第八章化学与可持续发展第八章化学与可持续发展第三节环境保护与绿色化学1结结合合实实例例认认识识化化学学原原理理、化化工工技技术术对对于于节节能能环环保保、清清洁洁生生产产、清清洁洁能能源源等等产产业业发发展展的的重重要要性性。树树立立“绿绿色色化化学学”的的观观念念，形形成成资资源源全全面节约、物质循环利用的意识。面节约、物质循环利用的意识。2认认识识物物质质及及其其变变化化对对环环境境的的影影响响，依依据据物物质质的的性性质质及及其其变变化化认认识识环环境境污污染染的的成成因因、主主要要危危害害及及其其防防治治措措施施，以以酸酸雨雨的的防防治治和和废废水水处处理理为例，体会化学对环境保护的作用为例，体会化学对环境保护的作用。1能能依依据据“绿绿色色化化学学”思思想想对对化化学学过过程程进进行行分分析析，合合理理决决策策；对对某些化学工艺提出处理或解决问题的具体方案。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。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能能运运用用“绿绿色色化化学学”观观念念，分分析析某某些些化化学学过过程程对对人人类类健健康康、社社会可持续发展的双重影响。会可持续发展的双重影响。4主主动动关关心心与与环环境境保保护护有有关关的的社社会会热热点点问问题题，形形成成与与环环境境和和谐谐共共处的观念。处的观念。随随堂演练堂演练知识落实知识落实1环境保护环境保护(1)环环境境问问题题：主主要要是是指指由由于于人人类类不不合合理理地地开开发发和和利利用用自自然然资资源源而而造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。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)环境保护的任务环境保护的任务环环境境监监测测：对对污污染染物物的的存存在在形形态态、含含量量等等进进行行分分析析和和鉴鉴定定，提提供供可靠的分析数据。可靠的分析数据。治理工业三废治理工业三废(_、_、_)。寻寻找找源源头头治治理理环环境境污污染染的的生生产产工工艺艺：杜杜绝绝污污染染物物的的排排放放，能能从从根根本上解决环境问题本上解决环境问题。一、化学与环境保护一、化学与环境保护 废水废水废气废气废渣废渣2大气污染大气污染(1)污污染染物物主主要要来来源源：除除了了自自然然因因素素外外，大大气气污污染染物物主主要要来来自自_和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。(2)次生污染物的次生污染物的形成形成化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧3污水的处理方法污水的处理方法(1)常用的污水处理方法有常用的污水处理方法有_、_和和_等。等。(2)污水处理的常用化学方法污水处理的常用化学方法_、_、_等。等。(3)污水处理的流程污水处理的流程一一级级处处理理：通通常常采采用用_方方法法，即即用用格格栅栅间间、沉沉淀淀池池等等除除去去污污水水中中不不溶溶性性的的污污染染物物。经经一一级级处处理理后后的的水水一一般般达达不不到到排排放放标标准准，一一级级处理作为预处理处理作为预处理。物理法物理法化学法化学法生物法生物法中和法中和法氧化还原法氧化还原法沉淀法沉淀法物理物理二二级级处处理理：采采用用_方方法法(又又称称_法法)及及某某些些化化学学方方法法，除除去去水水中中的的可可降降解解有有机机物物等等污污染染物物。经经二二级级处处理理后后的的水水一一般般可可以以达达到到国国家规定的排放标准。家规定的排放标准。三三 级级 处处 理理：主主 要要 采采 用用 _、_、_和和_等等，对对污污水水进进行行深深度度处处理理和和净净化化。经经三三级级处理后水可用于绿化和景观用水等处理后水可用于绿化和景观用水等。