人教版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第6章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第3節(jié)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)學(xué)案含答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

第三節(jié)　環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) 化學(xué)與環(huán)境保護(hù) [以練帶憶](méi) 1．將下列環(huán)境問(wèn)題與成因用短線連接起來(lái)。環(huán)境污染　　　主要成因 (1)溫室效應(yīng) 　　　 A．SO2和NOx的大量排放 (2)酸雨　　　 B．汽車(chē)尾氣 (3)臭氧空洞　　　 C．廢水中N、P元素含量的增大 (4)光化學(xué)煙霧　　　 D．空氣中CO2的含量濃度升高 (5)赤潮　　　 E．氯氟烴的大量排放 (6)白色污染　　　 F．廢棄的塑料制品答案：(1)—D　(2)—A　(3)—E　(4)—B　(5)—C　(6)—F 2．目前地球環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)臭氧層的破壞導(dǎo)致紫外線對(duì)地球表面輻射量的增加，從而使全球皮膚癌的發(fā)病人數(shù)明顯增多。造成這一現(xiàn)象的主要原因是________(填標(biāo)號(hào)，下同)。 A．人們大量使用了氟氯代烴 B．人們?cè)跓掍摃r(shí)向空氣中排放了大量的高爐煤氣 C．石油煉制廠排放了大量的甲烷、氫氣 D．硝酸、硫酸工廠排放了大量的二氧化硫和一氧化氮 (2)光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的主要原因是________。 A．汽油的不完全燃燒 B．大量使用農(nóng)藥、化肥 C．白色塑料垃圾的漂浮 D．金屬礦物的冶煉 (3)化肥、農(nóng)藥的使用導(dǎo)致人類(lèi)癌癥發(fā)病率的增加，其中“六六粉”曾經(jīng)是廣泛使用的一種農(nóng)藥，它是由苯與氯氣通過(guò)加成反應(yīng)制得的，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________。解析：(1)臭氧空洞的主要原因是氟氯代烴的使用。 (2)光化學(xué)煙霧的主要原因是氮氧化物及排放至空氣中的部分有機(jī)物在陽(yáng)光(紫外光)作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，與汽車(chē)尾氣關(guān)系密切。 (3)根據(jù)題意，結(jié)合苯的結(jié)構(gòu)及苯與H2的加成反應(yīng)可推出苯與Cl2加成反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案：(1)A　(2)A (3) [練后梳理] 1．工業(yè)“三廢”包括：廢氣、廢水、廢渣。 2．大氣污染 (1)大氣污染物：主要來(lái)自化石燃料的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物。 (2)次生污染物：大氣污染物在太陽(yáng)輻射等因素作用下，經(jīng)過(guò)復(fù)雜變化形成次生污染物。在一定的天氣條件下會(huì)造成酸雨、霧霾、光化學(xué)煙霧等污染現(xiàn)象。具體形成過(guò)程如下： eq \a\vs4\al(化石燃料,的燃燒)eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(CO、NOx、SO2等,煙塵,揮發(fā)性有機(jī)物))eq \o(――――――――――→,\s\up8(在陽(yáng)光、空氣和),\s\do7(水蒸氣等的作用下))eq \a\vs4\al(次生,污染物) (3)酸雨的防治 ①常用的脫硫原理：CaCO3eq \o(=====,\s\up8(高溫))CO2＋CaO、SO2＋CaO===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4、 SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3。 ②含氮氧化物的治理：一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下使氮氧化物還原，生成N2、CO2、H2O等無(wú)害氣體。涉及的反應(yīng)為CH4＋4NO2eq \o(―――→,\s\up8(催化劑),\s\do7(△))4NO＋CO2＋2H2O、CH4＋2NO2eq \o(―――→,\s\up8(催化劑),\s\do7(△))N2＋CO2＋2H2O 3．水污染 (1)污水的主要成分：重金屬鹽、酸、堿等無(wú)機(jī)化合物、耗氧物質(zhì)、石油和難降解的有機(jī)物以及洗滌劑等。 (2)廢水的治理廢水處理中的化學(xué)方法及原理 4．固體廢棄物造成的污染 (1)常見(jiàn)的污染：主要是指生活垃圾、工業(yè)廢料隨意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及廢舊電池造成的重金屬污染。 (2)治理原則：無(wú)害化、減量化和資源化的原則，達(dá)到減少環(huán)境污染和資源回收利用這兩個(gè)重要目的。綠色化學(xué) [以練帶憶](méi) 1．下列做法正確的是(　　) A．集中深埋廢舊電池 B．遠(yuǎn)海排放工業(yè)污水 C．減少冶煉含硫礦物 D．推廣使用一次性木筷 C　解析：舊電池屬于有害垃圾，深埋處理會(huì)造成土壤、水體污染，不利于環(huán)境保護(hù)，應(yīng)回收處理，故A錯(cuò)誤；遠(yuǎn)海排放工業(yè)污水引發(fā)水體污染，不利于環(huán)境保護(hù)，應(yīng)禁止，故B錯(cuò)誤；減少冶煉含硫礦物，能夠減少二氧化硫等空氣污染物的排放，有利于保護(hù)環(huán)境，故C正確；推廣使用一次性木筷，導(dǎo)致大量樹(shù)木砍伐，引發(fā)生態(tài)破壞，不利于環(huán)境保護(hù)，故D錯(cuò)誤。 