第三節(jié)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)必修二第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解環(huán)境污染的主要因素、危害以及防治方法。2.了解綠色化學(xué)和原子經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵。素養(yǎng)目標(biāo)1.知道他們?cè)诃h(huán)境保護(hù)、資源利用中的重要意義，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。2.認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)環(huán)境保護(hù)的

重要意義，培養(yǎng)保護(hù)環(huán)境意識(shí)。

人類和其他生物生存的生物圈與大氣圈、水圈和巖石圈不斷地進(jìn)行著物質(zhì)和能量交換，共同構(gòu)成了地球生態(tài)系統(tǒng)。通常所說的環(huán)境問題，主要是指由于人類不合理的開發(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。綠

水

青

山

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金

山

銀

山學(xué)生任務(wù)一：閱讀課本117頁第2、3、4自然段，了解環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的意義和化學(xué)工業(yè)“三廢”污染，談?wù)勀愕恼J(rèn)識(shí)和看法。1.環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的意義通過污染物的存在形態(tài)、含量進(jìn)行分析和測(cè)定，為控制和消除污染提供可靠的數(shù)據(jù)，是進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和污染治理的基礎(chǔ)?！叭龔U”污染：是指工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣、廢水、和廢渣對(duì)環(huán)境的污染

【思考拓展1】觀察下面空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)，結(jié)合以前的知識(shí)，想一想大氣污染物的來源、造成的污染以及治理方式有哪些呢？（1）廢氣：大氣污染物與次生污染物【實(shí)踐生成】含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。工業(yè)上常利用它們與一些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)加以控制、消除和回收利用。通過你查閱資料，主要采取的措施有哪些呢。①減少或消除原料煤中存在的有害元素硫的措施：a.采用原煤脫硫技術(shù)、降低原煤的含硫量；b.改進(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)，提高燃燒效率，減少SO2的排放。②減少或消除煤燃燒或工業(yè)尾氣產(chǎn)生的SO2的措施:用Ca(OH)2、氨水等堿液吸收。（2）廢水：化學(xué)與“污水”處理

①污水處理的方法：物理法、化學(xué)法、生物法等。

②污水的三級(jí)處理：一級(jí)處理二級(jí)處理三級(jí)處理可排放的水目的：除去不溶解的污染物目的：除去可降解的有機(jī)污染物目的：對(duì)污水進(jìn)行深度凈化方法：物理法方法：化學(xué)法、生物法方法：氧化還原法、化學(xué)沉淀法、離子交換法、反滲透法等【思考拓展2】水資源匱乏，生活中如何處理廢水呢？簡(jiǎn)述廢水處理的方法和流程2.化學(xué)與“三廢”污染（3）廢渣：化學(xué)與廢渣以及生活垃圾

處理原則：無害化、減量化、資源化，達(dá)到減少環(huán)境污染和資源回收利用兩個(gè)目的?！舅伎纪卣?】生活垃圾、工業(yè)廢料隨意堆放造成的廢渣污染。如何處理這類固體廢棄物污染呢？【實(shí)踐生成】直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題，將煙氣通過裝有石灰石液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化疏，最終生成疏酸鈣。硫酸鈣可在如圖所的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應(yīng)器中與甲烷反應(yīng)，氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳，從而有利于二氧化碳的回收利用，達(dá)到減少碳排放的目的。

歸納總結(jié)六大環(huán)境問題及其危害環(huán)境問題主要污染物主要危害酸雨(雨水pH<5.6)SO2及氮氧化物(NOx)土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等溫室效應(yīng)CO2、CH4造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小臭氧空洞氟氯代烴、氮氧化物(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⒌趸?NOx)刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡歸納總結(jié)六大環(huán)境問題及其危害環(huán)境問題主要污染物主要危害白色污染難降解的廢棄塑料在土壤中影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；易被動(dòng)物當(dāng)成食物吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡；混入生活垃圾中難處理、難降解赤潮(海水中)和水華(淡水中)廢水中含N、P等營養(yǎng)元素水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水質(zhì)腐敗變質(zhì)、變臭，水生生物因缺氧而死亡(1)化學(xué)工作者進(jìn)行的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作可有可無，有污染治理就行(

)提示環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作是進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和污染治理的基礎(chǔ)，非常必要。(2)化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO、NOx、SO2為次生污染物(

)提示CO、NOx、SO2為一次污染物，其形成的酸雨、光化學(xué)煙霧等為次生污染物。(3)“燃煤固硫”“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質(zhì)量(

)提示“燃煤固硫”可以減少SO2的污染，汽車尾氣催化凈化可以減少CO、NOx及某些有機(jī)物的污染。判斷正誤××√習(xí)題鞏固(4)工業(yè)廢渣和生活垃圾等固體廢棄物對(duì)環(huán)境影響不大，可不必處理(

