專題13-環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)(核心精講)(必修第二冊)(原卷版)

專題13環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)【知識導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】1.認(rèn)識物質(zhì)及其變化對環(huán)境的影響，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化認(rèn)識環(huán)境污染的成因、主要危害及其防治措施。2.認(rèn)識化學(xué)對環(huán)境保護(hù)的意義。3.了解“綠色化學(xué)”的含義，知道在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學(xué)”思想的重要性。【重難點(diǎn)精講】一、環(huán)境保護(hù)1.環(huán)境：主要是指人類的生存環(huán)境。2.環(huán)境問題：（1）由于人類不合理開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞（2）工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染3.化學(xué)工作者主要任務(wù)（1）對污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行分析和測定，為控制和消除污染提供可靠數(shù)據(jù)（2）承擔(dān)的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測工作是進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評價(jià)和污染治理的基礎(chǔ)4.環(huán)境污染：（1）概念：人類排放的污染物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力，引起環(huán)境質(zhì)量發(fā)生不良變化從而危害人類健康和生存的現(xiàn)象。（2）環(huán)境污染的分類：①按環(huán)境要素：分大氣污染、水體污染、土壤污染。②按人類活動分：工業(yè)環(huán)境污染、城市環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染。③按造成污染的性質(zhì)、來源分：化學(xué)污染、生物污染、物理污染（噪聲、放射性、熱、電磁波等）、固體廢物污染、能源污染。（3）常見環(huán)境問題及危害環(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，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空洞氟氯代烷、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?、NOx刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染廢棄塑料制品①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)②混入生活垃圾中難處理、難回收③易被動物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動物死亡赤潮、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PM2.5顆粒物污染空氣，形成霧霾天氣，增加交通事故，危害人體健康（4）酸雨及其治理①酸雨是指PH≤5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，屬于嚴(yán)重的大氣污染現(xiàn)象，會區(qū)域性或隨風(fēng)漂移形成對土壤肥力、森林、水生動植物和建筑物等的大范圍危害。酸雨主要是由化石燃料的燃燒、金屬礦物的冶煉、生產(chǎn)和使用硫酸、硝酸的工廠等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。②治理：利用化學(xué)方法可以控制硫和氮氧化物，進(jìn)而控制酸雨等危害。針對我國以煤炭為主、酸雨類型屬于硫酸型的特點(diǎn)，主要采取燃料預(yù)脫煤、爐內(nèi)脫硫和煙囪排氣除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收脫硫。③減少酸雨的措施a.開發(fā)新能源，如氫能，太陽能，水能，潮汐能，地?zé)崮艿?。b.使用燃煤脫硫技術(shù)，減少二氧化硫排放。c.工業(yè)生產(chǎn)排放氣體處理后再排放。d.少開車，多乘坐公共交通工具出行。e.使用天然氣等較清潔能源，少用煤注意：（1）酸雨中的酸度主要是硫酸和硝酸造成的。它們占總酸度的90%以上。我國酸雨以硫酸型為主，主要是燃燒含硫物向大氣中排放SO2等酸性氣體導(dǎo)致。（2）一般把pH小于5.6的雨水稱為酸雨，它包括雨、雪、霧、雹等降水過程。天然降水pH在6左右，這是大氣中溶有CO2的緣故。5、工業(yè)“三廢”（廢氣、廢水、廢渣）的處理1）大氣污染(1)定義：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不屬于大氣污染物。說明：①目前計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目主要是SO2、NO2、CO、O3和可吸入顆粒物等。②“PM2.5”是指大氣中直徑小于或等于2.5um的顆粒物，又稱細(xì)顆粒物或可入肺顆粒物(2)主要來源：除了自然因素外，大氣污染物主要來自化石燃料的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物，以及這些污染物形成的次生污染物。注：次生污染物的形成(3)主要危害：在太陽輻射等因素作用下，經(jīng)復(fù)雜變化形成次生污染物，在一定天氣條件下會造成酸雨、霧霾、光化學(xué)煙霧等污染現(xiàn)象。