2．綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。下列工業(yè)生產(chǎn)不屬于綠色化學(xué)的是(　　) A．用苯作為溶劑　　　 B．提高能源利用率 C．生產(chǎn)可降解的塑料 D．用可再生資源為反應(yīng)物 A　解析：苯是常用的有機(jī)溶劑，但長(zhǎng)期接觸可引起白血病等病癥，用苯作為溶劑的工業(yè)生產(chǎn)不屬于綠色化學(xué)。 3．綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段，它的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無(wú)毒害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在化工生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中都實(shí)現(xiàn)凈化和無(wú)污染。 (1)下列各項(xiàng)符合“綠色化學(xué)”要求的是________(填標(biāo)號(hào)，下同)。 A．處理廢棄物 B．治理污染點(diǎn) C．減少有毒物 D．杜絕污染源 (2)在我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)中，某地為籌建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你認(rèn)為可行的是________。 A．建在西部干旱區(qū)可以脫貧致富 B．應(yīng)建在水資源豐富和交通方便且遠(yuǎn)離城市的郊區(qū) C．企業(yè)有權(quán)自主選擇廠址 D．不宜建在人口稠密的居民區(qū) (3)某化工廠排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四種離子。某同學(xué)設(shè)計(jì)了從該污水中回收純凈金屬銅的方案。在能制得純銅的方案中，哪一步操作會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染？________。應(yīng)增加哪些措施防止污染？_____________________________________________________ ____________________________________________________________________。解析：(1)綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段，因此應(yīng)從“源頭”上杜絕污染源。(2)化工基地的籌建首先不宜建在人口稠密的居民區(qū)，同時(shí)要考慮水資源和交通問(wèn)題。(3)第③步由于汞的沸點(diǎn)低、易揮發(fā)、有毒，因此會(huì)造成環(huán)境污染，應(yīng)增加冷凝回流裝置回收汞。答案：(1)D　(2)B、D　(3)第③步　增加冷凝回收裝置 [練后梳理] 1．綠色化學(xué)的核心思想綠色化學(xué)也稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué)，其核心思想就是改變“先污染后治理”的觀念和做法，利用化學(xué)原理和技術(shù)手段，減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學(xué)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)從源頭減少或消除環(huán)境污染。 2．綠色化學(xué)示意圖 3．原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng) (1)最理想的“原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)”：反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這時(shí)原子利用率為100%。 (2)原子利用率：期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比。 (3)開(kāi)發(fā)和利用自然資源的三原則：減量化、再利用、再循環(huán)。 4．常見(jiàn)污染的形成原理及防治措施 1．(命題情境：節(jié)能減排)2020年世界環(huán)境日中國(guó)主題是“美麗中國(guó)，我是行動(dòng)者”，提倡生態(tài)價(jià)值觀念，節(jié)能減排。以下措施中不能體現(xiàn)這一思想的是 (　　) A．電解鋁工業(yè)中添加冰晶石降低能耗 B．研制出性能優(yōu)良的催化劑，降低反應(yīng)所需溫度 C．開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能等清潔能源 D．創(chuàng)新科技，大力發(fā)展火電，改善用電緊張狀況 D　解析：A項(xiàng)，在電解鋁工業(yè)中添加冰晶石，能降低Al2O3的熔點(diǎn)，符合節(jié)能減排，正確；B項(xiàng)，研制出性能優(yōu)良的催化劑，降低反應(yīng)所需溫度，能減少能源消耗，正確；C項(xiàng)，開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能等清潔能源，用這些清潔能源替代化石能源，符合節(jié)能減排，正確；D項(xiàng)，大力發(fā)展火電，緩解用電緊張，火電會(huì)消耗大量化石能源，且會(huì)產(chǎn)生大量污染物，不符合節(jié)能減排，錯(cuò)誤。 2．(命題情境：物質(zhì)制備中的綠色化學(xué))“綠色化學(xué)”提倡化工生產(chǎn)應(yīng)盡可能將反應(yīng)物的原子全部利用，從根本上解決環(huán)境污染問(wèn)題。