生物生物微生物微生物化学沉淀法化学沉淀法氧化还原法氧化还原法离子交换法离子交换法反渗透法反渗透法4固体废弃物的处理固体废弃物的处理工工业业废废渣渣和和生生活活垃垃圾圾等等固固体体废废物物的的处处理理应应遵遵循循_、_和和_的的原原则则，达达到到_和和_这两个重要目的这两个重要目的。无害化无害化减量化减量化资源化资源化减少环境污染减少环境污染资源回收利用资源回收利用正正|误误|判判|断断(1)化化学学工工作作者者进进行行的的环环境境质质量量监监测测工工作作可可有有可可无无，有有污污染染治治理理就就行行。()(2)化石燃料燃烧产生的化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物。为次生污染物。()(3)“燃煤固硫燃煤固硫”“”“汽车尾气催化净化汽车尾气催化净化”都能提高空气质量。都能提高空气质量。()(4)工工业业废废渣渣和和生生活活垃垃圾圾等等固固体体废废弃弃物物对对环环境境影影响响不不大大，可可不不必必处处理理。()(5)污污水水的的一一级级处处理理通通常常采采用用化化学学法法和和生生物物法法将将难难溶溶解解的的污污染染物物除除去去。()深深|度度|思思|考考1.含含硫硫氧氧化化物物和和含含氮氮氧氧化化物物是是形形成成酸酸雨雨的的主主要要物物质质。针针对对我我国国以以煤煤炭炭为为主主、酸酸雨雨类类型型属属于于硫硫酸酸型型的的特特点点，工工业业上上常常利利用用在在煤煤炭炭中中加加入入CaCO3进行脱硫，写出此方法所依据的化学反应方程式和反应类型进行脱硫，写出此方法所依据的化学反应方程式和反应类型。2含含氮氮、磷磷元元素素的的大大量量污污水水任任意意排排入入河河流流、湖湖泊泊和和近近海海水水域域，会会出出现现水水华华、赤赤潮潮等等水水体体污污染染问问题题。你你认认为为在在城城市市和和农农村村出出现现的的这这种种水水体体污染各有什么特点？怎样预防？污染各有什么特点？怎样预防？提提示示：导导致致水水华华、赤赤潮潮现现象象的的原原因因，从从农农村村方方面面来来说说，主主要要是是人人们们的的日日常常生生活活、水水产产及及禽禽畜畜养养殖殖等等产产生生的的污污水水未未经经处处理理排排放放，化化肥肥的的不不当当施施用用等等；从从城城市市方方面面来来说说，主主要要是是人人们们的的生生活活废废水水及及工工业业生生产产废废水水的的排排放等放等。水水华华、赤赤潮潮现现象象达达到到一一定定程程度度，会会使使饮饮用用水水(淡淡水水)水水源源受受到到威威胁胁，水生生物大量减少，生态遭到破坏，水产养殖业更是面临毁灭性打击。水生生物大量减少，生态遭到破坏，水产养殖业更是面临毁灭性打击。预预防防水水华华、赤赤潮潮现现象象的的发发生生，一一要要少少用用或或不不用用含含氮氮、磷磷的的洗洗涤涤剂剂，合合理理施施用用化化肥肥，适适量量向向水水产产养养殖殖区区投投放放饲饲料料等等；二二要要对对产产生生的的含含氮氮、磷磷的废水和固体废弃物做科学合理的处理的废水和固体废弃物做科学合理的处理。应应|用用|体体|验验1.以以下下非非金金属属氧氧化化物物与与其其引引起起的的环环境境问问题题及及主主要要来来源源对对应应正正确确的的是是()选项选项 氧化物氧化物环境问题环境问题主要来源主要来源ACO2破坏臭氧层破坏臭氧层化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧BSO2温室效应温室效应汽车尾气的排放汽车尾气的排放CNO2光化学光化学烟雾烟雾工厂废气、汽车尾气的排放工厂废气、汽车尾气的排放DCO酸雨酸雨汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧C解解析析：化化石石燃燃料料燃燃烧烧主主要要排排放放二二氧氧化化碳碳气气体体，与与温温室室效效应应有有关关，与与破破坏坏臭臭氧氧层层无无关关，故故A错错误误；工工厂厂废废气气的的排排放放产产生生大大量量二二氧氧化化硫硫气气体体，是是形形成成酸酸雨雨的的主主要要污污染染物物，而而温温室室效效应应是是由由二二氧氧化化碳碳引引起起的的，故故B错错误误；工工厂厂废废气气、汽汽车车尾尾气气含含有有大大量量的的氮氮氧氧化化物物，氮氮氧氧化化物物是是形形成成光光化化学学烟烟雾雾的的主主要要污污染染物物，故故C正正确确；形形成成酸酸雨雨与与二二氧氧化化硫硫及及氮氮的的氧氧化化物物有有关关，CO与酸雨无关，故与酸雨无关，故D错误错误。