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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。
绿色化学与环境保护的结合分析随着环境问题日益严峻，绿色化学的概念逐渐被人们所熟知和重视。
绿色化学是以可持续发展为核心，通过绿色的化学反应和过程，最大程度地减少对环境和人类的伤害，同时提高物质利用率和化学反应效率。
在环境保护方面，绿色化学起到了重要的作用。
本文将探讨绿色化学与环境保护的结合，以及绿色化学对环境的保护所做出的贡献。
一、绿色化学对环境的保护的意义绿色化学是可持续发展的重要组成部分，以保护环境为宗旨，通过应用环保技术和化学原理，实现资源的最大化利用和化学反应的最大化效率，从而减少对环境的污染和破坏，避免或减少产生对人体健康和环境带来的危害。
因此，绿色化学对环境的保护具有重要的意义和多方面的影响。
1.降低污染排放绿色化学可以减少或避免有害物质的产生和排放。
绿色化学反应和过程通常不含有对环境和人体有害的化学物质，避免产生二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和废水等有毒有害物质的排放，减少了对环境和人类的污染。
同时，绿色化学反应通常能降低化学反应的耗能和化学副产物的产生，减少了能源和原料的浪费，提高了资源的利用效率。
2.节约资源绿色化学可以最大化利用资源，提高资源的利用效率。
例如，绿色化学通过模拟自然界中的化学反应过程，实现天然资源的化学转化，从而减少了对环境和自然生态环境的破坏，同时节约了能源和原材料的使用成本。
3.促进可持续发展绿色化学的实践和应用是可持续发展的核心。
绿色化学推广可持续资源利用、绿色制造和绿色消费的理念，实现清洁化学品生产，从而在保护环境的同时促进经济的发展。
二、绿色化学在环境保护中的应用绿色化学研究和实践，目的是从绿色化的角度，减少对环境和人体的污染和危害，增加资源的利用效率，促进可持续发展。
因此，绿色化学已经成为了许多环保领域的研究重点和实践重点。
1. 绿色化合物的应用绿色化合物是对环境和人体无害的化合物，其在化工生产、医药和农业等领域具有重要的应用价值。
例如：特定的绿色有机溶剂具有优良的溶解性和化学稳定性，在有机合成、分离和提取等方面具有广泛应用。
《环境保护与绿色化学》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《环境保护与绿色化学》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《环境保护与绿色化学》是高中化学教材中的重要内容。
随着社会的发展和人们环保意识的增强，这部分知识对于培养学生的环保观念和科学素养具有重要意义。
本章节主要介绍了环境问题的现状、成因以及绿色化学的概念、原则和应用。
通过学习，学生能够了解到化学在解决环境问题中的作用，认识到绿色化学是实现可持续发展的重要途径。
教材内容紧密联系生活实际，通过丰富的案例和数据，引导学生关注环境问题，激发学生的学习兴趣和社会责任感。
二、学情分析授课对象为高中学生，他们已经具备了一定的化学基础知识和思维能力。
在日常生活中，学生也对环境问题有一定的感性认识，但对于环境问题的本质和解决方法缺乏系统的了解。
学生具有较强的好奇心和求知欲，但抽象思维能力和综合分析问题的能力还有待提高。
因此，在教学中需要通过生动的实例和引导式的教学方法，帮助学生理解抽象的概念和原理。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解环境问题的现状和成因，如大气污染、水污染、土壤污染等。
（2）掌握绿色化学的概念、十二条原则以及在生产生活中的应用。
（3）能够运用绿色化学的理念分析和解决实际问题。
2、过程与方法目标（1）通过对环境问题的调查和分析，培养学生收集、处理信息的能力和科学探究的方法。
（2）通过小组讨论和案例分析，提高学生的合作学习能力和思维能力。
3、情感态度与价值观目标（1）增强学生的环保意识，培养学生的社会责任感。
（2）激发学生学习化学的兴趣，树立绿色化学的观念。
四、教学重难点1、教学重点（1）绿色化学的概念和十二条原则。
（2）环境问题的成因和危害。
2、教学难点（1）如何将绿色化学的理念应用于实际生产和生活中。
（2）引导学生从化学的角度分析和解决环境问题。
课题环境保护与绿色化学一、教学设计新的课程标准要求我们教学要生活化，要采取“探究性教学”、“互动对话式教学”，要从学生已有的生活和知识经验出发，以学生主体性，引导学生发现问题，并引发思考和讨论，最终解决问题。
本节课学习的环境保护是目前社会发展的重大问题，直接影响到人类的生存与发展。
然而由于人口的急剧增长和经济的高速发展，我们向自然过多的索取，使环境遭到严重的破坏。
保护生态环境，尊重自然，是人类实现可持续发展的基础。
绿色意识为核心提倡环境保护，走可持续发展之路是当今社会发展的必然。
本课内容分两个主题，主题1首先是让学生在做社会调查和资料收集整理的基础上，意识到环境污染的严重性和环境保护的紧迫性，并让学生对常见的环境污染进行交流与讨论，找出相关污染的来源、危害及防治措施。
主题2则建立在学生了解已有环境知识的基础上，在讨论中认识环境污染的预防（绿色化学）的相关知识与科学方法，从而逐步形成绿色化学的观念。
二、教材分析1、地位与作用本节课为人教版必修二第四章第二节，是高中化学必修模块的最后一节，以化学与可持续发展为主题，站在资源利用和环境保护这一角度，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，是上节内容进一步深化。
人类从自然界获取全部的能源，其中的大多数属于不可再生的资源。
人类要实现可持续发展的同时，不仅要注重资源开发，而且要做到资源的合理开发和利用，同时我们还应做好环境的保护。
而化学不仅对资源的合理开发起到指导作用，同时在资源的综合利用以及环境保护方面也有重要意义。
为此，教材在安排学习第一节内容之后，紧接着又安排了第二节内容，为的就是让学生在第一节课的学习基础上，通过这节课的学习增强环保意思，增强自身再扔，同时对“绿色化学”与可持续发展有一个全面的认识。
2、教学目标分析一、知识与技能1、让学生了解当今存在的主要环境问题和一些环境保护的知识2、培养学生的环境保护意识和绿色化学思想3、通过收集、调查、发言，培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。
一、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)环境质量监测：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”(废水、废气、废渣)。
