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《环境保护与绿色化学》教案

[核心素养发展目标]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和社会责任。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。

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”(废气、废水、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，能从根本上解决环境问题。

2．大气污染物来源及次生污染物的形成

3．污水的处理

(1)常用的污水处理方法：物理法、化学法和生物法等。

(2)污水处理的常用化学方法：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。经一级处理后的水一般达不到排放标准，一级处理作为预处理。

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。经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。

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。经三级处理后水可用于绿化和景观用水等。

4．固体废弃物的处理

(1)处理原则：无害化、减量化和资源化。

(2)目的：减少环境污染和资源回收利用。

(1)化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无，有污染治理就行(×)

提示环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础，非常必要。

(2)化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物(×)

提示CO、NOx、SO2为一次污染物，其形成的酸雨、光化学烟雾等为次生污染物。

(3)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量(√)

提示“燃煤固硫”可以减少SO2的污染，汽车尾气催化净化可以减少CO、NOx及某些有机物的污染。

(4)工业废渣和生活垃圾等固体废弃物对环境影响不大，可不必处理(×)

提示处理固体废弃物要遵循无害化、减量化和资源化原则，达到减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。

(5)污水的一级处理通常采用化学法和生物法将难溶解的污染物除去(×)

提示一级处理通常采用物理方法，用格栅间、沉淀池等去除不溶性污染物。

活性炭联合脱硫脱硝技术(AC)是一种比较成熟的脱硫脱硝技术，可以在较低的温度下，将废气中的SO2、NOx通过一系列反应生成铵盐，从而变废为宝，其工作示意图如下所示：

(1)SO2在活性炭表面被氧化最终生成硫酸，反应方程式为：_____________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)吸收塔加入NH3后，可脱除废气中的NO、NO2，写出NO和NO2分别和NH3反应的化学方程式：______________________、_______________________________________________。

(3)NH3和吸收塔中生成的H2SO4反应，会生成铵盐，写出反应的化学方程式：_____________

_______________________________________________________________________________。

(4)活性炭的造价较高，工业上一般选用活性焦作为吸附剂来脱硫脱硝，活性炭来自煤干馏产品，煤的干馏为________(填“物理”或“化学”)变化，从煤干馏产品中获取苯、二甲苯的操作方法为：_____________________________________________________________。

答案(1)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3、SO3＋H2O===H2SO4(或2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4)

(2)4NH3＋6NO===5N2＋6H2O8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O

(3)2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4===NH4HSO4)

(4)化学蒸馏(或分馏)

解析(1)在反应中，SO2可以在活性炭表面被O2氧化为SO3，进而和H2O生成H2SO4。

(2)NH3和NO、NO2反应时，NH3为还原剂，NO、NO2为氧化剂最终生成N2