2活活性性炭炭联联合合脱脱硫硫脱脱硝硝技技术术(AC)是是一一种种比比较较成成熟熟的的脱脱硫硫脱脱硝硝技技术术，可可以以在在较较低低的的温温度度下下，将将废废气气中中的的SO2、NOx通通过过一一系系列列反反应应生生成成铵铵盐盐，从而变废为宝，其工作示意图如图所示从而变废为宝，其工作示意图如图所示：(1)SO2在在活活性性炭炭表表面面被被氧氧化化最最终终生生成成硫硫酸酸，反反应应的的化化学学方方程程式式为为_。(2)吸吸收收塔塔加加入入NH3后后，可可脱脱除除废废气气中中的的NO、NO2，写写出出NO 和和NO2分别和分别和NH3反应的化学方程式：反应的化学方程式：_。2H2SO4)4NH36NO=5N26H2O8NH36NO2=7N212H2O(3)NH3和和吸吸收收塔塔中中生生成成的的H2SO4反反应应，会会生生成成铵铵盐盐，写写出出反反应应的的化化学方程式：学方程式：_。(4)活活性性炭炭的的造造价价较较高高，工工业业上上一一般般选选用用活活性性焦焦作作为为吸吸附附剂剂来来脱脱硫硫脱脱硝硝，活活性性焦焦来来自自煤煤干干馏馏产产品品，煤煤的的干干馏馏为为_(填填“物物理理”或或“化化学学”)变化，从煤干馏产品中获取苯、二甲苯的操作方法为变化，从煤干馏产品中获取苯、二甲苯的操作方法为_。2NH3H2SO4=(NH4)2SO4(或或NH3H2SO4=NH4HSO4)化学化学蒸馏蒸馏(或分馏或分馏)解解析析：(1)在在反反应应中中，SO2可可以以在在活活性性炭炭表表面面被被O2氧氧化化为为SO3，进进而而和和H2O反反应应生生成成H2SO4。(2)NH3和和NO、NO2反反应应时时，NH3为为还还原原剂剂，NO、NO2为为氧氧化化剂剂最最终终生生成成N2和和H2O。(3)NH3和和生生成成的的H2SO4反反应应可可生生成成(NH4)2SO4或或NH4HSO4。(4)煤煤的的干干馏馏为为化化学学变变化化，从从煤煤焦焦油油中中获获取取苯苯及及二甲苯等原料应采取蒸馏或分馏的方法二甲苯等原料应采取蒸馏或分馏的方法。1常见环境常见环境问题问题环境问题环境问题主要物质主要物质主要危害主要危害温室效应温室效应CO2造造成成全全球球气气候候变变暖暖，水水位位上上升升，陆陆地地面面积积减减小等小等酸雨酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等臭氧层臭氧层破坏破坏氟氯代氟氯代烷、烷、NOx到到达达地地球球表表面面的的紫紫外外线线明明显显增增多多，给给人人类类健健康及生态环境带来多方面危害康及生态环境带来多方面危害光化学光化学烟雾烟雾碳氢化合物、碳氢化合物、NOx刺刺激激人人体体器器官官，特特别别是是人人的的呼呼吸吸系系统统，使使人人生病甚至死亡生病甚至死亡环境问环境问题题主要物质主要物质主要危害主要危害白色白色污染污染废弃塑料制品废弃塑料制品在在土土壤壤中中影影响响农农作作物物吸吸收收水水分分和和养养分分，导导致农作物减产。致农作物减产。混入生活垃圾中难处理、难回收。混入生活垃圾中难处理、难回收。易被动物当作食物吞入，导致动物死亡易被动物当作食物吞入，导致动物死亡赤潮和赤潮和水华水华废废水水中中含含氮氮、磷磷元元素素的的营营养养物质物质使使水水体体富富营营养养化化，导导致致水水中中藻藻类类疯疯长长，消消耗耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化PM2.5颗粒物颗粒物污污染染空空气气，形形成成雾雾霾霾天天气气，增增加加交交通通事事故故，危害人体健康危害人体健康2.常见工业废气的成分及处理常见工业废气的成分及处理工厂尾气工厂尾气主要成分主要成分处理方式处理方式硫酸厂尾气硫酸厂尾气SO2、O2、N2等等一般用氨水吸收一般用氨水吸收硝酸厂尾气硝酸厂尾气NO、NO2等等一般用一般用NaOH溶液吸收溶液吸收高炉煤气高炉煤气CO、CO2、N2等等一般回收利用一般回收利用炼钢烟气炼钢烟