2025年高中化學新教材同步必修第二冊 第8章　第3節(jié)　環(huán)境保護與綠色化學

第三節(jié)環(huán)境保護與綠色化學

[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]1.了解環(huán)境污染的主要因素、危害及防治的方法，認識化學對環(huán)境保護的重要意義，

培養(yǎng)保護環(huán)境的科學態(tài)度和社會責任。2.了解“綠色化學”“原子經(jīng)濟性反應”的內(nèi)涵，知道它們在對利

用資源、保護環(huán)境中的重要意義，加強環(huán)境保護意識并培養(yǎng)綠色化學的理念。

一、化學與環(huán)境保護

1.環(huán)境保護

(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)境保護的任務

①環(huán)境監(jiān)測：對污染物的存在形態(tài)、含量等進行分析和測定，為控制和消除污染提供可靠的數(shù)據(jù)。

②治理工業(yè)“三廢”(廢氣、廢水、廢渣)。

③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。

2.大氣污染物來源及次生污染物的形成

3.污水的處理

(1)常用的污水處理方法：物理法、化學法和生物法等。

(2)污水處理的常用化學方法：中和法、氧化還原法、沉淀法等。

(3)污水處理的流程

思考含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，會出現(xiàn)水華、赤潮等水體污染問題。

你認為在城市和農(nóng)村出現(xiàn)這種水體污染各有什么特點？請查閱資料，了解有關(guān)的污染及治理情況，并

與同學交流。

提示導致水華、赤潮現(xiàn)象的原因，從農(nóng)村方面來說，主要是人們的日常生活、水產(chǎn)及禽畜養(yǎng)殖等產(chǎn)生的

污水或固體廢棄物未經(jīng)處理排放，化肥的不當施用等；從城市方面來說，主要是人們的生活污水及工業(yè)生

產(chǎn)廢水的排放等。

水華、赤潮現(xiàn)象達到一定程度，會使飲用水(淡水)水源受到威脅，水生生物大量減少，生態(tài)遭到破壞，水

產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)更是面臨毀滅性打擊。預防水華、赤潮現(xiàn)象的發(fā)生，一要少用或不用含氮、磷的洗滌劑，合理施

用化肥，適量向水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)投放飼料等；二要對產(chǎn)生的含氮、磷的廢水、固體廢棄物做科學合理的處理。

4.固體廢物的處理

(1)處理原則：無害化、減量化和資源化。

(2)目的：減少環(huán)境污染和資源回收利用。

1.判斷正誤

(1)化學工作者進行的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測工作可有可無，有污染治理就行()

(2)化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO、NOx、SO2為次生污染物()

(3)“燃煤固硫”“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質(zhì)量()

(4)工業(yè)廢渣和生活垃圾等固體廢棄物對環(huán)境影響不大，可不必處理()

(5)污水的一級處理通常采用化學法和生物法將難溶解的污染物除去()

答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×

2.(2024·廣東汕頭月考)下列措施不利于實現(xiàn)“碳中和”的是()

A.加大植樹造林面積

B.加大化石能源的消費比重

C.研究CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖的技術(shù)

D.踐行節(jié)能低碳的生活方式

答案B

解析加大化石能源的消費比重，排放大量二氧化碳等氣體，不利于實現(xiàn)碳中和，故選B。

3.(2023·濟南高一階段檢測)下列氧化物的主要來源與其引起的環(huán)境問題對應正確的是()

選項氧化物環(huán)境問題主要來源

ACO2酸雨化石燃料的燃燒

BSO2光化學煙霧汽車尾氣的排放

CNO2溫室效應工廠廢氣的排放

DCO煤氣中毒煤炭的不完全燃燒

答案D

解析化石燃料的燃燒產(chǎn)生的CO2過度排放不會形成酸雨，只會形成溫室效應，A不符合題意；汽車尾氣

主要成分不是SO2，且SO2不會產(chǎn)生光化學煙霧污染，應該是汽車尾氣中產(chǎn)生的氮氧化物，引起光化學煙

霧，B不符合題意；工業(yè)廢氣中的氮氧化物不會造成溫室效應，C不符合題意；煤炭的不完全燃燒產(chǎn)生CO，

會引起煤氣中毒即CO中毒，D符合題意。

二、綠色化學

1.核心思想

綠色化學也稱環(huán)境友好化學，其核心思想就是改變“先污染后治理”的觀念和做法，利用化學原理和

技術(shù)手段，減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應用中涉及的有害化學物質(zhì)，實現(xiàn)從源頭減少或消除環(huán)境污染。