(3)杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。
二、大气污染及其治理1．污染物主要来源：化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。
2．污染物主要成分：CO、SO2、氮氧化物、挥发性有机物、烟尘等。
3．大气污染问题大气污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成次生污染物，具体形成过程如下：次生污染物可造成酸雨、雾霾、光化学烟雾、臭氧空洞等污染现象。
第30讲环境保护与绿色化学知识导航模块一化学与环境保护知识精讲4．大气污染的治理措施限制和减少污染物的排放，吸收和处理大气污染物。
(1)通过改善燃料质量、改进燃烧裝置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构中的比例等措施，减少煤等化石燃料燃烧产生的污染；(2)通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器、使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施，减少汽车等机动车尾气污染； (3)停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层；(4)通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公共场所吸烟等措施降低CO 、CO 2、NO 、NO 2、SO 2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量，改善室内空气质量等。
思考与交流——酸雨是怎么形成的？【答案】大气污染物NO 2或SO 2溶于水，导致酸雨。
三、酸雨的形成及治理 1．硫酸型酸雨及治理(1)形成原理：_______________________________________________________________。
(2)治理：可在煤中添加生石灰、熟石灰、石灰石，或氨水作为脱硫剂。
专题讲座六环境保护与绿色化学[考纲解读] 1.了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义。
2.了解化工生产过程产生的“三废”对环境的危害，树立绿色化学的观念。
3.原子经济性的概念和原子利用率的计算。
一、环境污染及其防治1．环境污染与化学相关的环境污染问题主要包括如下几个方面。
一是大气污染问题：这是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2等)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO2、NO x主要来源于化石类燃料的大量使用)。
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)。
二是水体污染：这是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、含磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的。
三是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。
思考：1.当今环境污染存在以下几方面问题：(用物质化学式或元素名称填写相关原因)(1)酸雨——形成原因主要是________和__________。
(2)光化学烟雾——主要是________、碳氢化合物造成的。
(3)臭氧空洞——主要是__________、氮氧化合物等的排放引起的。
(4)温室效应——主要是由于大气中__________等的含量的不断增加造成的。
(5)白色污染——__________等难降解塑料的大量使用。
(6)赤潮——含______洗衣粉的大量使用，工、农业及城市生活污水的任意排放。
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________洗涤剂。
(3)回收、限制难降解塑料，研制__________塑料。
【例1】环境问题及解决措施Ⅰ.臭氧层空洞高空大气中O2吸收紫外线可变成臭氧(O3)，而冰箱中的致冷剂氟里昂在紫外线作用下分解出氯原子，氯原子能加速臭氧的分解，从而破坏平流层中的臭氧层。
同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的NO也能加快O3的分解，反应式如下：NO＋O3―→NO2＋2O；NO2＋O―→NO ＋O2。
请你写出总的反应式： ______________；其中NO的作用是______________和____________。
Ⅱ. 水源污染(富营养化)(1)工、农业及城市生活污水中含磷。
家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)。
关于处理污水时要不要除去磷的说法正确的是( ) A．磷是生物所需的营养元素，不必除去B．含磷的污水是很好的肥料，不必除去C．含磷污水排到自然水中引起藻类增殖，使水变质，必须除去D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要(2)赤潮我国沿海出现了大面积赤潮，赤潮是红藻、蓝藻等在较短时间内大量繁殖形成的，它造成的严重后果是____________________。
赤潮是水体富营养化的结果，主要是因为__________________等，使水中含有大量的______________元素对应的离子。
为了防止水污染，我国许多地区已经对洗衣粉的成分加以限制，不得再销售含有______________(从下述选项中选)的洗衣粉。
A．硅酸钠B．烷基苯磺酸钠C．三聚磷酸钠D．蛋白质Ⅲ. 酸雨(1)自然界“酸雨”形成的原因主要是( ) A．未经处理的工业废水的任意排放B．大气中二氧化碳含量增多C．工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼D．汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体(2)SO2主要来自于硫酸工厂废气和含硫矿物的燃烧。
①若用Na2SO3溶液来吸收工厂的SO2尾气，加热吸收液可获得高浓度的SO2，变废为宝。
你能写出主要的化学方程式吗？②为除去燃料中的硫，可采用如图脱硫工艺。
你能写出主要的化学方程式吗？Ⅳ. 光化学烟雾：大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳氢化合物在太阳光的照射下，在低空大气中发生复杂的光化学反应(大气中的氧气也参加了反应)，形成白色或浅蓝色有特殊气味的光化学烟雾。
