8.3 环境保护与绿色化学（精品学案）-2021-2022学年高一化学同步学习高效学讲练（人教版2019必修第二册）

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2021-2022 学年高一化学同步学习高效学与练（精品学

案）

第八章化学与可持续发展

第三节环境保护与绿色化学

课程学习目标

1．结合实例认识化学原理、化工技术对于节能环保、清洁生产、清洁能源等产业发展的重要性。树立“绿色化

学”的观念，形成资源全面节约、物质循环利用的意识。

2．认识物质及其变化对环境的影响，依据物质的性质及其变化认识环境污染的成因、主要危害及其防治措施，

以酸雨的防治和废水处理为例，体会化学对环境保护的作用。

学科核心素养

科学态度与社会责任：

1．能依据“绿色化学”思想对化学过程进行分析，合理决策；对某些化学工艺提出处理或解决问题的具体方案。

2．具有理论联系实际的观念，在实践中逐步形成保护环境观念。

3．能运用“绿色化学”观念，分析某些化学过程对人类健康、社会可持续发展的双重影响。

4．主动关心与环境保护有关的社会热点问题，形成与环境和谐共处的观念。

【新知学习】

一．化学与环境保护

1．环境保护

(1)环境问题：主要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。

(2)环境保护的任务

①环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。

②治理工业三废(__废水__、__废气__、__废渣__)。

③寻找源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。

2．大气污染

(1)污染物主要来源：除了自然因素外，大气污染物主要来自 __化石燃料的燃烧__和工业生产过程产生的废气及

其携带的颗粒物。

(2)次生污染物的形成

3．污水的处理方法

(1)常用的污水处理方法有__物理法__、__化学法__和__生物法__等。

(2)污水处理的常用化学方法__中和法__、__氧化还原法__、__沉淀法__等。

(3)污水处理的流程

①一级处理：通常采用__物理__方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶性的污染物。经一级处理后的水

一般达不到排放标准，一级处理作为预处理。

②二级处理：采用__生物__方法(又称__微生物__法)及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物。经

二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。

③三级处理：主要采用__化学沉淀法__、__氧化还原法__、__离子交换法__和__反渗透法__等，对污水进行深

度处理和净化。经三级处理后水可用于绿化和景观用水等。

4．固体废弃物的处理

工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循__无害化__、__减量化__和__资源化__的原则，达到__减少环境

污染__和__资源回收利用__这两个重要目的。

二．绿色化学

1．绿色化学

“绿色化学”也称环境友好化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术

手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头上减少和消除环境污染。

其特点是：

①开发绿色反应，将原子利用率提高到100%；

②使用无毒无害的原料；③选用无毒无害的催化剂；

④使用无毒无害的溶剂；⑤发展“绿色工艺”；⑥开发和生产绿色产品。

2．原子经济：原子经济要求反应物的原子全部转化为目标产物，原子利用率达到 100% ，也就是说

在化学反应过程中不产生任何废弃物。化学反应的原子经济性好坏是用原子利用率来衡量的。

原子利用率＝×100%

其特点是：①最大限度地利用原料；②最大限度地减少废物排放。

【特别提醒】

无机反应中的化合反应和有机反应中的加成反应、加聚反应的原子利用率均为100%。

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期望的最终产物，即原子利用率为

100% 。

【知识进阶】

常见环境问题与绿色化学

【问题探究】

为减少和消除煤炭燃烧产生的 SO2，人们向煤炭中加入生石灰作为固硫剂，你知道其反应原理是什么吗？

CaO＋SO2═══CaSO3；

2CaSO3＋O2═══2CaSO4；

总反应式：2CaO＋2SO2＋O2═══2CaSO4。

【知识归纳总结】

1．常见环境问题

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，陆地面积减小等

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

白色污染废弃塑料制品

①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产。

②混入生活垃圾中难处理、难回收。

③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡。

赤潮和

水华

废水中含氮、磷元素

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

PM2.5 颗粒物污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康

2．绿色化学

(1)绿色化学的含义：绿色化学的目的在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。

①从科学观点看，它是化学科学基础内容的更新。

②从环境观点看，它强调从源头上消除污染。

③从经济观点看，它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。

(2)绿色化学的核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，即预防污染优于治理污染。

(3)原子经济性反应：按照绿色化学的原则，最理想的原子经济性反应就是反应物的原子全部转化为期望的最终

产物，这时原子利用率为100%。

【典例1】4月22 日是“世界地球日”，我国的宣传主题为：“珍惜地球资源，转变发展方式，倡导低碳生

活”。下列有关活动或行为不符合这一主题的是（　　）

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