2.原子經(jīng)濟性反應：反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，原子利用率達到100%。

思考以乙烯合成環(huán)氧乙烷有以下兩種方法：

方法一：CH2==CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2O

方法二：2CH2==CH2+O2

(1)①方法一的原子利用率是多少？寫出計算式：。

②方法二的原子利用率是。

(2)從綠色化學的思想分析方法2的優(yōu)點是。

(3)我們學過的四種基本反應類型中，最符合綠色化學原子經(jīng)濟性反應的是，在有機化學

反應中有。

環(huán)氧乙烷

答案①原子利用率

(1)=環(huán)氧乙烷≈25.4%

?()

?()+?(CaCl2)+?(H2?)

②100%(2)不使用有毒原料Cl2，原子利用率100%，更符合原子經(jīng)濟性反應

(3)化合反應加成反應、加聚反應

3.綠色化學對化學反應的要求

4.開發(fā)和利用自然資源遵循的三原則(3R原則)：

減量化、再利用和再循環(huán)。

1.判斷正誤

(1)“綠色化學”就是污染后有效治理的化學思想()

(2)“綠色化學”就是指在化工生產(chǎn)中不排放任何有害物質(zhì)()

(3)利用陽光發(fā)電、光解水制氫氣是解決能源危機，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑()

答案(1)×(2)√(3)√

2.(2024·福建三明高一下期末)綠色化學對化學反應提出了“原子經(jīng)濟性”新概念及要求。理想的原子

經(jīng)濟性反應是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實現(xiàn)零排放。下列反應符合

“原子經(jīng)濟性”要求的是()

A.用乙烯為原料，與水反應制乙醇

B.乙烷與氯氣反應制備氯乙烷

C.乙醇與乙酸反應制備乙酸乙酯

D.利用油脂的堿性水解反應制肥皂

答案A

解析B項，乙烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應制備氯乙烷，同時生成HCl，還有副產(chǎn)物二氯乙烷、

三氯乙烷等產(chǎn)生；D項，油脂在堿性條件下水解生成高級脂肪酸鹽(肥皂的主要成分)和甘油，不符合“原

子經(jīng)濟性”要求。

3.(2024·湖南岳陽高一下段考)“綠色化學”的主要內(nèi)容之一是從技術(shù)、經(jīng)濟上設(shè)計可行的化學反應，

使原子充分利用，不產(chǎn)生污染物。下列化學反應符合“綠色化學”理念的是()

A.制Cu(NO3)2：Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

B.制Cu(NO3)2：3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

C.制CuSO4：2Cu+O22CuO；CuO+H2SO4(稀)===CuSO4+H2O

D.制CuSO4：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O

答案C

解析銅與稀硝酸反應生成氣體NO，NO在空氣中轉(zhuǎn)化為有害氣體NO2，銅與濃硝酸反應直接生成NO2，

銅與濃硫酸反應生成有害氣體SO2，都不符合“綠色化學”理念，A、B、D錯誤。

1.(2024·海口高一下月考)2024年全國兩會第一次將“新質(zhì)生產(chǎn)力”寫進政府工作報告。新質(zhì)生產(chǎn)力包

括“新能源”。下列不屬于新能源的是()

A.太陽能B.氫能

C.海洋能D.可燃冰

答案D

解析太陽能、風能、氫能、海洋能和地熱能均屬于新能源，可燃冰的主要成分是CH4，是化石能源。

2.(2024·太原高一下期末)十四屆全國人大一次政府工作報告會議中提出：“推動發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型，

持續(xù)打好藍天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)”。下列措施不能實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的是()

A.火力發(fā)電燃煤中加石灰石，減少溫室氣體排放

B.大力開發(fā)地熱能、氫能等新能源

C.大力發(fā)展風力發(fā)電、水力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電

D.加大對林業(yè)、水電、特色生物等產(chǎn)業(yè)的扶持力度

答案A

解析火力發(fā)電燃煤中加石灰石，可減少二氧化硫的排放，但不能減少溫室氣體排放，故選A。

3.下列活動不符合“如何應對氣候變化、提升經(jīng)濟綠色水平，實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展”這一主題的是

()

A.機動車實行限行措施是減少霧霾的途徑之一

B.推廣使用可降解塑料及布袋購物，以減少“白色污染”