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，最符合“綠色化學(xué)”思想的是(　　) A．CH2===CH2＋ (過(guò)氧乙酸)―→＋CH3COOH B．CH2===CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→＋CaCl2＋H2O C．2CH2===CH2＋O2eq \o(―――→,\s\up8(催化劑)) D．eq \o(―――→,\s\up8(催化劑))＋HOCH2CH2—O—CH2CH2OH＋2H2O C　解析：“綠色化學(xué)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%。觀察各選項(xiàng)可知，只有C中反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為生成物。 3．(命題情境：環(huán)境保護(hù))“保護(hù)我們生存的環(huán)境，因?yàn)榈厍蛑挥幸粋€(gè)”，這已成為各國(guó)的共識(shí)。全球環(huán)境面臨的三大熱點(diǎn)問(wèn)題是酸雨、臭氧層的破壞、溫室效應(yīng)。 (1)酸雨形成的主要原因是人們向空氣中排放了大量的(　　) A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．一氧化碳 D．硫化氫 (2)臭氧層易被破壞的原因是(　　) A．臭氧氧化性強(qiáng)，不穩(wěn)定 B．臭氧還原性強(qiáng)，不穩(wěn)定 C．臭氧被紫外線破壞 D．臭氧與氫氣合成雨水 (3)目前地球氣溫普遍上升是由溫室效應(yīng)而引起的，引起溫室效應(yīng)的主要原因是(　　) A．CO2能放出能量，使大氣層中空氣的溫度升高 B．植物的光合作用需要CO2，可促進(jìn)光合作用 C．CO2可產(chǎn)生溫室效應(yīng)，使地球溫度升高 D．CO2能阻擋太陽(yáng)光由地面反射回高空的紅外輻射解析：酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3，其中H2SO4含量較高。酸雨的形成是大量含硫物質(zhì)燃燒和汽車(chē)尾氣所致。氮氧化物、氟氯代烴是破壞臭氧層的主要物質(zhì)。答案：(1)A　(2)A　(3)D 考試評(píng)價(jià)解讀核心素養(yǎng)達(dá)成1.能列舉常見(jiàn)的環(huán)境污染的成因、危害及其防治措施的化學(xué)原理。 2．能了解綠色化學(xué)思想，并能運(yùn)用其分析和討論化工生產(chǎn)的相關(guān)問(wèn)題。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)能結(jié)合具體的環(huán)境問(wèn)題，依據(jù)探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法進(jìn)行探究。科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任通過(guò)對(duì)常見(jiàn)環(huán)境問(wèn)題的學(xué)習(xí)，形成節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生能從自身做起，形成簡(jiǎn)約適度、綠色低碳的生活方式。方法常用試劑原理混凝法明礬、聚合氯化鋁等Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，生成的膠體吸附水中懸浮物中和法熟石灰、硫酸、CO2通過(guò)加堿中和酸或加酸中和堿進(jìn)行污水處理，如Ca(OH)2＋H2SO4===CaSO4↓＋2H2O沉淀法Na2S等加沉淀劑使金屬離子形成沉淀而除去，如除去Hg2＋：Hg2＋＋S2－===HgS↓氧化還原法氧化劑或還原劑污水中含有還原性物質(zhì)，可加入氧化劑除去；含有氧化性物質(zhì)，可加入還原性物質(zhì)除去，注意加入的物質(zhì)不能對(duì)水產(chǎn)生次生污染污染名稱(chēng)主要污染物及形成原理防治措施霧霾大氣中大量的SO2、氮氧化物和可吸入顆粒物(如PM2.5)與霧氣結(jié)合的混合物減少煤炭的消耗、機(jī)動(dòng)車(chē)的使用，控制顆粒物的排放光化學(xué) 煙霧機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣和工業(yè)廢氣中碳?xì)浠衔锖偷趸镌诠庹諚l件下生成復(fù)雜的污染物控制城市汽車(chē)數(shù)量、開(kāi)發(fā)新能源、為機(jī)動(dòng)車(chē)安裝尾氣凈化器臭氧空洞人類(lèi)活動(dòng)排入大氣的氮氧化物、氟氯代烷等與臭氧發(fā)生作用，導(dǎo)致了臭氧的損耗禁止使用氟氯代烷作為制冷劑等水體污染化肥、農(nóng)藥的過(guò)度使用，工業(yè) “三廢”和生活污水的隨意排放。水體富營(yíng)養(yǎng)化可引起“水華”或“赤潮”控制工業(yè)廢水和生活污水的排放，對(duì)排放的污水進(jìn)行無(wú)害化處理等溫室效應(yīng)煤、石油、天然氣等化石燃料的大量使用，排放到大氣中的CO2氣體大量增加，使地表溫度上升的現(xiàn)象減少化石能源的使用，改變能源使用結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)新能源白色污染各種塑料垃圾對(duì)環(huán)境所造成的污染，它們很難降解，會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)研制可降解塑料；廢塑料減量化、再利用、再循環(huán)酸雨化石燃料的過(guò)度使用是導(dǎo)致酸雨形成的主要原因：SO2＋H2OH2SO3 ,2H2SO3＋O2===2H2SO4；2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO使用清潔燃料，減少煤、石油的使用；化石燃料在燃燒之前脫硫，如向煤中添加石灰石作脫硫劑(2CaO＋2SO2＋O2eq \o(=====,\s\up8(△))2CaSO4)

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