1、第三节第三节 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学 学业要求 核心素养建构 1.认识化学对环境保护的意义。 2.了解绿色化学的含义，知道在化工生产中 遵循“绿色化学”思想的重要性。 知识梳理 一、化学与环境保护 1.环境问题：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.“三废”：废气、废水和废渣。 3.大气污染现象的成因 4.污水处理方法 (1)物理法：加入混凝剂(如硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝等)使污水中的细小悬 浮物等聚集成较大的颗粒，然后经沉淀、过滤除去。 (2)化学法：中和法、氧化还原法和沉淀法等。 (3)生物法 5.固体废
2、物的处理 (1)原则：遵循无害化、减量化和资源化的原则。 (2)目的：减少环境污染；资源回收利用。 微自测 1.下列有关环境问题的说法中正确的是( ) A.燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中 SO2的含量 B.臭氧的体积分数超过 10 4%的空气有利于人体健康 C.pH 在 5.67.0 之间的降水通常称为酸雨 D.含磷合成洗涤剂易被细菌分解，故不会导致水体污染 解析 A 项，石灰石在煤燃烧过程中分解为 CaO，CaO 和 SO2结合为 CaSO3， 进一步转化为 CaSO4，可减少 SO2的排放；B 项，当空气中臭氧的含量超过 10 5%(体积分数)时，就会对人体、动植物及暴露在空气中的物质
3、造成危害；C 项， pH 小于 5.6 的雨水称为酸雨；D 项，含磷合成洗涤剂易造成水体富营养化，形 成“水华”“赤潮”等水体污染问题。 答案 A 二、绿色化学 1.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。 2.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，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%。 微自测 2.下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( ) 乙烷与氯气制备一氯乙烷 乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 苯和硝酸反应制备硝基苯 2CH2CH2O2 催化剂 A. B. C. D. 答案 B 探究一 环境保护 六大环境
4、问题 探究素材 六大环境问题 序号 环境问题 主要污染物 主要危害 1 温室效应 CO2 造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减 小等 2 酸雨 SO2、NOx 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等 3 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 4 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 5 白色污染 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 6 赤潮和水 华 废水中含氮、 磷元素的营养 物质 使水
5、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 探究题目 1.化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是( ) A.向煤中加入适量生石灰，可减少 SO2对大气的污染 B.用 CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，减少白色污染 C.光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关 D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都属于有机高分子化合物 解析 A 项，CaSO3易被氧化为 CaSO4，向煤中加入适量生石灰，在煤燃烧时 SO2最终生成 CaSO4，故 A 正确；B 项，利用 CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料， 将 CO2转化为可降解塑料，实现了“碳”的循环利用，可以减少白色污染，
6、故 B 正确；C 项，光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关，故 C 正确； D 项，光导纤维的主要成分是 SiO2，不属于有机高分子化合物，故 D 错误。 答案 D 探究二 绿色化学 从多角度理解绿色化学 探究素材 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：按照绿色化学的原则，
7、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，这时原子利用率为 100%。 探究题目 2.在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的最终产 物， 即原子利用率为 100%。 下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是( ) 置换反应 化合反应 分解反应 取代反应 加成反应 加聚反 应 酯化反应 A. B. C.只有 D.只有 解析 根据四种基本反应类型的定义即可判断出只有化合反应产物唯一。 在有机 反应类型中，取代反应、酯化反应、水解反应的产物均不唯一，而加成反应、加 聚反应的产物唯一，反应物中的原子全部转化成期望的最终产物，即原子利用率 为 100%。 答案
8、A 从绿色化学认识化学对环境的保护重 要作用 探究素材 绿色化学对化学反应的要求 探究题目 3.绿色化学的核心就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。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 解析 根据绿色化学的含义， 可以判断应该是防治污染的产生优于治理产生的污 染。 答案 C 1.十九大报告提出“坚持保护环境，建设美丽中国”，下列物质不属于空气污染 物的是( ) A.SO2 B.NO2 C.PM2.5 D.CO2 解析 SO2、
9、NO2等均为有毒气体，为常见的空气污染物，“PM2.5”是指大气中 直径小于或等于 2.5 微米的细小颗粒物，也称为可入肺颗粒物，是形成“雾霾” 的原因之一，属于空气污染物，而 CO2无毒，不属于空气污染物。 答案 D 2.保护环境，人人有责，下列做法不应该提倡的是( ) A.将废旧电池埋在地下，防止污染 B.对煤进行脱硫处理，减少 SO2的排放 C.对生活垃圾进行分类处理 D.开发新能源，减少化石燃料的使用 解析 A.将废旧电池埋在地下，污染水源和土壤；B.对煤进行脱硫处理，可减少 二氧化硫对环境的污染，减少酸雨的形成；C.垃圾分类有利于环境的保护和资源 的再利用，符合保护环境的措施；D.开
10、发新能源，减少化石燃料的使用，可减少 污染性气体排放，也能减弱温室效应。 答案 A 3.按照绿色化学的原则，以下反应不符合原子的利用率为 100%要求的是( ) A.乙烯与水反应生成乙醇 B.麦芽糖水解生成葡萄糖 C.以苯和溴为原料生产溴苯 D.乙烯聚合生成聚乙烯 解析 A.乙烯与水反应生成乙醇是加成反应，原子利用率为 100%；B.麦芽糖水 解生成葡萄糖，原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，原子的利用率为 100%；C.苯和溴反应生成溴苯和溴化氢，原子的利用率不是 100%；D.乙烯聚合 为聚乙烯高分子材料，反应物全部转化为产物，原料利用率为 100%。 答案 C 4.2019 年 4
11、月 22 日是第 50 个“世界地球日”， 我国确定的活动主题为“珍爱美 丽地球，守护自然资源”。下列行为不符合这一活动主题的是( ) A.积极推进“煤改气”、“煤改电”等改造工程 B.用 CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现碳的循环利用 C.研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染 D.实施秸秆禁烧，增加化石燃料的供应量 解析 A.“煤改气”、 “煤改电”能够减少废气、 废渣等排放， 有利于保护环境； B.可降解塑料分解产生 CO2，CO2又合成聚碳酸酯可降解塑料，实现了“碳”的 循环利用；C.加快研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染，有利于环境保 护；D.化石燃料燃烧产生大气污染，不利于
12、控制环境污染产生大气污染，不利于 控制环境污染。 答案 D 5.绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无 毒害原材料， 最大限度地节约能源， 在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。 (1)下列各项符合“绿色化学”要求的是 。 A.处理废弃物 B.治理污染点 C.减少有毒物 D.杜绝污染源 (2)在我国西部大开发中，某地为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中 你认为可行的是 。 A.建在西部干旱区可以脱贫致富 B.应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的效区 C.企业有权自主选择厂址 D.不宜建在人口稠密的居民区 (3)某化工厂排放的污水中含有 Mg2 、Fe3、Cu2、Hg2四种离子。某同学设计 了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。 在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？ 。应增加哪些措 施防止污染 。 解析 (1)根据题干描述：绿色化学是“预防污染”的根本手段，因此应从“源 头”上杜绝。(2)化工基地的筹建首先不宜建在人口稠密的居民区，同时要考虑 水资源和交通问题。(3)第步由于汞的沸点低、易挥发、有毒，因此会造成环 境污染。 答案 (1)D (2)BD (3)第步 增加冷凝回收装置