第三節(jié)

環(huán)境保護與綠色化學(xué)課時1環(huán)境保護與綠色化學(xué)人教版必修第二冊

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展素養(yǎng)目標(biāo)宏觀辨識與微觀探析：通過有關(guān)環(huán)境問題的分析探究，認(rèn)識“三廢”對環(huán)境的危害，形成“三廢”處理的基本方法和認(rèn)知模型，培養(yǎng)利用學(xué)科知識分析和解決問題的能力。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：從化學(xué)角度分析其成因以及主要治理方法,認(rèn)識化學(xué)在環(huán)境保護中所起的作用,初步形成正確合理使用化學(xué)物質(zhì)的意識?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過利用綠色化學(xué)思想，用化學(xué)方法對“三廢”的處理原理及方法的學(xué)習(xí)探究，體驗科學(xué)探究的過程與方法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力和愛護環(huán)境從我做起的意識。教學(xué)目標(biāo)本節(jié)重點環(huán)境保護本節(jié)難點環(huán)境保護1.結(jié)合實例認(rèn)識常見污染的成因和防治措施，能列舉常見的大氣、水體和土壤的污染物及其危害，體會化學(xué)對于節(jié)能環(huán)保、清潔生產(chǎn)、清潔能源等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性。2.結(jié)合環(huán)氧乙烷兩種制備方法的討論，樹立“綠色化學(xué)”的觀念，并能運用“綠色化學(xué)’思想分析和討論化工生產(chǎn)的相關(guān)問題，形成節(jié)約資源和循環(huán)利用物質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展意識。新課導(dǎo)入請你欣賞！

“綠水青山就是金山銀山”環(huán)境保護與綠色化學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護壹綠色化學(xué)貳知識導(dǎo)航課堂探究你知道嗎？

環(huán)境問題如何造成的？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)境的破壞,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。01化學(xué)與環(huán)境保護課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護認(rèn)識了解對比學(xué)習(xí)1.環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的意義課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)1.環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的意義(1)環(huán)境監(jiān)測通過對污染物的存在形態(tài)、含量進行分析和測定，為控制和消除污染提供可靠的數(shù)據(jù)。化學(xué)工作者所承擔(dān)的環(huán)境質(zhì)量檢測工作是進行環(huán)境質(zhì)量評價和污染治理的基礎(chǔ)。(2)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的意義課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)2.化學(xué)與“三廢”污染課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)2.化學(xué)與“三廢”污染⑴“三廢”治理廢氣（化學(xué)燃料燃燒及工廠廢氣）廢水（工業(yè)廢水、生活廢水等）廢渣（工業(yè)垃圾、生活垃圾等）課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)2.化學(xué)與“三廢”污染⑵大氣污染物與次生污染物形成霧霾、酸雨、光化學(xué)煙霧等現(xiàn)象課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護認(rèn)識了解探究學(xué)習(xí)思考與討論（1）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。請舉例說明這些方法所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)類型。（2）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(rèn)為在城市和農(nóng)村出現(xiàn)的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(xué)交流。課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理⑴“廢氣”處理①硫酸廠產(chǎn)生的SO2如何治理

②鈣基固硫含硫物質(zhì)一般用石灰石-石膏法脫硫：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O非氧化還原反應(yīng)；2CaSO3+O2==CaSO4氧化還原反應(yīng)。汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化原理：2CO+2NO=====2CO2+N2氧化還原反應(yīng)典例精講

【例1】活性炭聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)(AC)是一種比較成熟的脫硫脫硝技術(shù)，可以在較低的溫度下，將廢氣中的SO2、NOx通過一系列反應(yīng)生成銨鹽，從而變廢為寶，其工作示意圖如下所示。

（1）SO2在活性炭表面被氧化最終生成硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。2SO2＋O2＝2SO3SO2＋H2O＝H2SO42SO2＋O2＋H2O＝2H2SO4（2）吸收塔通入NH3后，可脫除廢氣中的NO、NO2，寫出NO和NO2分別和NH3反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________。4NN3＋6NO＝5N2＋6H2O

8NN3＋6NO2＝7N2＋12H2O

（3）NH3和吸收塔中生成的硫酸反應(yīng)

