

课内探究
1.环境问题
问题:什么是环境问题?你了解的环境污染源有哪些?
2.环境保护——“三废”对环境造成的污染及治理
问题:废气、废水、废渣是如何对环境造成污染的?具体表现有哪些?化学在“三废”治理方面有哪些措施?
(1)大气污染物及治理
【思考交流1】硫氧化物(SO x)和氮氧化物(NO x)是形成酸雨的主要元凶,工业上常利用一些廉价易得的化学物质与其反应加以控制、消除或回收利用。

请举例说明这些方法的原理和
类型。

【迁移应用1】①自然界“酸雨”形成的原因主要是()
A.未经处理的工业废水的任意排放
B.大气中二氧化碳含量增多
C.工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼
D.汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体
②SO2主要来自于硫酸工厂废气和含硫矿物的燃烧。

a.若用Na2SO3溶液来吸收工厂的SO2尾气,加热吸收液可获得高浓度的SO2,变废为宝。

你能写出主要的化学方程式吗?
b.为除去燃料中的硫,可采用如下图脱硫工艺。

你能写出主要的化学方程式吗?
(2)废水及治理
【思考交流2】含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域,造成了水体的富营养化,出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。

你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点?查阅资料了解有关污染和治理的情况。

【迁移应用2】环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数。

下列名词与环境污染无关的是()
①温室效应②赤潮③酸雨④光化学污染⑤臭氧空洞⑥潮汐⑦大脖子病
⑧水体富营养化
A.②⑥
B.⑥⑦
C.①③⑤
D.④⑤⑧
(3)废渣等固体废弃物及治理
【思考交流3】结合实例,分析和说明在化学实验中如何防止可能造成的室内和室外环境的污染。

【迁移应用3】下列对于废弃塑料制品的处理方法中,最为恰当的是()
A.切成碎片,混在垃圾中填埋于土壤中
B.焚烧
C.倾倒在海洋中
D.用化学方法加工成防水涂料或汽油
3.绿色化学
【迁移应用4】关于“绿色化学”的特点的概述错误的是()
A.采用无毒、无害的原料,生产有利于环保、人体健康和安全的产品
B.在无毒、无害的条件下反应,减少废物向环境排放
C.充分利用能源、资源,提高原子利用率,使原料的原子都成为产品
D.尽可能利用天然植物作为原料进行化工生产,产出绿色产品
随堂检测
1.为打造“绿色家园”,某校同学提出下列建议:①开发新清洁能源,减少化石燃料的燃烧,②开发生产无汞电池,③分类回收垃圾,④提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋,⑤提倡使用手帕,减少餐巾纸的使用,⑥推广使用无磷洗涤剂,⑦控制化肥和农药的过量使用。

你认为可以采纳的是()
A.①②③④⑥⑦
B.②③④⑤⑥⑦
C.①②③⑤⑥⑦
D.④
2.下列关于“化学与健康”的说法不正确的是()
A.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收
C.“血液透析”利用了胶体的性质
D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病
3.化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。

下列做法与社会可持续发展理念相违背的是()
A.改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放
B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用
C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”
D.过度开采矿物资源,促进地方经济发展
4.从防止污染、减少用酸量的角度分析,下列利用金属铜制取Cu(NO3)2的方法中最理想的是()
A.Cu Cu(NO3)2
B.Cu Cu(NO3)2
C.Cu CuO Cu(NO3)2
D.Cu CuSO4Cu(NO3)2
5.下列化学反应类型中,最可能体现“绿色化学”理念的是()
A.置换反应
B.分解反应
C.化合反应
D.复分解反应
6.请你运用所学的化学知识判断,下列有关的叙述错误的是()
A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源,保护环境
B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害,不可食用
C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
D.正常雨水的pH为5.6,主要是因为溶解了CO2
7.保护环境已成为人类的共识。

人类应以可持续发展的方式使用资源,以合理的方式对废物进行处理并循环使用。

下列做法不利于环境保护的是()
A.发电厂的煤经脱硫处理
B.将煤转化为水煤气作燃料
C.回收并合理处理聚乙烯塑料废物
D.电镀废液经中和后直接排放
8.化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是()
A.CO2属于大气污染物
B.酸雨是pH小于7的雨水
C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
9.当前,全世界都在倡导“绿色化学”,下列成语表达的意义与“绿色化学”和环境污染的关系最不相符的是()
A.防微杜渐
B.未雨绸缪
C.防患未然
D.亡羊补牢
参考答案
自主学习
1.生态环境环境污染
2.三废的治理
3.化石燃料废气颗粒物土壤水源减少环境污染资源回收利用
4.源头最终产物100%
课内探究
1.环境问题是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成对生态环境破坏,以及工农业和人类生活造成的环境污染。

污染源:大气污染物、废水、废渣等。

2.略
(1)【思考交流1】
①酸雨:酸雨是指pH<5.6的酸性降水,其主要成分是硫酸和硝酸。

酸雨主要是由化石燃料的燃烧,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(SO x)和氮氧化物(NO x)造成的。

②二氧化硫形成硫酸型酸雨,涉及的化学方程式可能表示为2SO2+O22SO3、SO3+H2O
H2SO4或SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O22H2SO4。