C.通過吸收空氣中的CO2并利用廉價能源合成汽油，可推廣“綠色自由”計劃

D.將秸稈焚燒可得富含鉀肥的草木灰，焚燒是一種較為理想的秸稈處理辦法

答案D

解析焚燒秸稈會污染大氣，增加霧霾的產(chǎn)生，D項符合題意。

4.綠色化學是預防污染的根本手段，它的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地

節(jié)約能源，在化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中都實現(xiàn)凈化和無污染。

(1)下列各項符合“綠色化學”要求的是

(填字母)。

A.處理廢棄物B.治理污染點

C.減少有毒物D.杜絕污染源

(2)某化工廠排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四種離子。某同學設(shè)計了從該污水中回收純凈

的金屬銅的方案。

在回收金屬銅的方案中，操作會導致環(huán)境污染，為防止污染，應采取的措施是。

答案(1)D(2)③增加冷凝回收裝置

解析(1)根據(jù)題干描述“綠色化學是預防污染的根本手段”可知，“綠色化學”要求從“源頭”上杜絕污

染源。(2)因為汞的沸點低，易揮發(fā)，且汞有毒，所以操作③會造成環(huán)境污染。

課時對點練[分值：100分]

(選擇題1~12題，每小題6分，共72分)

題組一化學與環(huán)境保護

1.(2024·河北張家口高一下月考)下列相關(guān)說法錯誤的是()

A.“酸雨”主要是大量排放氮氧化物、硫的氧化物引起的

B.“光化學煙霧”主要是由氮氧化物引起的

C.“赤潮”主要是由于水體中N、P等元素含量過高引起的

D.“白色垃圾”主要是大量紙張的鋪張浪費引起的

答案D

解析“白色垃圾”主要是塑料大量使用引起的，故選D。

2.(2021·湖南，1)下列有關(guān)湘江流域的治理和生態(tài)修復的措施中，沒有涉及化學變化的是()

A.定期清淤，疏通河道

B.化工企業(yè)“三廢”處理后，達標排放

C.利用微生物降解水域中的有毒有害物質(zhì)

D.河道中的垃圾回收分類后，進行無害化處理

答案A

3.(2024·河南信陽高一下段考)綠水青山就是金山銀山，下列有關(guān)環(huán)境保護的說法不正確的是()

A.農(nóng)村推廣風力發(fā)電、光伏發(fā)電有利于“碳達峰、碳中和”

B.向煤中加入適量石灰石，在燃燒時SO2最終生成CaSO3，可減少酸雨

C.努力開發(fā)太陽能、氫能等多種形式能源，降低化石燃料需求量，控制CO2排放量

D.汽車排氣管上裝有“催化轉(zhuǎn)化器”，使有毒的CO和NO反應生成N2和CO2，有利于酸雨的防治

答案B

解析向煤中加入適量石灰石，在燃燒時SO2先生成CaSO3，后被空氣中的氧氣氧化為CaSO4，故選B。

4.(2024·江蘇興化高一期末)研究表明，酸雨對鋁和重金屬有溶出活化效應，進而危害生物圈。下列說法不

正確的是()

A.過度燃煤會造成降雨中H2SO4含量升高

B.稀硫酸能將土壤中Al2O3轉(zhuǎn)化為可溶鹽

C.水體中鋁和重金屬的活化不會危害到人

D.在煤粉中摻入石灰有利于減輕酸雨危害

答案C

題組二綠色化學

5.在“綠色化學”工藝中，理想狀態(tài)是反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化為欲制得的產(chǎn)物，即原子利用率為100%。

下列反應類型能體現(xiàn)“原子經(jīng)濟性”原則的是()

①置換反應②化合反應③分解反應④取代反應⑤加成反應

A.①②B.②⑤C.②④D.①③

答案B

解析上述反應中，②化合反應、⑤加成反應中反應產(chǎn)物只有一種，原子利用率達到100%，而置換反應、

分解反應、取代反應生成物不止一種，不能滿足原子利用率為100%。

6.(2024·河北張家口高一下期末)“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念與化學上的“綠色化學”相吻合。

下列說法正確的是()

