环境保护与绿色化学

绿色化学在环境保护中的应用绿色化学是一种以环境友好、资源节约及安全化学为基础，从化学品设计、合成及应用等方面，来减少或避免对环境、人类和动物所造成的不良影响的一种学科。

在环保方面，绿色化学作为一种全新理念、方法和技术，已经得到越来越广泛的应用，成为保护环境的一种有效方式。

一、绿色化学在制造业中的应用绿色化学在制造业中的应用主要表现为两个方面：一是绿色的原材料制备，二是从废弃物中回收资源。

用绿色化学方法制造产品，能够减少环境负担、节约资源，并降低生产成本。

例如有些化学品的合成过程中，废弃物量非常大，不仅对环境造成污染，而且浪费了许多资源，而使用绿色化学方法就可以有效地避免这种现象的发生。

二、绿色化学在农业和养殖业中的应用化学农药会对人体健康和环境造成很大的危害。

而绿色化学则是研究如何在农业和养殖业过程中尽可能地减少化学物质的使用。

例如，利用生物技术研制出缓释肥料，可以减少化肥的使用，长期来看更加环保。

在养殖业方面，绿色化学可以避免使用大量的药物和抗生素。

养殖废水通常富含氮、磷等营养成分，Muntisp这种技术能够提高污水处理的效率，大大减少养殖污染问题。

三、绿色化学在市政和园林绿化中的应用市政和园林绿化中常常需要使用除草剂、杀虫剂和杀菌剂等化学药品。

这些化学药品大量使用不仅对人体健康和环境造成很大的危害，而且容易造成草坪黄化死亡、植物凋萎等问题。

绿色化学在城市绿化管理中的应用，可以避免上述问题的发生。

例如，绿色化学可以利用生物学来降解有毒物质、利用微生物回收废弃物、利用低污染化合物替代有害化学药品等等。

四、绿色化学在日常生活中的应用绿色化学在日常生活中的应用同样具有广泛性和挖掘性。

例如，普通的洗衣粉常常含有许多不良成分，使用它们洗衣服会引起很多人的皮肤敏感和过敏等问题，因此市面上很多牌子专门研发生产绿色的洗衣粉。

此外，普通的洗发水和沐浴露含有一些有毒物质，不仅对皮肤不好，而且还容易造成水污染。

绿色化学可以研制出环保的香波和沐浴露，不仅能清洁身体，而且不会对环境造成什么危害。

《环境保护与绿色化学》教学设计一、教材分析本节教材主要使学生了解化学在环境保护工作中发挥作用的三个主要领域，即环境监测、“三废”治理和绿色化学及原子经济原则的应用。

通过一些思考与交流活动，使学生认识硫酸型酸雨的形成及其化学控制原理，讨论在化学实验室中应该注意的环境保护问题，等等。

在化学品设计和生产中，从反应物到产物的全过程按照“原子经济性反应”原则做到物尽其用；在化工行业规划和研究中，按照“循环经济”原则做到可持续发展，同时兼顾物美价廉的传统性标准。

教材介绍了生物质炼油、以生物质资源替代化石燃料的生产路线、人工光合作用研究等内容，使绿色化学的思想观念得到了重视和提倡。

本节内容还凸显了时代性的要求，增加了诸如次生污染物（如酸雨、雾霾和光化学烟雾等）的形成、污水的处理等内容，也增加了“化学与职业”栏目介绍环境保护工程师，以增强学生珍惜资源、珍爱生命、爱护地球等现代公民应该具有的意识，提高他们爱护环境“从我做起、从身边做起”的自觉性和行动能力。

二、教学目标1．能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害，说明常见污染的成因和防治措施的化学原理，树立“绿水青山就是金山银山”的理念。

2．以酸雨防治和污水处理为例，设计简单的防治方案，体会化学原理的应用对环境保护的作用，说明化学科学在生产、生活中的应用价值。

3．通过环氧乙烷两种制备方法的讨论，树立“绿色化学”的观念，并能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题，形成节约和循环利用的可持续发展意识。

三、教学重难点教学重点：SO2等污染物的控制、消除和回收利用；污水处理的流程、方法、原理。

教学难点：绿色化学观念的形成和绿色化学思想的运用。

四、教学方法讲授法、练习法、讨论法五、教学过程原子利用率＝期望产物的总质量生成物的总质量×100% 绿色化学示意图 【例题】判断哪个反应的原子利用率为100%？② CH 4＋Cl 2――→光CH 3Cl ＋HCl【评价反馈】1.将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。

环境保护与绿色化学知识总结+练习一、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。

①治理工业“三废”(废气、废水、废渣)。

①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，通常将一级处理作为预处理。

①二级处理：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。

①三级处理：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。

经三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。

4．固体废物的处理(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。

【正误判断】(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(×)(2)化石燃料燃烧产生的CO、NO x、SO2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(√)(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(×)(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(×)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，通常将一级处理作为预处理。

1．“打赢蓝天保卫战，建设美丽中国”。

环境保护与绿色化学引言：传统化学工业给人类社会创造了无尽的财富，但也给人类的生存环境带来了危难。

随着化学工业的迅猛发展，各种化学品的产量大幅度增加，产生了大量的化学废物，其中不乏有毒有害物质，污染物的大量排放使得我们的生存环境状况日益恶化。

而环境的好坏，又直接关系着人类的生存与兴衰。

保护环境，已成为人类紧迫和重要的任务。

每一门科学在其发展过程中都充满着探索与进步，化学工作者既然能够用自己的聪明才智为人类社会增辉添彩，同样也有办法来解决化工生产过程中出现的种种污染。

绿色化学的出现和发展势必会对环境保护起到推动作用，指引人类走进绿色生活。

一、绿色化学1、基本概念。

绿色化学即环境友好化学，主要指在制造和应用化学产品时应有效利用原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。

