第二节　资源综合利用　环境保护教学目标

第四章

化学与自然资源的开发利用

第二节

资源综合利用

环境保护

一、教材分析：

本节内容从环境保护的角度，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，与上节内容相辅相成，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源，最大限度地利用好资源，还要保护好环境，让学生充分认识综合利用和开发新能源的重要意义。

二、教学目标

（一）知识与能力

1．了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料。

2．

应使用和开发化石燃料以外的清洁能源，综合利用资源和开发新能源具有重要意。3．了解化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。

（二）过程与方法

自主学习，培养学生自学能力。

（三）情感态度与价值观

1.

通过燃料对环境的影响的学习来环境保护的意识，体会化学与社会发展的关系。

2．了解造成环境污染的原因及危害，认识环境保护的重要性和必要性。

3．了解科学、技术、社会的相互关系。 三、教学重难点

教学重点：了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料。

教学难点：充分认识保护环境的重要意义。

四、教具准备

多媒体、

投影仪

五、课时安排

1课时

六、教学过程

【引入】听《回来吧蓝天》，讲述环境问题是人类面临的主要问题，今天我们学习环境保护与绿色化学。

（一）、环境污染

1、环境污染——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，以及工农业生成和人类生活所造成的环境污染。

2、化学在环境保护上的当前任务：

（1）．对环境情况进行监测：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。

（2）．治理三废：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。

（3）．寻找源头治理环境污染的生产工艺，实施清洁生产——绿色化学

3、环境污染的分类: （1）．按环境要素分：大气污染、水体污染、土壤污染；

（2）．按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染；

（3）．按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染

4、大气污染物的主要来源：

金属冶炼时产生的废气。氮

2/3来自煤炭及石油产品燃烧以及生产氮肥有机中间体、约1/3来自汽车的尾气,少量是由于自然界的火山爆发、雷击电闪等使大气中的氮氧

和氧化合生成的：

化

N2+O2===2NO

2NO+O2===2NO2

物

（NOx）

来源学科网ZXXK]SO2

2/3来自煤炭燃烧，1/5来自石油的燃烧、火力发电厂、石化厂、硫酸厂、有色金属冶炼厂、焦化厂、造纸厂

碳氧化物主要来自煤炭和石油的燃烧，如：焦化厂、炼铁厂、化工厂、石灰厂、砖瓦厂、（COx）

汽车尾气、火力发电厂

飘尘

污染物

5、主要的污染物的来源与防治: （1）光化学烟雾——是一种淡蓝色的烟雾，汽车尾气和工厂废气里含大量氮氧化物和碳氢化合物，这些气体在阳光和紫外线作用下，会发生光热化学反应，产生光化学烟雾。它的毒性很大，对人体有强烈的刺激作用，严重时会使人出现呼吸困难，视力衰退，手足抽搐等症。光化学烟雾的来源：NOx、CxHy

如下图：

光化学烟雾的成分：臭氧、醛类、酮等

光化学烟雾的防治：省环保局指出，首先要加强机动车污染防治工作，主要是提高机动车排放标准；其次是加强燃煤电厂烟气脱硝工作。相关人士还提出，可建立一个臭氧超标预警系统，当臭氧浓度达到预警浓度时，将建议公众尽量少出门，减少私车使用。

（2）臭氧层破坏——臭氧层是地球最好的保护伞，它吸收了来自太阳的大部分紫外线。某些大气污染物的排放使得臭氧层密度降低形成空洞的现象。

原因：氟氯烃、NOx 危害：过量的紫外线照射，会破坏植物的生长，使农作物减产。会引起皮肤癌和白内障等。防治：（1）禁止或限制使用氟利昂

（2）汽车尾气安装净化装置

（3）温室效应——由于大气层中某些气体对地球辐射的红外线有很强的吸收作用，进而导致地球温度不断上升，类似温室大棚的一种吸热效应。

原因：

CO2、CxHy 危害：使环境温度升高，冰川融化，海平面上升，引发酷热、旱涝等。

防治：1. 改变以煤油、天然气等为主要能源的现状，减少二氧化碳的排放量，大力发展太阳能、风能等绿色能源。

2.

