第八章

化學與可持續發展

第三節

環境保護與綠色化學

（P117）

一

化學與環境保護赤潮

隨著人類科技的發展,環境污染日益嚴重,它直接影響人類的生活,健康和生產。因此,環境問題越來越受到人們的關注。環境問題:由于人類不合理地開發和利用自然資源而造成的生態環境的破壞,以及工農業生產和人類生活所造成的環境污染。全球變暖臭氧層破壞酸雨一

化學與環境保護全球變暖危害:氣候干早，土地沙漠化，農業減產兩極冰川融化，海平面升高，陸地減少一

化學與環境保護全球變暖成因:大量使用礦物燃料(煤、石油等)防治:減少礦物燃料的使用阻礙地表向外放出的大量長波熱輻射礦物燃料燃燒CO2、碳粒粉塵開發利用新能源大力植樹造林一

化學與環境保護臭氧層破壞

大氣中的臭氧含量僅一億分之一,但在離地面20至30公里的平流層中臭氧含量雖然極其微少,卻具有非常強烈的吸收紫外線的功能,可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。危害:紫外線強度增加,人類皮膚發生癌變一

化學與環境保護臭氧層破壞

防治:減少氟氯烴類等產品的生產和使用成因:人類過多地使用氯氟烴類、溴氟烷烴類、N2O、CCl4、CH4等，是臭氧層被破壞的主要原因氯氟烴大量用作氣溶膠、制冷劑、發泡劑、化工溶劑紫外線照射CF2CI?+?ClCCl2F22O33O2Cl-一

化學與環境保護酸雨酸雨：pH小于5.6的雨水危害:湖泊酸化,魚類死亡。

農作物、森林、草原遭到破壞、建筑物加速腐蝕成因:(1)含硫量高的化石燃料(2)汽車尾氣防治:減少SO2的排放,燃料脫硫,尾氣處理等一

化學與環境保護酸雨的處理SO2O2、CaSO?NaHSO3MnSO4·H2OCaSO4堿式硫酸鋁煤灰(Al2O3、SiO2)Na2SO3軟錳礦一

化學與環境保護環境污染白色污染:聚乙烯塑料的大量使用造成的赤潮:含磷洗衣粉大量使用,廢水的任意排放等光化學煙霧:由NOx,CxHy等造成廢渣以及固體廢棄物的處理工業生產“三廢”化石燃料的燃燒工業生產中產生的廢氣廢氣廢氣攜帶的顆粒物土壤水源污染廢水的任意排放造成廢渣廢水廢氣大氣污染工業廢水處理常用方法:物理法、化學法、生物法混凝劑法:細小懸浮物FeSO4、Al2(SO4)3聚合氯化鋁較大顆粒氧化還原法中和法溶解在水中的污染物

練習：

工業廢水中含有的Cr2O72-和CrO42-會對水體產生很大的危害,因此這種工業廢水必須凈化處理.一種處理含銘廢水的工藝流程如下:氧化還原法(1)試寫出過程④⑤中發生反應的離子方程式:

練習：

(2)寫出反應過程②中氧化劑和還原劑的物質的量之比為

.③反應后的沉淀一定還含有

.(3)含Cr3+廢水可以加入熟石灰進一步處理,目的是

.1:6將Cr3+轉化為Cr(OH)3沉淀除去Fe(OH)3解決方向:1.開展使工業廢渣資源化、無毒化的綜合研究;2.改革冶煉過程的生產工藝,實現清潔生產,固體廢渣減量化工業廢渣處理

處理方法主要:

壓實、破碎、分選、固化、焚燒、生物處理等存在問題:成本高,還可能對環境造成二次污染等問題

工業廢氣:是指企業廠區內燃料燃燒和生產工藝過程中產生的各種排入空氣的含有污染物氣體的總稱工業廢氣處理4.烴類2.以NO、NO2為主的含氮化合物1.以SO2為主的含硫化合物3.碳的氧化物(CO、CO2)5.含鹵素化合物(HF、HCI)主要包括：

練習：

下圖是某燃煤發電廠處理廢氣的裝置示意圖,試寫出相關化學反應方程式:2CaSO3+O2=2CaSO4SO2+CaO=CaSO3CaCO3CaO+CO2

練習：

處理煙氣中的SO2還常用液吸法。(1)室溫條件下,將煙氣通入濃氨水中,用離子方程式表示出能吸收二氧化硫的可能發生的反應—————(2)也可將煙氣通入Na2SO3溶液,反應方程式為加熱吸收后溶液可以實現吸收液再生,原因為———(用化學方程式表示)。2NH3.H2O+SO2=(NH3)2SO3+H2O(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO32NaHSO3Na2SO3+SO2+H2O實驗室廢氣處理實驗室中廢氣:NaOH溶液Cl2、Br2Na2SO3溶液燃燒的方法SO2、NOx、H2S、HCIKMnO4溶液CO綠色化學

綠色化學也稱環境友好化學,其核心思想就是改變“先污染后治理”的觀念和做法,利用化學原理和技術手段,減少或消除產品在生產和應用中涉及的有害化學物質,實現從源頭減少或消除環境污染(如圖8-24)。綠色化學的核心:①原子經濟性反應②高選擇性反應原子經濟性反應期望產物的總質量生成物的總質量原子利用率=X100%某產物的實際產量該產物的理論產量產率=X100%原子經濟性反應思考：以下是兩種由2-丙醇制備丙酮的方法:2.原子利用率和產率相同嗎?最理想的“原子經濟性反應”就是原子利用率為100%的反應!1.計算兩種制備方法的原子利用率原子經濟性反應1.計算兩種生產工藝的原子利用率。

環氧乙烷在常溫常壓下為無色氣體,易溶于水,在酸性或堿性條件下易水解得到乙二醇。環氧乙燒是目前最好的消毒劑之一,被廣泛用于消毒醫療用品。①②原子利用率=25.4%原子利用率=100%原子經濟性反應

環氧乙烷在常溫常壓下為無色氣體,易溶于水,在酸性或堿性條件下易水解得到乙二醇。環氧乙燒是目前最好的消毒劑之一,被廣泛用于消毒醫療用品。①②2.從原料角度用綠色化學的思想評價兩種生產工藝。方法①原料Cl2有毒、有污染原子經濟性反應

環氧乙烷在常溫常壓下為無色氣體,易溶于水,在酸性或堿性條件下易水解得到乙二醇。環氧乙燒是目前最好的消毒劑之一,被廣泛用于消毒醫療用品。①②3.從中間產物角度用綠色化學的思想評價兩種生產工藝。方法①原料Cl2、中間產物HCI、HCIO腐蝕設備原子經濟性反應

環氧乙烷在常溫常壓下為無色氣體,易溶于水,在酸性或堿性條件下易水解得到乙二醇。環氧乙燒是目前最好的消毒劑之一,被廣泛用于消毒醫療用品。①②4.從副反應角度用綠色化學的思想評價兩種生產工藝。方法①副反應多,產率低原子經濟性反應

環氧乙烷在常溫常壓下為無色氣體,易溶于水,在酸性或堿性條件下易水解得到乙二醇。環氧乙燒是目前最好的消毒劑之一,被廣泛用