其核心是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[1]，因而过程和终端均为“零排放”[2]或零污染。

它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，是新世纪化学进展的主要方向之一。

2、绿色化学的研究内容。

(1)从源头制止污染，而不是在末端治理污染;(2)合成方法应具“原子经济性”，即尽量使参加过程的原子都进入最终产物;(3)在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质;(4)设计具有高使用效益、低环境毒性的化学产品;(5)尽量不用溶剂等辅助物质，不得已使用时它们必须是无害的;(6)生产过程应该在温和的温度和压力下进行，而且能耗应最低;(7)尽量采用可再生的原料，特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料;(8)尽量减少副产品;(9)使用高选择性的催化剂;(10)化学产品在使用完后应能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环;(11)发展适时分析技术以便监控有害物质的形成;(12)选择参加化学过程的物质，尽量减少发生意外事故的风险。

3、绿色化学的原理。

作为一门高层次的化学，绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则[3]，以此可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准：(1)防止污染优于污染形成后处理;(2)设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中;(3)尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小;(4)设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性;(5)尽量不用辅助剂，需要使用时应采用无毒物质;(6)能量使用应最小，并应考虑其对环境和经济的影响，合成方法应在常温、常压下操作;(7)最大限度地使用可更新原料;(8)尽量避免不必要的衍生步骤;(9)催化试剂优于化学计量试剂;(10)化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型;(11)分析方法应能真正实现在线监测，在有害物质形成前加以控制;(12)化工生产过程中各种物质的选择与使用，应使化学事故的隐患最小。

热点强化11绿色化学与环境保护(一)环境污染及其防治1．环境污染(1)大气污染问题大气污染是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮氧化物(NO x)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO2、NO x主要来源于化石燃料的大量使用)。

大气污染的具体表现主要有：形成酸雨、酸雾；臭氧层空洞；光化学烟雾；室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等，各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等；其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力，导致CO 中毒)。

(2)水体污染指过量有害物质进入水中造成的污染。

导致水体污染的物质主要有两大类，一类是重金属污染，如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染，这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水；另一类是植物营养物质污染：水中高浓度的N、P等植物营养物质，导致水体富营养化而形成的污染，它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量施用的磷肥造成的。

(3)固体废弃物造成的污染主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。

目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。

垃圾污染范围广泛，对环境及生物的不良影响途径多样。

2．环境保护的措施(1)工业废气携带颗粒物的回收利用。

(2)工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含磷洗涤剂。

(3)回收、限制难降解塑料，研制可降解塑料。

(二)绿色化学1．绿色化学有关概念(1)核心：利用化学原理和技术手段，从源头上减少或消除工业生产对环境造成的污染。

又称为“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”。

绿色化学的理念在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。

(2)绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：①采用无毒、无害的原料；②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；③产品应该是环境友好的；④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。

绿色化学与环境保护在人类进步的进程中，化学作为一门自然科学，它的贡献是不容置疑的。

但化学品在丰富了人类的物质生活，提高了生活质量的同时，也给人类的健康和生存环境带来了严重的危害。

近年来，绿色化学和技术已成为各国政府、学术界及企业界关注的热点。

我国“十二五”规划也提出了节能减排的重要目标，对包括化工在内的工业行业明确了节能环保的新要求。

政府的直接参与、产学研的密切结合、国际学术交流与合作促进了绿色化学的蓬勃发展。

1.绿色化学必要性随着化学品的大量生产和广泛应用，人类对全球性环境污染的加剧、能源的匮乏和资源的减少El益关注。

当前，全球的1O大环境问题(大气污染、臭氧层破坏、全球变暖、海洋污染、淡水资源紧张和污染、生物多样性减少、环境公害、土地退化和沙漠化、森林锐减及有毒化学品和危险废物)都直接或间接的与化学物质污染有关。

仅以我国为例，根据世界银行发表的中国环境报告测算，每年环境污染给大陆地区造成的损失即达540亿美元，占全国GDP的8％，几乎冲抵了我国的年经济增长量。

全世界目前每年产生3亿—4亿吨危险废弃物，中国化工业排放的废水、废气和固体废渣分别占全国工业排放总量的22．5％、7．82％、和5．93％，化学物质引起的环境污染已占总环境污染的80％～90％。

我们只有一个地球，面对严重的环境问题，仅依靠开发更有效的污染控制技术对改善环境是很有限的，而应该把注意力集中到原始污染的预防上则对消除污染更有效。

“绿色化学”的出现，为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新的希望。

2.绿色化学定义绿色化学又称清洁化学，环境友好化学，环境无害化学。

其目的是依靠科技发展创造污染系数低、资源和能源消耗少的化学反应和生产工艺。

其理想是不再使用有毒、有害物质，不再产生废物，不再处理废物，是一门从源头阻止污的化学。

绿色化学立足把传统化学化工的“先污染、后治理”改变为“从源上根除污染”。

其基本思想可应用于化学化工的所有领域，既可对化工生产整个过程进行全面的绿色化学设计或评估，也可以对其中的某些单元操作进行绿色化学设计或者评估，还可以对化学品进行绿色化学设计或评估等。