《環(huán)境保護與綠色化學》示范公開課教學課件【高中化學】

第八章化學與可持續(xù)發(fā)展第三節(jié)環(huán)境保護與綠色化學1.能列舉常見的大氣、水體和土壤的污染物及其危害，說明常見污染的成因和防治措施的化學原理，樹立“青山綠水就是金山銀山”的理念。2.以酸雨防治和污水處理為例，設計簡單的防治方案，體會化學原理的應用對環(huán)境保護的作用，說明化學科學在生產(chǎn)、生活中的應用價值。3.通過討論環(huán)氧乙烷的兩種制備方法，樹立“綠色化學”的觀念，并能運用“綠色化學”思想分析和討論化工生產(chǎn)的相關問題，形成節(jié)約和循環(huán)利用的可持續(xù)發(fā)展。難點學習目標重點

清新的自然美景讓人心曠神怡。然而現(xiàn)代社會環(huán)境問題日益嚴重。生活中有哪些環(huán)境問題？如何避免環(huán)境污染？化學與環(huán)境保護環(huán)境問題工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活造成的環(huán)境污染開發(fā)和利用自然資源造成的生態(tài)環(huán)境破壞說一說你知道的環(huán)境問題都有哪些？它們的危害都有哪些？如何防治呢？化學與環(huán)境保護成果展示大氣污染主要污染物：一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、碳氫化物、粉塵等。煤、石油的燃燒；汽車尾氣；工業(yè)廢氣；地面揚塵、燃煤排放的粉塵等。來源：危害：嚴重損害人體的健康；影響作物的生長；破壞生態(tài)平衡；導致全球氣候變暖、臭氧層破壞和酸雨等。大力發(fā)展水利、核電等，改善能源結構，減少使用化石燃料成果展示化學與環(huán)境保護工廠廢氣經(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)境化學與環(huán)境保護成果展示水污染危害：影響工農(nóng)業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)；

加劇水資源危機；

造成水體富營養(yǎng)化；

危害人體健康等。工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、生活廢水。來源：化學與環(huán)境保護成果展示工業(yè)上：1.工業(yè)廢水處理后排放工業(yè)上：2.應用新技術、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環(huán)境保護成果展示土壤污染主要污染物：有機污染物（揮發(fā)性和半揮發(fā)性）和無機污染物（以重金屬為主）。城市污染、工業(yè)廢水的污染及危害；垃圾及工礦企業(yè)固體廢棄物的污染及危害；化肥農(nóng)藥的污染及其危害。來源：導致農(nóng)作物減產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品品質降低；污染地下水和地表水；危害人體健康等。危害：化學與環(huán)境保護成果展示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。化學與環(huán)境保護化學在預防、治理環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用。種類：維生素可分為維生素F、G、X、K、V，用的最多的是青霉素G，俗名為盤尼西林。化學與環(huán)境保護工業(yè)廢水的處理常用的方法：物理法、化學法和生物法。混凝劑法細小懸浮物FeSO4、Al2(SO4)3聚合氯化鋁較大顆粒氧化還原法中和法去除溶解在水中的污染物閱讀課本污水處理流程示意圖，了解污水處理過程。化學與環(huán)境保護小組討論并設計實驗，模擬污水處理實驗。設計方案交流方案確定方案進行實驗展示成果化學與環(huán)境保護

污染物在太陽的照射等因素下，經(jīng)過復雜的變化形成次生污染物，在一定的天氣條件下會造成酸雨，霧霾、光化學煙霧等污染現(xiàn)象。破壞農(nóng)作物和森林的生長腐蝕建筑物、藝術品、橋梁等化學與環(huán)境保護思考討論含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物質。工業(yè)上常利用它們與一些物質發(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。溫馨提示！從物質類別考慮，二氧化硫屬于酸性氧化物，具有酸的通性；從元素價態(tài)考慮，二氧化硫處于中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性?；瘜W與環(huán)境保護成果展示SO2Na2SO3NaHSO3軟錳礦MnSO4·H2OO2、CaSO3CaSO4堿式硫酸鋁煤灰(Al2O3、SiO2)NxOy催化還原法N2液體吸收法硝酸鹽吸附法綠色化學原子經(jīng)濟性反應高選擇性反應環(huán)境友好產(chǎn)品(安全、可降解和再利用)無毒、無害原料可再生資源應用無毒、無害的催化劑應用無毒、無害的催化劑安全的生產(chǎn)工藝提高能源的利用率反應產(chǎn)物反應物反應過程綠色化學以乙烯為原料生產(chǎn)環(huán)氧乙烷過去主要使用的是氯代醇法，包括以下兩步反應：CH2CH2+Cl2+H2OClCH2CH2OH+HCl2ClCH2CH2OH

+Ca(OH)2

2H2CCH2+CaCl2+2H2OO總的反應可表示為：CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2H2CCH2+CaCl2+H2OO現(xiàn)代石油化工采用銀做催化劑，可以實現(xiàn)一步完成：2CH2CH2+O2

2H2CCH2OAg綠色化學思考討論試計算兩種生產(chǎn)工業(yè)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？請仔細分析和體會綠色化學對化學研究和化工生產(chǎn)提出了哪些新的挑戰(zhàn)。m(環(huán)氧乙烷)m(環(huán)氧乙烷)+m(CaCl2)+m(H2O)CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2H2CCH2+CaCl2+H2OO2CH2CH2+O2

2H2CCH2OAg25.4%100%催化劑CH2CH2nnCH2CH2成果展示原子利用率為100%的化學反應類型是加成反應(加聚反應)和化合反應，這幾類反應中反應物的原子全部轉化為期望的最終產(chǎn)物。原子利用率與產(chǎn)率不同原子利用率=×100%期望產(chǎn)物的總質量生成物的總質量產(chǎn)率=×100%產(chǎn)品的實際產(chǎn)量(質量)產(chǎn)品的理論產(chǎn)量(質量)CH2CH2+H2O催化劑加熱、加壓CH3CH2OH成果展示綠色化學的要求。01在原料、溶劑的選擇上提出了新要求，無毒、無害。02在反應路線的選擇上提出了新要求，零排放。03在反應條件的選擇上提出了新要求，溫度、壓力及催化劑的要求。04在資源和能源的選擇上提出了新要求，降低成本，可持續(xù)發(fā)展。1.現(xiàn)有以下幾種措施：①對燃燒煤時產(chǎn)生的尾氣進行除硫處理，②少用原煤做燃料，③燃煤時鼓入足量空氣，④開發(fā)清潔能源。其中能減少酸雨產(chǎn)生的措施是()

A．①②③

B．②③④C．①②④

D．①③④

C2.綠色化學的目標是(

)A．減少對環(huán)境的污染B．防患于未然，最終杜絕化學污染源C．設計對人類健康和環(huán)境更安全的化合物D．研究變換基本原料和起始化合物C解析綠色化學的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。3．“綠色化學”是指從技術、經(jīng)濟上設計可行的化學反應，盡可能減少對環(huán)境的負作用。下列化學反應，不符合綠色化學概念的是(

)A．消除硫酸廠尾氣排放SO2＋2NH3＋H2O(NH4)2SO3B．消除制硝酸工業(yè)尾氣的氮氧化物污染

NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O

C．制CuSO4

Cu＋2H2SO4（濃）CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制CuSO42Cu＋O22CuOCuO＋H2SO4(稀)CuSO4＋H2OC解析C中有污染物SO2放出，不符合“綠色化學”的概念。

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