能量的充分利用优质课一等奖

第二单元绿色化学与可持续发展

[知识学习] 1

绿色化学的含义：

2

原子利用率：

原子利用率= 3

绿色化学工艺

1、

原料绿色化：用可再生资源（农业性、生物性）原料，2、

替代不3、

可再生性原料。

4、

催化剂绿色化：选用无毒、无污染、可重复5、

使用的高效催化剂。如分子筛、酶等。

6、

溶剂绿色化：溶剂要低污染、低残留、溶解性强。如：超临界二氧化碳或液态二氧化碳、离子液体等。

7、

产品绿色化：产品的使用不8、

会引起生态危害、不9、

会威胁人类健康、可循环利用。

课堂练习：

6

20世纪90年代，国际上提出了“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，在化工生产各环节能都实现净化和无污染的反应途径。下列各项属于“绿色化学”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

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在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部都转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中,欲使原子利用率达到最高，还需要的其它反应物有

A．CO和CH3OH B．CO2和H2O

C．H2和CO2 D．CH3OH和H2

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绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。以下反应中符合绿色化学原理的是

A．乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷

B．乙烷与氯气制备氯乙烷

C．苯和乙醇为原料，在一定条件下生产乙苯

D．乙醇与浓硫酸共热制备乙烯

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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欲制得的产物，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

①置换反应

②化合反应

③分解反应

④取代反应

⑤加成反应⑥消去反应

⑦加聚反应

⑧缩聚反应

A．①②⑤

B．②⑤⑦

C．只有⑦⑧

D．只有⑦

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有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视．

（1）可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能．例如，加入CH3OC（CH3）3来生产“无铅汽油”．CH3OC（CH3）3分子中必存在的原子间连接形式有__________（填写编号，多选倒扣）．

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（2）天然气的燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一，天然气常和石油伴生，其主要的成分是________．能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是__________（填写编号，多选倒扣）．

①其一氯取代物不存在同分异构体

②其二氯取代物不存在同分异构体

③它是非极性分子

④它的键长和键角都相等

（3）1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50km·h－1行驶了40km．为了有效发展用氢能源，首先必须制得廉价的氢气．下列可供开发又较经济的制氢方法是__________（填写编号，多选倒扣）。

①电解水

②锌和稀硫酸反应

③光解海水

其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是__________（写出其中一个）．

为了做好环境污染的防治工作，我们每一个公民必须努力增强环境意识：一方面要清醒地认识到人类在开发和利用_____________的过程中，往往对生态环境造成__________和_________，另一方面要把这种认识转变为__________，以“__________、__________”的态度积极参加各项环境保护活动，自觉培养____________________。

污水处理厂对污水进行处理时，一方面利用_________等方法，除去工业污水和生活污水中个体比较大的固体污染物；另一方面利用_________。把污水中的有机物分解成CO2、、H2O以及含氮和含磷的无机盐等，使污水得到净化。

环境监测测定水中溶氧的方法是：①量取amL水样，迅速加入固定剂MnSO4溶液和碱性KI溶液（含有KOH），立即塞好瓶塞，反复振荡，使之充分反应，其反应式为：2Mn2++O2+4OH-=2MnO（OH）2（该反应极快）。②测定：开塞后迅速加入12mL浓H2SO4（提供H+）使之生成I2，再用bmol/L的Na2S2O3溶液与之反应（以淀粉为指示剂），消耗VmL，有关反应方程式为：MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+8H2O

I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，水中溶氧的计算式是

。

含有氰化物的废水危害极大，能毒杀各种鱼类和水生物。[CN-]离子浓度在0.01～0.04mgL-1时就有强烈的毒杀作用，处理含有氰化物的工业废水的方法之一是：使CN-被氧化转变为低毒的CNO-，一般地转化为氰酸盐（如NaCNO）。氧化剂常用次氯酸盐，同时还可降解产生无毒气体。近期表明，在光的作用下，在某些悬浮小粒表面和溶液界面可发生明显的氧化还原反应，很快降解毒性，如在二氧化钛（TiO2）表面上可以降解氰化物等有毒物。

（1）二氧化钛在上述反应中的作用是什么？

（2）如果用NaClO处理含NaCl的废液，则可能生成另外两种盐（毒性降解），试写出此反应的化学方程式：

。

（3）氰酸盐再与次氯酸盐作用降解产生的无毒气体有哪些？写出可能发生的离子方程式。