環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)2【化學(xué)課外】

1、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)1環(huán)境保護(hù)（1）環(huán)境問題：主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞。以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。（2）環(huán)境保護(hù)的任務(wù)環(huán)境監(jiān)測：對污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行分析和鑒定，提供可靠的分析數(shù)據(jù)。治理工業(yè)三廢（_、_、_）。尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝：杜絕污染物的排放，能從根本上解決環(huán)境問題。廢水廢氣廢渣2大氣污染（1）污染物主要來源：除了自然因素外，大氣污染物主要來自_和工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物?；剂系娜紵?）次生污染物的形成【微思考】CO2能引起溫室效應(yīng)，故CO2屬于大氣污染物之一，所以應(yīng)最大限度地杜絕

2、CO2的排放。這種觀點(diǎn)對嗎？提示：觀點(diǎn)錯誤。CO2不屬于大氣污染物，大氣污染物是指大氣中危害人類和環(huán)境的人為污染物和天然污染物。CO2參與光合作用，所以CO2還是有一定作用的。當(dāng)然，為減少溫室效應(yīng)，可以適當(dāng)減少CO2的排放。3污水的處理方法（1）常用的污水處理方法有_、_、和_等。（2）污水處理的常用化學(xué)方法_、_、_等。物理法化學(xué)法生物法中和法氧化還原法沉淀法（3）污水處理的流程一級處理：通常采用_方法，即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶性的污染物。經(jīng)一級處理后的水一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，一級處理作為預(yù)處理。物理二級處理：采用_方法（又稱_法）及某些化學(xué)方法，除去水中的可降解有機(jī)物等污染物。經(jīng)二

3、級處理后的水一般可以達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。三級處理：主要采用_、_、_和_等，對污水進(jìn)行深度處理和凈化。經(jīng)三級處理后水可用于綠化和景觀用水等。生物微生物化學(xué)沉淀法氧化還原法離子交換法反滲透法4固體廢棄物的處理工業(yè)廢渣和生活垃圾等固體廢物的處理應(yīng)遵循_、_和_的原則，達(dá)到_和_這兩個重要目的。無害化減量化資源化減少環(huán)境污染資源回收利用二、綠色化學(xué)1“綠色化學(xué)”可以詮釋為環(huán)境友好化學(xué)，它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中，盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。它研究對環(huán)境沒有任何副作用的化學(xué)試劑、化學(xué)制品和化學(xué)工藝。2綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)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。按照

4、綠色化學(xué)的原則，最理想的“原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)”就是_（即沒有副反應(yīng)，不生成副產(chǎn)物，更不能產(chǎn)生廢棄物），這時原子利用率為100%。反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物【情境思考】在汽車的排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”（用鉑、鈀合金作催化劑），可以把汽車尾氣中的有害氣體CO與NO催化生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體CO2和N2，這種尾氣處理的方法符合綠色化學(xué)的概念嗎？提示：綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。而此處理污染方式是被動地治理污染，不符合綠色化學(xué)的概念。知識點(diǎn)常見環(huán)境問題與綠色化學(xué)【重點(diǎn)釋疑】1常見環(huán)境問題環(huán)境問題主要污染物主要危害溫室效應(yīng)CO2造成全球氣候變暖，

5、水位上升，陸地面積減小等酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔铩Ox刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡環(huán)境問題主要污染物主要危害白色污染廢棄塑料制品在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。混入生活垃圾中難處理、難回收。易被動物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動物死亡赤潮和水華廢水中含氮、磷元素的營養(yǎng)物質(zhì)使水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水體變得渾濁、水質(zhì)惡化環(huán)境問題主要污染物主要危害PM2.5顆粒物污染空氣，形成霧霾天氣，增加交通事故，危

6、害人體健康2綠色化學(xué)（1）綠色化學(xué)的含義：綠色化學(xué)的目的在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物。從科學(xué)觀點(diǎn)看，它是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新。從環(huán)境觀點(diǎn)看，它強(qiáng)調(diào)從源頭上消除污染。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，它提倡合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)成本。（2）綠色化學(xué)的核心：利用化學(xué)原理從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，即預(yù)防污染優(yōu)于治理污染。（3）原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)：按照綠色化學(xué)的原則，最理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)就是反應(yīng)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%。【思考討論】為減少和消除煤炭燃燒產(chǎn)生的SO2，人們向煤炭中加入生石灰作為固硫劑，你知道其反應(yīng)原理是什么嗎？提示：CaO+SO2 CaSO