绿色植物是自然的调节师，我们应该多进行植树，不胡乱砍伐树木2. 绿色植物是自然的调节师，我们应该多进行植树，不胡乱砍伐树木。

（4）酸雨——通常指pH值低于5.6的降水。但现在泛指酸性物质以湿沉降或干沉降的形式从大气转移到地面上。湿沉降是指酸性物质以雨、雪形式降落地面干沉降是指酸性颗粒物以重力沉降、微粒碰撞和气体吸附等形式由大气转移到地面。pH值低于4.5的酸雨叫重酸雨。

来源：SO2 、NOx

成分：H2SO3、H2SO4、HNO3

形成原因：SO2+H2O= H2SO3

2H2SO3+O2=2H2SO4

3NO2+H2O=2HNO3+NO

危害：毁坏森林、湖泊和土壤，导致渔业和粮食农作物减产。腐蚀文物、工厂设备和建筑物。

防治：1、改善能源结构，大力提倡民用石油气、天然气。2、减少用煤量。

3、对煤进行脱硫处理：将生石灰跟煤均匀混合，煤燃烧时防除的SO2跟生石灰放映生成CaSO3,CaSO3再被空气氧化成CaSO4（石膏）而被“固化”，从而减少SO2向大气的排放。

来源:Z|xx|k.Com]

SO2+CaO = CaO3

2CaSO3+O2

= 2CaSO4

4、加强对工厂废气排放的监测：硫酸厂通常用氨水吸收二氧化硫

SO2+2NH3+H2O = (NH4)2SO3

(NH4)2SO3+SO2+H2O

= 2NH4HSO3

5、加强对汽车尾气排放的控制：用铂、钯合金催化转化法消除汽车尾气的污染。

2NO+2NO2===3O2+2N2

2NO2+4CO===N2+4CO2

来源:Z,xx,k.Com]6、积极开发新型的清洁能源

。

（5）、白色污染——是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象

（6）水华——是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类

（如蓝藻

、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。

淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。

（7）赤潮——是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。赤潮发生必须具备以下条件：

①海域水体高营养化；

②某些特殊物质参与作为诱发因素，如：维生素B1、B12、铁、锰、脱氧核糖核酸；

③环境条件，如水温、盐度等也决定着发生赤潮的生物类型。

赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。主要包括两个方面：

①引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海；

②有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中的某些生物摄入，如果人类再食用这些生物，则会导致中毒甚至死亡。

6、常见污染物的总结：

环境问题

温室效应

酸雨

臭氧层破坏

主要污染物

CO2

SO2、NOx

氟氯代烷、NOx

主要危害

造成温室效应，全球气候变暖

土壤酸化、水源污染等

到达地面紫外线增多，生态环境带来影响

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

白色污染

赤潮和水华

废弃塑料制品

废水中含N、P的营养物质

（二）绿色化学与清洁生产

农作物减产，不易降解，动物死亡

水体变得浑浊，水质恶化

绿色化学的核心是要利用化学原理从源头消除污染。绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒、无害的溶剂、助剂和催化剂，生产有利于环境保护、社区安全和人身健康的环境友好产品。绿色化学化工的目标是寻找充分利用原材料和能源，且在各个环节都洁净和元污染的反应途径和工艺。对生产过程来说，绿色化学包括：节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性；对产品来说，绿色化学旨在减少从原料的加工到产品的最终处置的全周期的不利影响。

绿色化学示意图安全的生产工艺反应过程反应物无毒无害原料可再生资源原子经济性反应高选择性反应提高能源的利用率反应产物环境友好产品（安全、能降解、可再利用）应用无毒无害的催化剂

【板书】一、环境保护

1、环境问题的含义

2、保护环境工作者当前的任务：

（1）对环境情况的监测（2）三废的治理

来源:Zxxk.Com]应用无毒无害的溶剂

（3）寻找源头治理环境污染的生产工艺要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。

3、大气污染的主要来源。

4、环境污染的分类来源学科网

5、常见污染的来源、危害、治理

二、绿色化学

核心：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，实施清洁生产