A.“綠色化學”就是污染后有效治理的化學思想

B.“綠色化學”中的“3R”原則(減量化、再利用和再循環(huán))是開發(fā)和利用自然資源的基本原則

C.植物秸稈含大量鉀元素，焚燒后作鉀肥符合“綠色化學”的思想

D.將廢棄塑料焚燒處理符合“綠色化學”的理念

答案B

解析綠色化學的著眼點是將污染消滅在生產(chǎn)的源頭，是污染前有效治理的化學思想，A錯誤；農(nóng)作物秸

稈露天焚燒、將廢棄塑料焚燒都會引起大氣的嚴重污染，不符合綠色化學的思想，C、D錯誤。

7.(2024·河北承德高一下期末)下列有關(guān)“綠色化學”及“綠色食品”的描述均正確的組合是()

①“綠色化學”是指絕對無污染的化學過程

②“綠色化學”是指依靠綠色植物來完成的化學過程

③“綠色化學”是沒有或盡可能少污染的化學過程

④治理工業(yè)“三廢”屬于“綠色化學”范疇

⑤開發(fā)利用氫能源屬于“綠色化學”

⑥富含葉綠素的食品屬于“綠色食品”

⑦貼有“綠色”防偽標志的食品屬于“綠色食品”

⑧“綠色食品”是指安全、無公害的食品

A.①③⑥B.①②④

C.②⑥⑦D.③⑤⑧

答案D

解析綠色化學的核心是從源頭減少或消除環(huán)境污染，所以①中的“絕對無污染”、②中的“依靠綠色植

物”、④中的治理“三廢”等內(nèi)容都是錯誤的或不屬于綠色化學范疇。

題組三環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展

8.化學與人類生產(chǎn)、生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，下列說法不正確的是()

A.“天宮一號”中使用的碳纖維，是一種新型無機非金屬材料

B.為防止富脂食品氧化變質(zhì)，常在包裝袋中放入生石灰

C.開發(fā)新能源，減少對化石燃料的依賴，可以促進低碳經(jīng)濟

D.“靜電除塵”“燃煤固硫”“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質(zhì)量

答案B

解析碳纖維的成分為碳單質(zhì)，為無機物，是一種新型無機非金屬材料，A正確；生石灰只能吸收水分，

不能吸收氧氣，所以加入生石灰不能防止富脂食品氧化變質(zhì)，B錯誤；開發(fā)新能源，減少對化石燃料的依

賴，可以促進低碳經(jīng)濟，C正確；“靜電除塵”“燃煤固硫”“汽車尾氣催化凈化”都可減少污染氣體的

排放，能提高空氣質(zhì)量，D正確。

9.下列關(guān)于垃圾分類的說法正確的是()

A.廢電池、過期藥品屬于有害垃圾，無需回收，為防止污染環(huán)境應當深埋處理

B.其他垃圾包括使用過的一次性口罩、煙頭等物品無法利用，應當棄去不要

C.廢紙類、廢塑料、廢玻璃、廢金屬、廢油漆桶等屬于可回收物

D.廚余垃圾經(jīng)生化處理轉(zhuǎn)化為沼氣和有機肥料，從而生產(chǎn)綠色有機食品和清潔燃料

答案D

解析廢電池、過期藥品屬于有害垃圾，需要回收經(jīng)過特殊處理，故A錯誤；使用過的一次性口罩為醫(yī)療

垃圾，應回收經(jīng)過特殊處理，故B錯誤；廢油漆桶為有害垃圾，不屬于可回收物，故C錯誤；廚余垃圾可

以生化處理或者制作堆肥，減少環(huán)境污染，同時變廢為寶，故D正確。

10.“綠色化學實驗”已走進課堂，下列做法符合“綠色化學”要求的是()

①實驗室收集氨氣采用圖1所示裝置②實驗室做氯氣與鈉的反應實驗時采用圖2所示裝置③實驗室用

玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸反應生成銨鹽的實驗④實驗室中采用圖3所示裝置進行銅與

稀硝酸的反應

A.②③④B.①②③

C.①②④D.①③④

答案C

解析實驗①可防止氨氣污染空氣，實驗②對尾氣進行吸收處理，可有效防止氯氣污染空氣，實驗④中，

銅絲可以活動，能有效地控制反應的發(fā)生與停止，且用氣球收集反應產(chǎn)生的污染性氣體，防止污染空氣，

故實驗①②④均符合“綠色化學”的思想；實驗③中，氨氣與氯化氫氣體直接擴散到空氣中，會對空氣造

成污染，不符合“綠色化學”的思想。

11.(2024·江蘇無錫高一下期末)CuSO4是一種重要的化工原料，制備途徑如圖所示。下列說法正確的是

()