7、3；2CaSO3+O2 2CaSO4，總反應(yīng)式：2CaO+2SO2+O2 2CaSO4?！景咐痉丁俊镜淅恳韵率桥c綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)和人類健康息息相關(guān)的三個主題，請根據(jù)已知信息回答下列問題：（1）下列制備氯乙烷的反應(yīng)中原子經(jīng)濟(jì)性最高的是_（填字母）。ACH2CH2+HClCH3CH2ClBCH3CH2OH+HCl CH3CH2Cl+H2O催化劑CCH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HClDCH2CHCl+H2 CH3CH2Cl由上述四個反應(yīng)可歸納出，原子經(jīng)濟(jì)性最高的是_（填反應(yīng)類型）。催化劑光（2）有毒物質(zhì)的無害化處理也是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容之一。ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑，它可將廢水

8、中少量的CN-等有毒的酸根離子氧化而除去。請寫出用ClO2將廢水中的CN-氧化成無毒氣體的離子方程式： _，該方法的優(yōu)點(diǎn)是_。（3）某飲用水廠由天然水制備純凈水（去離子水）的工藝流程示意圖如下：活性炭的作用是_；O3消毒的優(yōu)點(diǎn)是_?！窘忸}指南】解答本題需注意以下兩點(diǎn)：（1）明確原子經(jīng)濟(jì)性的含義；（2）能夠讀懂題目信息，從題目信息中獲取解題的方法和思路。【解析】（1）原子經(jīng)濟(jì)性高，即理論上原子的利用率盡可能達(dá)到100%，沒有副產(chǎn)物。A、D兩項中的原子利用率都是100%。（2）把CN-氧化成無毒氣體，說明C、N分別生成了CO2、N2，ClO2的還原產(chǎn)物應(yīng)該是無毒的Cl-。（3）活性炭能吸附水中的有

9、機(jī)物，從而除去異味。用O3消毒時，其產(chǎn)物為無毒無害的O2。答案：（1）AD加成反應(yīng)（2）2ClO2+2CN-=2CO2+ N2+2Cl-產(chǎn)物為無毒無害的Cl-、CO2和N2（3）吸附水中的有機(jī)物（或除去水中的異味）反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害【遷移應(yīng)用】1以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應(yīng)正確的是（）選項氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2破壞臭氧層化石燃料的燃燒BSO2溫室效應(yīng)汽車尾氣的排放CNO2光化學(xué)煙霧工廠廢氣的排放DCO酸雨汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒【解析】選C?；剂先紵饕欧哦趸?xì)怏w，與溫室效應(yīng)有關(guān)，而與破壞臭氧層無關(guān)，故A錯誤；工廠廢氣的排放產(chǎn)生大量二氧化硫氣體，是形成

10、酸雨的主要污染物，而溫室效應(yīng)是由二氧化碳引起的，故B錯誤；汽車尾氣排放大量的氮氧化物，氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧的主要污染物，故C正確；形成酸雨與二氧化硫及氮的氧化物有關(guān)，CO是一種有毒氣體，與酸雨無關(guān)，故D錯誤。2綠色化學(xué)實驗是指在綠色化學(xué)的思想指導(dǎo)下，對常規(guī)實驗進(jìn)行改革而形成的實驗新方法。下列符合綠色化學(xué)實驗操作的是（）A將一氧化碳還原氧化銅的尾氣直接排入空氣中B將鋅和稀硫酸反應(yīng)后的廢液直接倒入下水道中C將跟氧氣反應(yīng)后剩余的硫黃放在空氣中燃燒完全D將氯酸鉀和二氧化錳共熱后的殘余物回收分離【解析】選D。一氧化碳還原氧化銅的尾氣中含有的未反應(yīng)的一氧化碳是有毒氣體，對環(huán)境有害，A項不符合綠色化學(xué)實

11、驗操作；將鋅和稀硫酸反應(yīng)后的廢液直接倒入下水道中，會腐蝕下水道，污染水資源，B項不符合綠色化學(xué)實驗操作；將跟氧氣反應(yīng)后剩余的硫黃放在空氣中燃燒完全，產(chǎn)生的二氧化硫有毒，污染空氣，C項不符合綠色化學(xué)實驗操作；將氯酸鉀和二氧化錳共熱后的殘余物回收分離，防止了殘余物對環(huán)境的污染，符合綠色化學(xué)實驗操作，故D項正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】綠色化學(xué)是指從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上設(shè)計可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對環(huán)境的副作用。下列化學(xué)反應(yīng)不符合綠色化學(xué)概念的是（）A消除硫酸廠尾氣排放：SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3B消除硝酸廠的氮氧化物污染：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2OC制CuSO4：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2+2H2OD制CuSO4：2Cu+O2 2CuO，CuO+H2SO4（?。?CuSO4+H2O【解析】選C。C項在生成CuSO4的同時，還生成了SO2，會污染大氣?！舅仞B(yǎng)提升】直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題，將煙氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，最終生成硫酸鈣。硫酸鈣可在如圖所示的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應(yīng)器中與甲烷反應(yīng)，氣體產(chǎn)物分離