1、第 2 课时 环境保护与绿色化学目标导航 1.知道形成酸雨的主要物质是硫氧化物和氮氧化物。2.认识含氮、磷的水体污染问题。3.知道一些污染的来源及控制方法。1.以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例,认识化学对环境保护的意义。2.说明合成新物质对人类生活的影响,知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。激趣诱思臭氧的化学式是 O3,在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥味的气体。若将 O2 通过臭氧发生器,在放电条件下可以转化成 O3,臭氧在地面附近的大气层中含量极少,在离地面约 25 km 处有一个厚度较薄的臭氧层,臭氧层能吸收太阳辐射出的大量紫外线,使地球上的生物免遭紫外线的伤害。飞机排出的 CO、
2、NO 和家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”会对臭氧层产生很大的破坏,产生臭氧层空洞,导致更多的紫外线辐射到地球表面,严重危害人类健康。保护臭氧层应采取哪些措施?预习导引1.环境问题(1)环境问题:是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。环境污染主要来自化石燃料的燃烧和工业三废即:废水、废气、废渣的任意排放。(2)化学在环境保护中的应用。监测环境情况:对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。治理三废:对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理,减少环境污染,实现资源的回收和利用。废气:大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的
3、废气及其携带的颗粒物。废水:工业生产中的废水(废液)往往含有复杂的成分,任意排放会导致土壤、水源的污染,需要经过多步处理才能达到排放标准。废渣:废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。预习交流 1你有办法在化学实验中防止可能造成的室内和室外环境的污染吗?答案:根据 SO2、SO3 以及氮氧化物、甲醛等对人类环境产生的污染,通过在化学实验中增加尾气处理装置,将有毒、有污染物质转化为无污染的物质,从而消除这些物质对环境的污染。2.绿色化学绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为目
4、标产物,这时原子利用率为 100%。预习交流 2你能说出原子利用率为 100%的反应的类型吗?答案:化合反应和加成反应。这两类反应的产物只有一种,所有反应物的原子均进入到目标产物中去。一、环境污染及治理知识精要1.常见环境污染及其危害 环境问题 主要污染物 主要危害 温室效应 CO2 造成全球气候变暖,水位上升,陆地面积减小 酸雨 SO2、NOx 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等 臭氧层破坏 氟氯代烷、NOx 到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康及生态环境带来多方面危害 光化学烟雾 碳氢化合物、NOx 刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡 环境问题 主要污染物 主要危害 白
5、色污染 废弃塑料制品 在土壤中影响农作物吸收水分和养分,导致农作物减产混入生活垃圾中难处理、难回收易被动物当作食物吞入,导致动物死亡 赤潮和水华 废水中含N、P 的营养物质 使水体富营养化,导致水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水体变得浑浊,水质恶化 2.“三废”危害及防治(1)废气。(2)废水。(3)废渣。典题例解【例 1】环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,下列各项中与环境污染无关的是()温室效应 赤潮 酸雨 光化学污染臭氧空洞 水俣病 潮汐现象 水华地方性甲状腺肿大A.B.C.D.解析:赤潮与水华均属水体富营养化引起的水体污染现象;温室效应指大量 CO2 的排放引起的大气变暖现象;光化
6、学烟雾则是由汽车尾气大量排放有害气体所导致的一种空气污染现象;酸雨是化石燃料的燃烧等引起的污染现象;地方性甲状腺肿大是缺碘引起的症状,与环境污染无关;臭氧空洞,则是由释放的氟氯烃等物质导致臭氧层被破坏的大气污染现象;水俣病是由于含镉、汞污水的排放被鱼吸收,人吃鱼后引起的有毒物质在人体富集而导致的,与环境污染有关;潮汐是一种自然现象。答案:D迁移应用试分析下列哪些情况可引起大气污染()煤的燃烧 工业废气的任意排放 燃放鞭炮 飞机、汽车尾气排放A.B.C.D.解析:煤的燃烧和鞭炮的燃放会产生有毒气体 SO2 等;飞机、汽车尾气中含有 CO、NO 等有害气体;工业废气中含有很多的有毒、有害气体。因此
7、,上述四种情况都会引起环境污染。答案:D二、绿色化学和节能减排知识精要1.绿色化学核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染,又称为“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”。从经济观点看:它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本(尽可能提高原子利用率)。热点:原子经济性反应物原子全部转化为最终的期望产物,原子利用率为 100%。原子利用率=期望产物的总质量生成物的总质量 100%。2.节能减排低碳经济、低碳生活“低碳”就是指生活作息时所耗用的能量要尽量减少,从而降低碳特别是二氧化碳的排放量,从而减少对大气的污染,减缓生态恶化。低碳生活的途径有:减少食物加工过程,注意节约用电
8、,尽量购买本地的、当季的食物,尽量减少私家车的使用,减少使用一次性餐具,尽量使用太阳能等代替化石燃料,多用电子邮件、MSN、QQ 等即时通信工具,少用传真打印机等。低碳经济包括:发展氢能和太阳能、提高原子利用率、发展绿色化学、限制塑料制品的使用等。典题例解【例 2】最近,国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的()A.对废水、废气、废渣进行严格处理B.化学生产中不排放任何有害物质C.化工厂及周围种草、种树、种花,使工厂成为花园式工厂D.以绿色植物为原料,以生物催化剂实现化工生产过程的化学解析:绿色化学是指以绿色意识为指导,研究和设计没有(或尽可能少的)环境副作用且在技术上和经济上可行的化学
9、产品的化学过程。其目标就是研究与寻找能充分利用无毒害原材料,最大限度地节约能源,在各个环节都实现净化和无污染的反应途径的工艺,是始端实现污染预防而非终端治理的科学手段。由于它在通过化学转化获取新物质的过程中就已充分利用了每种原料的全部原子,因而生产过程和末端均为零排放或零污染,是提高经济效益和环境效益的根本措施。答案:B迁移应用下列符合化学实验“绿色化学”的有()在萃取操作的演示实验中,将 CCl4 萃取溴水改为 CCl4 萃取碘水;在铜与浓硫酸反应的实验中,将铜片改为可调节高度的铜丝;将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放A.B.C.D.解析:因为溴易挥发,所以在萃取操作的演示实验中,将 CC
10、l4 萃取溴水改为 CCl4 萃取碘水。在铜与浓硫酸反应的实验中为避免生成过量的 SO2 污染空气,将铜片改为可调节高度的铜丝。将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放,可减少水体污染。答案:D食品安全中的误区案例探究化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()A.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药B.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C.食品添加剂对人体有害,要杜绝使用D.垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用易错警示:本题易被流行的媒体语言干扰,错误地认为食品添加剂都是有毒、有害的,排斥一切食品添加剂。解析:大量使用农药会引起食品污染,大量使用化肥会造成土壤板结,A 项错误;绿色化学的核心是从源头上控制污染而不是污染后再治理,B 项错误;食品添加剂可在规定范围内合理使用,C 项错误。答案:D思悟升华正确区分食品添加剂和有毒物质以及正确认识食品添加剂:1.食品添加剂是指为改善食品品质以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。营养强化剂也属于食品添加剂。只要严格按照国家批准的品种、范围、计量使用添加剂是安全的。2.常见的食品添加剂或加入食品添加剂的食品有:亚硝酸、苯甲酸钠、加碘食盐、加铁酱油、强化锌食盐、高钙奶粉等。