人教版 (2019)必修 第二册环境保护与绿色化学教学设计及反思

这是一份人教版 (2019)必修 第二册环境保护与绿色化学教学设计及反思，共12页。教案主要包含了化学与环境保护，绿色化学等内容，欢迎下载使用。
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
思考 含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。你认为在城市和农村出现这种水体污染各有什么特点？请查阅资料，了解有关的污染及治理情况，并与同学交流。
提示 导致水华、赤潮现象的原因，从农村方面来说，主要是人们的日常生活、水产及禽畜养殖等产生的污水或固体废弃物未经处理排放，化肥的不当施用等；从城市方面来说，主要是人们的生活污水及工业生产废水的排放等。
水华、赤潮现象达到一定程度，会使饮用水(淡水)水源受到威胁，水生生物大量减少，生态遭到破坏，水产养殖业更是面临毁灭性打击。预防水华、赤潮现象的发生，一要少用或不用含氮、磷的洗涤剂，合理施用化肥，适量向水产养殖区投放饲料等；二要对产生的含氮、磷的废水、固体废弃物做科学合理的处理。
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。
1.判断正误
(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、NOx、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( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.(2024·广东汕头月考)下列措施不利于实现“碳中和”的是( )
A.加大植树造林面积
B.加大化石能源的消费比重
C.研究CO2转化为葡萄糖的技术
D.践行节能低碳的生活方式
答案 B
解析 加大化石能源的消费比重，排放大量二氧化碳等气体，不利于实现碳中和，故选B。
3.(2023·济南高一阶段检测)下列氧化物的主要来源与其引起的环境问题对应正确的是( )
答案 D
解析 化石燃料的燃烧产生的CO2过度排放不会形成酸雨，只会形成温室效应，A不符合题意；汽车尾气主要成分不是SO2，且SO2不会产生光化学烟雾污染，应该是汽车尾气中产生的氮氧化物，引起光化学烟雾，B不符合题意；工业废气中的氮氧化物不会造成温室效应，C不符合题意；煤炭的不完全燃烧产生CO，会引起煤气中毒即CO中毒，D符合题意。
二、绿色化学
1.核心思想
绿色化学也称环境友好化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。
2.原子经济性反应：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，原子利用率达到100%。
思考 以乙烯合成环氧乙烷有以下两种方法：
方法一：CH2==CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2O
方法二：2CH2==CH2+O2
(1)①方法一的原子利用率是多少？写出计算式： 。
②方法二的原子利用率是 。
(2)从绿色化学的思想分析方法2的优点是 。
(3)我们学过的四种基本反应类型中，最符合绿色化学原子经济性反应的是 ，在有机化学反应中有 。
答案 (1)①原子利用率=m(环氧乙烷)m(环氧乙烷)+m(CaCl2)+m(H2O)≈25.4%
②100% (2)不使用有毒原料Cl2，原子利用率100%，更符合原子经济性反应
(3)化合反应 加成反应、加聚反应
3.绿色化学对化学反应的要求
4.开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则)：
减量化、再利用和再循环。
1.判断正误
(1)“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想( )
(2)“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质( )
(3)利用阳光发电、光解水制氢气是解决能源危机，实现可持续发展的有效途径( )
答案 (1)× (2)√ (3)√
2.(2024·福建三明高一下期末)绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”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。下列反应符合“原子经济性”要求的是( )
A.用乙烯为原料，与水反应制乙醇
B.乙烷与氯气反应制备氯乙烷
C.乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯
D.利用油脂的碱性水解反应制肥皂
答案 A
解析 B项，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应制备氯乙烷，同时生成HCl，还有副产物二氯乙烷、三氯乙烷等产生；D项，油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐(肥皂的主要成分)和甘油，不符合“原子经济性”要求。
3.(2024·湖南岳阳高一下段考)“绿色化学”的主要内容之一是从技术、经济上设计可行的化学反应，使原子充分利用，不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是( )
A.制Cu(NO3)2：Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.制Cu(NO3)2：3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C.制CuSO4：2Cu+O22CuO；CuO+H2SO4(稀)===CuSO4+H2O
D.制CuSO4：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
答案 C
