第八章 化学与可持续发展第三节 环境保护与绿色化学【学习目标】 1.了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，认识化学对环境保护的重要意义，培养保护环境的“科学态度与社会责任”2.了解绿色化学、原子经济性反应的内涵，知道它们在对利用资源、保护环境中的重要意义，加强环境保护意识并培养绿色化学的理念。【基础知识】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、含量等进行分析和测定，为控制和 消除污染 提供可靠的数据。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，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解的污染物。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。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。经过三级处理后的水可用于 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 减少或消除 环境污染。2、简单而言，化学反应就是原子重新组合的过程。因此，按照 绿色化学 的思想，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 (即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为 100%。3、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 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 烟雾 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【考点剖析】考点一　化学与环境污染1．下列有关酸雨及形成的说法正确的是(　　)A．pH 小于 7 的降雨通常称为酸雨B．酸雨的形成和空气中 CO2含量增多有直接关系C．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因D．植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成2．下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是(　　)A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C．节能减排符合低碳经济的要求D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺3．下列有关燃料的说法错误的是(　　)A．燃料燃烧产物 CO2是温室气体之一B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染D．燃料不完全燃烧排放的 CO 是大气污染物之一4．下列有关有机化合物的说法正确的是(　　)A．利用煤燃烧放出热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向B．“白色垃圾”“地沟油”均属于高分子材料，都对环境有害C．聚氯乙烯制品易造成环境污染，可采用焚烧法处理D．光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关考点二　“绿色化学”理念及应用5．原子利用率＝期望产物的总质量与生成物的总质量之比，原子利用率越高对环境污染越小。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是(　　)A.B.C.D.6．绿色化学的核心就是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。下列不符合绿色化学理念的是(　　)A．尽可能使用无毒无害的原材料B．尽可能减少生产过程中的能量消耗C．治理产生的污染优于防治污染的产生D．尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线7．“绿色商品”是指商品从原料、生产到运输、使用等各环节对生态环境无害或危害极小，并有利于资源的保护和再回收的商品。下列肯定不属于“绿色商品”的是(　　)A．一次性餐具B．LED 照明灯具C．“FreeForest”再生纸D．竹制家具 考点三　环境保护与可持续发展8．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是(　　)A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料B．为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰C．开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济D．“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量9．(2017·江苏，1)2017 年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源，倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是(　　)A．夏天设定空调温度尽可能的低B．推广使用一次性塑料袋和纸巾C．少开私家车多乘公共交通工具D．对商品进行豪华包装促进销售10．以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答下列问题：(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是________(填字母)。A．CH2==CH2＋HCl―→CH3CH2ClB．CH3CH2OH＋HCl―――→CH3CH2Cl＋H2OC．CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HClD．CH2==CHCl＋H2―――→CH3CH2Cl由上述四个反应可归纳出，原子经济性最高的是______(填反应类型)。(2)有毒物质的无害化处理也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，它可将废水中少量的 CN－等有毒的酸根离子氧化而除去。请写出用 ClO2将废水中的 CN－氧化成无毒气体的离子方程式：_________________________________________________，该方法的优点是_________________________________________________________。(3)某饮用水厂由天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图如下：活性炭的作用是_________________________________________________________________；O3消毒的优点是_______________________________________________________________。11．化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)A．PM2.5是指粒径不大于 2.5 μm 的可吸入悬浮颗粒物B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染C．燃煤中加入 CaO 可以减少酸雨的形成及温室气体的排放D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料12．2018 年 4 月 22 日是第 49 个世界地球日。这个地球日活动周主题为“珍惜自然资源　呵护美丽国土”。下列有关说法或做法正确的是(　　)A．推广使用煤、石油、天然气，有利于缓解温室效应B．普通锌锰干电池不含环境污染物，可以随意丢弃C．在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”D．将高耗能、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，提高贫穷地区居民收入13．某市拟投资建设一个工业酒精厂，目的是用工业酒精与汽油混合制成“乙醇汽油”。已知制酒精的方法有三种：① CH2==CH2＋H2O―――→CH3CH2OH② CH3CH2Br＋H2O――→CH3CH2OH＋HBr③(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2O―――→nC6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(葡萄糖)―――→2C2H5OH＋2CO2↑从绿色化学(“原子利用率”最大化)的角度看，制酒精最好的方法是(　　)A．① B．③ C．①③ D．①②③14．CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中 CO2含量上升的是(　　)A．光合作用 B．自然降雨C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积15．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是(　　) A．雾和霾的分散剂相同B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关16．全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻挑战。在此背景下，“新能源”“低碳”“节能减排”“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是(　　)A．太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”B．“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料C．如图所示，甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”的思想D．让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用