2）污水處理(1)污水主要成分:重金屬鹽、酸、堿等無機(jī)化合物；耗氧物質(zhì)、石油和難降解的有機(jī)物以及洗滌劑等。(2)危害：往往含有復(fù)雜的成分，任意排放會導(dǎo)致土壤和水體的污染。(3)處理方法包括物理法、生物法、化學(xué)法（如除去污水中的細(xì)小懸浮物可以加入混凝劑沉淀、過濾除去，其他溶解在水中的污染物要依據(jù)其化學(xué)性質(zhì)用中和法、氧化還原法和沉淀法等處理）。(4)處理流程3）固體污染物的處理（1）主要是指生活垃圾、工業(yè)廢料隨意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及廢舊電池造成的重金屬污染。（2）治理原則：應(yīng)遵循無害化、減量化和資源化的原則，達(dá)到減少環(huán)境污染和資源回收利用的目的。二、綠色化學(xué)1.綠色化學(xué)的核心思想（1）核心:改變“先污染后治理”的觀念和做法。又稱為“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”。（2）從學(xué)科觀點(diǎn)看：是化學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新。即利用化學(xué)原理和技術(shù)手段，減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學(xué)物質(zhì)。（改變反應(yīng)歷程）（3）從環(huán)境觀點(diǎn)看：強(qiáng)調(diào)從源頭上減少或消除污染。（從一開始就避免污染物的產(chǎn)生）（4）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。（盡可能提高原子利用率）2.原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)：反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，原子利用率為100%。3.綠色化學(xué)對化學(xué)反應(yīng)的要求【典題精練】考點(diǎn)1、考查環(huán)境污染的種類例1．環(huán)境污染已成為人類社會面臨的重大問題，各種污染嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。下列詞語與環(huán)境污染無關(guān)的是()①溫室效應(yīng)②赤潮③酸雨④光化學(xué)煙霧⑤臭氧空洞⑥水華⑦潮汐⑧大脖子病A．⑦⑧B．②⑧C．⑥⑦⑧ D．②⑥⑧【名師點(diǎn)睛】明確環(huán)境污染的分類和成因，溫室效應(yīng)、赤潮、酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞、水華屬于常見的環(huán)境污染?？键c(diǎn)2、考查環(huán)境污染的治理例2．下列敘述中正確的是()①汽車尾氣中的氮氧化物與光化學(xué)煙霧的形成有關(guān)②大量燃燒含硫燃料是形成酸雨的主要原因③硅是制造太陽能電池和光導(dǎo)纖維的主要原料④減少CO2排放，可遏制全球氣候變暖⑤碘鹽中的碘可以直接用淀粉檢驗(yàn)⑥點(diǎn)燃的硫在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出藍(lán)紫色火焰，生成三氧化硫A．①③⑤ B．②③④⑤C．②④⑥ D．①②④【名師點(diǎn)睛】本題考查較為綜合，涉及環(huán)境污染及治理、材料以及金屬的腐蝕等知識，側(cè)重于學(xué)生基礎(chǔ)知識的考查，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，難度不大。考點(diǎn)3、考查“綠色化學(xué)“的涵義例3．“綠色化學(xué)“是指從源頭上消除或減少對環(huán)境的污染。下列實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)過程符合化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色化”原則的是（）A．用過氧化氫溶液代替高錳酸鉀制取氧氣B．用納米銅粉代替銅絲進(jìn)行銅和濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)C．用溴水代替碘水進(jìn)行萃取實(shí)驗(yàn)D．為了讓學(xué)生更清楚的看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要用較多量的氯氣進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)【名師點(diǎn)睛】綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”，綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的，是一個(gè)“新化學(xué)嬰兒”。其特點(diǎn)有：①充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；②在無毒、無害的條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，以減少廢物向環(huán)境排放；③提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所接納，實(shí)現(xiàn)“零排放”；④生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境良好產(chǎn)品?？键c(diǎn)4、考查原子經(jīng)濟(jì)的的涵義例4．在綠色化學(xué)工藝中，理想狀態(tài)是反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為欲制得的產(chǎn)物，即原子利用率為100%