，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為__

_____。2NN3＋H2SO4＝(NH4

)2SO4NN3＋H2SO4＝NH4HSO4你知道嗎？

水源污染來自哪里？污水如何治理？課堂思考課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理⑵“廢水”處理一級處理通常采用物理方法，即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。經(jīng)過一級處理后的水一般達不到排放標(biāo)準(zhǔn)，所以通常將一級處理作為預(yù)處理。二級處理采用生物方法（又稱微生物法）及某些化學(xué)方法，除去水中的可降解有機物等污染物。經(jīng)過二級處理后的水一般可達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。三級處理主要采用化學(xué)沉淀法、氧化還原法、離子交換法和反滲透法等，對污水進行深度處理和凈化。經(jīng)過三級處理后的水可用于綠化和景觀用水等。課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理⑵“廢水”處理課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理⑵“廢水”處理課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理⑵“廢水”處理①處理方法物理方法生物方法化學(xué)方法課堂探究重點理解一、化學(xué)與環(huán)境保護探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理⑵“廢水”處理②處理流程格柵間曝氣沉沙池初次沉淀池曝氣池二次沉淀池未處理的污水除去大塊物質(zhì)沙、水初步分離一級處理：達不到排放標(biāo)準(zhǔn)二級處理：達到排放標(biāo)準(zhǔn)三級處理：作綠化和景觀用水等泥、水初步分離利用微生物將有機污染物降解為無害物質(zhì)二次沉淀深度處理用化學(xué)方法課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理一級處理通常采用物理方法，即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。經(jīng)過一級處理后的水一般達不到排放標(biāo)準(zhǔn)，所以通常將一級處理作為預(yù)處理。②處理流程課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理一級處理通常采用物理方法，即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。經(jīng)過一級處理后的水一般達不到排放標(biāo)準(zhǔn)，所以通常將一級處理作為預(yù)處理。②處理流程課堂探究一、化學(xué)與環(huán)境保護重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理②處理流程二級處理采用生物方法（又稱微生物法）及某些化學(xué)方法，除去水中的可降解有機物等污染物。經(jīng)過二級處理后的水一般可達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。課堂探究三、安全使用食品添加劑重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理②處理流程二級處理采用生物方法（又稱微生物法）及某些化學(xué)方法，除去水中的可降解有機物等污染物。經(jīng)過二級處理后的水一般可達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。課堂探究難點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理三、安全使用食品添加劑②處理流程三級處理主要采用化學(xué)沉淀法、氧化還原法、離子交換法和反滲透法等，對污水進行深度處理和凈化。經(jīng)過三級處理后的水可用于綠化和景觀用水等。典例精講【例2】工業(yè)廢水中含有的Cr2O72-和CrO42-會對水體產(chǎn)生很大的危害,因此這種工業(yè)廢水必須凈化處理.一種處理含銘廢水的工藝流程如下:(1)試寫出過程④⑤中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:(2)寫出反應(yīng)過程②中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為

③反應(yīng)后的沉淀一定還含有

.1:6

Fe(OH)3課堂探究三、安全使用食品添加劑重點理解探究學(xué)習(xí)3.環(huán)境污染的治理⑶廢渣處理①無害化垃圾焚燒處理、垃圾衛(wèi)生填埋、廢電池的特殊處理②減量化在產(chǎn)品設(shè)計、制造、流通和消費過程中采用合理措施減少廢物量③資源化回收廢棄塑料、廢玻璃的回收利用請你思考！改變“先污染后治理”的觀念和做法課堂探究綠色化學(xué)02綠色化學(xué)課堂探究三、綠色化學(xué)重點理解探究學(xué)習(xí)1.綠色化學(xué)⑴也稱環(huán)境友好化學(xué)，其核心在于利用化學(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)，實現(xiàn)從源頭減少或消除環(huán)境污染。⑵綠色化學(xué)核心思想始端：采用無污染的原料過程和終端：零排放或零污染⑶綠色化學(xué)衡量原子經(jīng)濟性課堂探究三、綠色化學(xué)重點理解探究學(xué)習(xí)2.原子經(jīng)濟性按照綠色化學(xué)思想，最理想的“原子經(jīng)濟性反應(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%你能想到哪些原子利用率100%的反應(yīng)？課堂思考請你總結(jié)

改變“先污染后治理”的觀念和做法無毒、無害原料可再生資源環(huán)境友好產(chǎn)品（安全、可降解和再利用）安全的生產(chǎn)工藝提高能源的利用率應(yīng)用無毒、無害的催化劑應(yīng)用無毒、無害的溶劑反應(yīng)物反應(yīng)過程反應(yīng)產(chǎn)物原子經(jīng)濟性反應(yīng)高選擇性反應(yīng)課堂思考請你說說

你能想到哪些原子利用率100%的反應(yīng)？思考與討論以乙烯為原料生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，過去主要使用的是氯代乙醇法，包括以下兩步反應(yīng)：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→ClCH2CH2OH＋HCl2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2→

＋CaCl2＋2H2O總的反應(yīng)可表示為CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→

＋CaCl2＋H2O現(xiàn)代石油化工采用銀作催化劑，可以實現(xiàn)一步完成：試計算兩種生產(chǎn)工藝的原子利用率。你還能舉出其他原子利用率為100%的化學(xué)反應(yīng)類型和實際例子嗎？原子利用率與產(chǎn)率相同嗎？請仔細(xì)分析和體會綠學(xué)研究和化工生產(chǎn)提出了哪些新的挑戰(zhàn)。典例精講【例3】(1)上述兩種生產(chǎn)工藝的原子利用率分別為______，______。(2)列出原子利用率為100%的化學(xué)反應(yīng)類型及其實際例子的方程式_____________________________，_______________________。(3)原子利用率與產(chǎn)率是否相同？________(填“是”或“否”)。課堂小結(jié)隨堂演練1．“綠水青山就是金山銀山”。下列做法不利于保護環(huán)境的是()A．推廣使用電動汽車等低碳交通工具B．推廣垃圾分類，電子設(shè)備以舊換新C．用生物方法脫除生活污水中的氮和磷D．加大鉛酸蓄電池、含汞鋅錳等電池的生產(chǎn)D隨堂演練2.下列有關(guān)環(huán)境問題的說法正確的是()A.燃煤中加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的量B.臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過10－4%的空氣有利于人體健康C.pH在5.6～7.0之間的降水通常稱為酸雨D.含磷合成洗滌劑易于被細(xì)菌分解，故不會導(dǎo)致水體污染A隨堂演練3.下列反應(yīng)最符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟性要求的是()A.乙烯聚合為聚乙烯高分子材料B.甲烷與氯氣制備一氯甲烷C.以銅和濃硝酸為原料生產(chǎn)硝酸銅D.用SiO2制備高純硅A隨堂演練

4.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：______________