③治理:近年来为防治硫酸型酸雨,主要采取燃料脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫措施,用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、氨水等吸收脱硫
CaO(s)+SO2(g)CaSO3(s)
2CaSO3(s)+O2(g)2CaSO4(s)
SO2+2NH3·H2O(NH4)2SO3+H2O
【迁移应用1】①C
②a.SO2+H2O+Na2SO32NaHSO32NaHSO3SO2↑+H2O+Na2SO3
b.CaO+SO2CaSO32CaSO3+O22CaSO4
(2)【思考交流2】
工业废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重的水体和水源污染。

例如,含有大量氮、磷、钾的水排向湖泊、水库和近海海域,造成了水体的富营养化,出现藻类大量繁殖形成水华、赤潮等严重污染问题。

我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂,在水体中经藻类的微生物催化后,多聚磷酸盐容易水解为磷酸盐,成为引起水体富营养化的污染物。

①农村污水主要是生活污水,浓度低、分布广,一般不含重金属和有毒有害物质,可生化性强,多数未处理,易造成水体富营养化。

②城市污水分生活污水和工业污水。

城市生活污水与农村污水无太大的差别,多数城市生活污水经处理,做有机肥料。

城市工业污水往往含有重金属和有毒、有害物质,且排放量大,危害严重,必须处理达标后方可排放,较好的做法是处理达标后循环利用。

【迁移应用2】B
(3)【思考交流3】
像SO2、SO3以及氮氧化物、甲醛等有毒气体,对人类环境产生的污染,通过在化学实验中增加尾气处理装置,将有毒、有污染物质转化为无污染的物质,从而消除这些物质对环境的污染。

【迁移应用3】D
【迁移应用4】D
随堂检测
1.解析:①开发新清洁能源,减少化石燃料的燃烧,这样既可以减少对不可再生能源的开采,又会减少对环境的污染,做法正确;②开发生产无汞电池,减少对环境的重金属污染,做法正确;③分类回收垃圾,可以对垃圾回收利用,做法正确;④如果大量使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋会造成白色污染问题,做法不妥;⑤提倡使用手帕,减少餐巾纸的使用,可以节约部分纸张,这样就会减少造纸厂对环境的污染问题,做法正确;⑥推广使用无磷洗涤剂,可以防止磷污染水体,做法正确;⑦农业上大量使用杀虫剂、杀菌剂等农药容易造成环境污染,过量使用化肥易造成水体富营养化,所以我们要控制化肥和农药的过量使用,做法正确。

答案:C
2.解析:本题考查化学与生活,意在考查学生对化学基本常识的认识与应用。

铬属于重金属元素,会危害身体健康,A项正确;油脂能溶解一些脂溶性维生素,因此食用一定量的油脂能促进人体对脂溶性维生素的吸收,B项正确;血液透析是利用半透膜原理,将血液内各种有害以及多余的代谢废物和过多的电解质移出体外,达到净化血液的目的,C项正确;光化学烟雾是大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应形成的,光化学烟雾的成分非常复杂,具有强氧化性,刺激人的眼睛和呼吸道黏膜,伤害植物叶子,加速橡胶老化,并使大气能见度降低,D项错误。

答案:D
3.解析:可持续发展是一种注重长远发展的经济模式,充分、合理利用资源,减少污染等方面都是可持续发展的内容。

过度开采矿物资源,促进地方经济发展,会使资源大量消耗,是只顾眼前不顾将来的做法,不符合社会可持续发展理念,故D项错误。

答案:D
4.解析:A、B、D项中都产生了有毒气体,污染环境,同时消耗的酸较多,C项中用化学方程式可表示为:2Cu+O22CuO,CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2O,从过程可以看出不会产生有毒气体,环保且没有多消耗原料,故C项正确。

答案:C
5.解析:通过化合反应的概念看出反应物的各种原子都转化到产物里,没有损失,这个反应符合绿色化学工艺;而由分解反应、置换反应、复分解反应的定义看出反应物的各种原子没有都转化到产物里,还能生成其他物质,反应物有损失,这些反应不符合绿色化学工艺。

答案:C
6.解析:太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于减少污染物的排放,节约资源、保护环境,A项正确;合理使用食品添加剂,对丰富食品生产和促进人体健康有好处,可以食用,但不能过量,B项错误;电池中的重金属离子会带来污染,为防止电池中的重金属离子污染土壤和水源,应积极开发废电池的综合利用技术,C项正确;正常雨水的pH为5.6,是因为溶解了二氧化碳气体,D项正确。

答案:B
7.解析:对煤进行脱硫处理,目的是减少SO2的污染;将煤转化为水煤气,也称煤的气化,可以提高煤的燃烧效率,减少因不完全燃烧而产生的CO污染;回收并合理处理聚乙烯塑料废物,可减少白色污染,变废为宝;电镀液往往含重金属离子或CN-等,必须进行处理后方可排放,仅中和是不可排放的。

答案:D
8.解析:CO2是大气的组成成分,不属于大气污染物,A项错误;酸雨是指pH小于5.6的雨水,B项错误;CO2不会形成酸雨,NO2或SO2都会导致酸雨的形成,C项错误;CO2是温室气体,其含量的增加会导致温室效应加剧,D项正确。

答案:D
9.解析:“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,而不是产生了污染再治理。

答案:D。