)提示處理固體廢棄物要遵循無害化、減量化和資源化原則，達(dá)到減少環(huán)境污染和資源回收利用兩個(gè)重要目的。(5)污水的一級(jí)處理通常采用化學(xué)法和生物法將難溶解的污染物除去(

)提示一級(jí)處理通常采用物理方法，用格柵間、沉淀池等去除不溶性污染物?！痢翆W(xué)生任務(wù)二：閱讀課本，了解什么是綠色化學(xué)；原子經(jīng)濟(jì)；開發(fā)利用資源的三原則。01核心思想化學(xué)原理技術(shù)手段生產(chǎn)源頭應(yīng)用綠色化學(xué)的含義：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)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物。①從科學(xué)觀點(diǎn)看，綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)內(nèi)容的更新。②從環(huán)境觀點(diǎn)看，它強(qiáng)調(diào)從源頭上消除污染。③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，這是符合可持續(xù)發(fā)展要求的。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(duì)環(huán)境的污染?！揪G色化學(xué)的內(nèi)容】反應(yīng)始端：反應(yīng)物要無毒無害、可再生。反應(yīng)過程：用無毒無害的催化劑和溶劑，最大限度地節(jié)約能源，各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)無污染。反應(yīng)終端：產(chǎn)品能降解；反應(yīng)物的原子全都轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%，這就是最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”——零排放和零污染?！舅伎寂c討論】以乙烯制環(huán)氧乙烷，有兩種方法方法一：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→ClCH2CH2OH+HCl2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2

→

＋CaCl2＋2H2O總反應(yīng)為：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→

＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2=CH2＋O2→Ag02“原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)”全部轉(zhuǎn)化100%試回答下列問題：(1)試計(jì)算兩種方法的原子利用率。方法一為：25.43%方法二為：100%(2)試從反應(yīng)物、產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響，生產(chǎn)工藝，原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)，催化劑選擇性等角度分析兩方法的優(yōu)劣。方法一：反應(yīng)物Cl2和Ca(OH)2對(duì)環(huán)境及設(shè)備有很大的污染性和腐蝕性，生產(chǎn)工藝分二步，產(chǎn)率和原子利用率低，成本高，反應(yīng)的選擇性低，產(chǎn)物中有大量的非期望物質(zhì)。方法二：反應(yīng)物中O2無毒無污染、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原子利用率為100%，催化劑選擇性高、產(chǎn)率高、成本低，因此方法二更優(yōu)。(3)你還能舉出其他原子利用率為100%的化學(xué)反應(yīng)類型和實(shí)際例子嗎？化合反應(yīng)加成反應(yīng)加聚反應(yīng)03綠色化學(xué)示意圖04開發(fā)和利用自然資源遵循的三原則(3R原則)減量化再利用再循環(huán)(1)“綠色化學(xué)”就是污染后有效治理的化學(xué)思想(

)提示“綠色化學(xué)”思想是從源頭上減少或消除污染的化學(xué)，不是“先污染后治理”的化學(xué)思想。(2)在汽車排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”把CO、NO催化生成N2和CO2，符合綠色化學(xué)的理念(

)提示“綠色化學(xué)”理念是從源頭上減少或消除污染。判斷正誤×√×習(xí)題鞏固(3)“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(

)(4)植物秸稈含大量鉀元素，焚燒后作鉀肥符合“綠色化學(xué)”的思想(

)提示植物秸稈燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，不符合“綠色化學(xué)”的思想。(5)利用陽光發(fā)電，光解水制氫氣是解決能源危機(jī)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑(

)√×√【科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)】人工光合作用綠色植物等通過光合作用可合成有機(jī)物，引發(fā)了人們模擬這物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化過程的興趣。面對(duì)日漸枯竭的化石燃料，面對(duì)臭氧層被破壞、全球變暖、空氣污染、酸雨等環(huán)境問題，人們?cè)O(shè)想利用人工光合作用固定二氧化碳，制造燃料和基本化工原料，光解水制氫氣等。人工光合作用并不只是簡(jiǎn)單地模仿，而是希望“人工樹葉”能做得更好，擺脫自然條件的限制，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。目前，該領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些的突破。盡管從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)還有很長的路但人們探索和創(chuàng)新的腳步不會(huì)停息?！究茖W(xué)·技術(shù)·社會(huì)】環(huán)境保護(hù)工程師環(huán)境保護(hù)工程師的主要工作是預(yù)防和治理環(huán)境污染，包括對(duì)環(huán)境問題的調(diào)查研