光化学烟雾中主要含二次污染物如醛类、酮类、臭氧、过氧乙酰硝酸酯等。
光化学烟雾严重危害人体健康，损害植物及橡胶制品等。
汽车尾气污染：汽车尾气(含有烃类、CO 、SO2与NO 等物质)是城市空气的污染源之一。
治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。
它的特点是使CO 和NO 反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式__________________________________。
(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是__________________。
(3)控制城市空气污染源的方法可以有 。
A ．开发氢能源 B ．使用电动车 C ．植树造林D ．戴上呼吸面具二、绿色化学 1．绿色化学有关概念(1)核心：利用化学原理从源头上减少和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”。
绿色化学的理想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： a ．采用无毒、无害的原料；b ．在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；c ．产品应该是环境友好的；d ．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”。
此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。
2．原子经济性原子经济性在化学合成特别是有机合成中，减少废物的关键是提高选择性问题，即选择最佳反应途径，使反应物原子尽可能多地转化成产物原子，最大限度地减少副产物，才会真正减少废物的生成。
美国著名有机化学家B.M.Trost 在1991年首先提出“原子经济性”的概念：认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中(如完全的加成反应：A ＋B===C)，达到零排放。
原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率＝期望产品的总质量生成物的总质量×100%。
经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。
【例2】 在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是 ( )A ．CH 2===CH 2＋CCH 3OOOH(过氧乙酸)―→CH 2OCH 2＋CH 3COOHB ．CH 2===CH 2＋Cl 2＋Ca(OH)2―→CH 2OCH 2＋CaCl 2＋H 2OC ．2CH 2===CH 2＋O 2――→催化剂2CH 2OCH 2D ．3CH 2OHCH 2OH ――→催化剂HOCH 2CH 2—O —CH 2CH 2OH ＋CH 2OCH 2＋2H 2O【例3】 工业上合成氨的原料之一为氢气，其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷(C 3H 8)制取。
以下途径，假设反应都能进行，从经济效益考虑最合理的反应是 ( )A ．C 3H 8――→极高温3C ＋4H 2B ．C 3H 8――→高温C 3H 6＋H 2C ．C 3H 8＋6H 2O ――→高温3CO 2＋10H 2D ．2H 2O ――→通电2H 2＋O 2 【例4】 下列几种生产乙苯( )的方法中，原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)( )【例5】 在“绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为100%。
在用CH 3C≡CH 合成CH 2===C(CH 3)COOCH 3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有( )A ．CO 和CH 3OHB ．CO 2和H 2OC ．H 2和CO 2D ．CH 3OH 和H 2三、无机非金属材料的应用及环境保护无机化工原理在考查方面的另外一个着力点是以全新的信息考查化学反应原理在合成氨、工业制H 2SO 4、氯碱工业及无机非金属材料方面的应用。
中学化学需要掌握的重要的化工生产原理如下： 化学工业【例6】工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：(1)简述原料气N2、H2的_________________________________________________。
(2)下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是____________________________________。
A．浓硫酸B．氯化钙C．氯化镁D．生石灰(3)氨气和氧气145 ℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图所示)：4NH3+5O2 4NO+6H2O K1=1×1053(900 ℃)4NH3+3O2 2N2+6H2O K2=1×1067(900 ℃)温度较低时以生成为主，温度高于900 ℃时，NO产率下降的原因：。
吸收塔中需要补充空气的原因：__________________________。
(4)尾气处理时，小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%。
其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO(NH2)2]反应生成CO2和N2，请写出有关反应的化学方程式：_________________________________________，________________________________________________________________________。
【例7】“低碳”既是时尚，也是环保要求。
“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。
下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：请回答下列问题：(1)工艺操作①、②分别为____________、____________。
(2)工业合成氨的化学方程式为_______________________________________________。