A.將途徑①反應所得氣體循環(huán)利用體現(xiàn)了綠色化學思想

B.途徑②制備0.1molCuSO4，被還原的硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol

C.途徑③制備CuSO4，當Cu過量時H2SO4能完全反應

D.生成等量的CuSO4，三種途徑中參加反應的H2SO4的物質(zhì)的量為①=②=③

答案A

解析途徑②銅與氧氣反應生成氧化銅，氧化銅與硫酸發(fā)生非氧化還原反應，B錯誤；隨反應不斷進行，

濃硫酸變?yōu)橄×蛩?，反應不能繼續(xù)進行，Cu過量時H2SO4不能完全反應，C錯誤；根據(jù)反應方程式，生成

等量的CuSO4，三種途徑中參加反應的H2SO4的物質(zhì)的量為①=②<③，D錯誤。

12.“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液

來“捕捉”CO2，其基本過程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標出)。

下列有關(guān)該方法的敘述正確的是()

①能耗小是該方法的一大優(yōu)點

②整個過程中，有兩種物質(zhì)可以循環(huán)利用

③“反應分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶

④該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品

A.①③B.②④C.③④D.①④

答案B

解析根據(jù)題中信息可知，基本過程中有兩個反應：①二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應；②碳酸鈣的高溫分

解，循環(huán)利用的物質(zhì)有CaO和NaOH兩種物質(zhì)，捕捉室中的反應為二氧化碳與氫氧化鈉反應，得到

Na2CO3，Na2CO3和CaO在溶液中反應得到NaOH和CaCO3，由此可分析判斷。①碳酸鈣高溫分解需要消

耗大量的能量，不正確；②氧化鈣與氫氧化鈉可以循環(huán)使用，正確；③碳酸鈣不溶于水，所以“反應分離”

環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是過濾，不正確；④工業(yè)上可以用CO2合成甲醇，正確。

13.(10分)(2024·福建寧德高一月考)愛護水資源，落實長江大保護。

(1)樹立保護水體意識。下列做法正確的有(填字母)。

A.節(jié)約用水B.工業(yè)用水重復利用

C.洗衣污水集中處理

(2)掌握水的凈化方法。日常生活中，我們常使用活性炭制作凈水器濾芯，是利用活性炭的性，為

降低水的硬度，我們常選擇的方法是。

(3)學習凈水材料制備。高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型非氯高效水處理消毒劑，主要用于飲用水處理，制備

高鐵酸鉀的一種模擬流程如圖(部分反應條件未標出)：

①K2FeO4中鐵元素的化合價為。

②反應A、B、C、D中屬于復分解反應的是。

③反應A的化學方程式是。

答案(1)ABC(2)吸附加熱煮沸(3)①+6②反應B、D③2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O

解析(2)活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味；加熱煮沸是生活中常用的硬水軟化的方法。

(3)①根據(jù)化合物中各元素的化合價之和為0，設(shè)K2FeO4中鐵元素的化合價為x，1×2+x+=0，解得

x=+6。?2×4

②反應A有單質(zhì)氯氣參加反應，故A一定不屬于復分解反應；反應C中產(chǎn)物K2FeO4中鐵元素的化合價為

+6，故化合價發(fā)生了變化，不可能為復分解反應。

③氯氣與NaOH溶液反應的化學方程式為2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O。

-1

14.(22分)SO2是常見的大氣污染物之一，我國規(guī)定空氣中SO2含量不得超過0.02mg·L。

(1)酸雨的罪魁禍首是大氣中的SO2和氮的氧化物，它們的主要來源是煤和石油的燃燒。

①SO2可在空氣中受光照等因素作用而被氧化，最終與雨水形成硫酸型酸雨。試寫出這兩個反應的化學方

程式：，。

②汽車排放的尾氣、硝酸廠和化肥廠的廢氣中都含有氮的氧化物。NO2溶于水生成和NO。

③為了減少酸雨的形成，必須減少SO2的排放量，對燃料中的硫化物進行，對廢氣中的氮

的氧化物用吸收。

(2)某化學興趣小組選用如圖所示的實驗裝置，測定工業(yè)原料氣(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。

①若原料氣從左向右流時，上述裝置連接的順序是原料氣→(用字母和箭頭表示)。

②寫出裝置B中發(fā)生反應的離子方程式：