解析 铜与稀硝酸反应生成气体NO，NO在空气中转化为有害气体NO2，铜与浓硝酸反应直接生成NO2，铜与浓硫酸反应生成有害气体SO2，都不符合“绿色化学”理念，A、B、D错误。
1.(2024·海口高一下月考)2024年全国两会第一次将“新质生产力”写进政府工作报告。新质生产力包括“新能源”。下列不属于新能源的是( )
A.太阳能B.氢能
C.海洋能D.可燃冰
答案 D
解析 太阳能、 风能、氢能、海洋能和地热能均属于新能源，可燃冰的主要成分是CH4，是化石能源。
2.(2024·太原高一下期末)十四届全国人大一次政府工作报告会议中提出：“推动发展方式绿色转型，持续打好蓝天、碧水、净土保卫战”。下列措施不能实现绿色转型的是( )
A.火力发电燃煤中加石灰石，减少温室气体排放
B.大力开发地热能、氢能等新能源
C.大力发展风力发电、水力发电、光伏发电、生物质能发电
D.加大对林业、水电、特色生物等产业的扶持力度
答案 A
解析 火力发电燃煤中加石灰石，可减少二氧化硫的排放，但不能减少温室气体排放，故选A。
3.下列活动不符合“如何应对气候变化、提升经济绿色水平，实现人类可持续发展”这一主题的是( )
A.机动车实行限行措施是减少雾霾的途径之一
B.推广使用可降解塑料及布袋购物，以减少“白色污染”
C.通过吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油，可推广“绿色自由”计划
D.将秸秆焚烧可得富含钾肥的草木灰，焚烧是一种较为理想的秸秆处理办法
答案 D
解析 焚烧秸秆会污染大气，增加雾霾的产生，D项符合题意。
4.绿色化学是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，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。
(1)下列各项符合“绿色化学”要求的是
(填字母)。
A.处理废弃物B.治理污染点
C.减少有毒物D.杜绝污染源
(2)某化工厂排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。
在回收金属铜的方案中，操作 会导致环境污染，为防止污染，应采取的措施是 。
答案 (1)D (2)③ 增加冷凝回收装置
解析 (1)根据题干描述“绿色化学是预防污染的根本手段”可知，“绿色化学”要求从“源头”上杜绝污染源。(2)因为汞的沸点低，易挥发，且汞有毒，所以操作③会造成环境污染。
课时对点练 [分值：100分]
(选择题1~12题，每小题6分，共72分)
题组一 化学与环境保护
1.(2024·河北张家口高一下月考)下列相关说法错误的是( )
A.“酸雨”主要是大量排放氮氧化物、硫的氧化物引起的
B.“光化学烟雾”主要是由氮氧化物引起的
C.“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高引起的
D.“白色垃圾”主要是大量纸张的铺张浪费引起的
答案 D
解析 “白色垃圾”主要是塑料大量使用引起的，故选D。
2.(2021·湖南，1)下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中，没有涉及化学变化的是( )
A.定期清淤，疏通河道
B.化工企业“三废”处理后，达标排放
C.利用微生物降解水域中的有毒有害物质
D.河道中的垃圾回收分类后，进行无害化处理
答案 A
3.(2024·河南信阳高一下段考)绿水青山就是金山银山，下列有关环境保护的说法不正确的是( )
A.农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
B.向煤中加入适量石灰石，在燃烧时SO2最终生成CaSO3，可减少酸雨
C.努力开发太阳能、氢能等多种形式能源，降低化石燃料需求量，控制CO2排放量
D.汽车排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，有利于酸雨的防治
答案 B
解析 向煤中加入适量石灰石，在燃烧时SO2先生成CaSO3，后被空气中的氧气氧化为CaSO4，故选B。
4.(2024·江苏兴化高一期末)研究表明，酸雨对铝和重金属有溶出活化效应，进而危害生物圈。下列说法不正确的是( )
A.过度燃煤会造成降雨中H2SO4含量升高
B.稀硫酸能将土壤中Al2O3转化为可溶盐
C.水体中铝和重金属的活化不会危害到人
D.在煤粉中掺入石灰有利于减轻酸雨危害
答案 C
题组二 绿色化学
5.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
A.①② B.②⑤ C.②④ D.①③
答案 B
解析 上述反应中，②化合反应、⑤加成反应中反应产物只有一种，原子利用率达到100%，而置换反应、分解反应、取代反应生成物不止一种，不能满足原子利用率为100%。
6.(2024·河北张家口高一下期末)“绿水青山就是金山银山”的发展理念与化学上的“绿色化学”相吻合。下列说法正确的是( )
A.“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想
B.“绿色化学”中的“3R”原则(减量化、再利用和再循环)是开发和利用自然资源的基本原则
C.植物秸秆含大量钾元素，焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想
D.将废弃塑料焚烧处理符合“绿色化学”的理念
答案 B
解析 绿色化学的着眼点是将污染消灭在生产的源头，是污染前有效治理的化学思想，A错误；农作物秸秆露天焚烧、将废弃塑料焚烧都会引起大气的严重污染，不符合绿色化学的思想，C、D错误。
7.(2024·河北承德高一下期末)下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是( )
①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程
②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程
③“绿色化学”是没有或尽可能少污染的化学过程
④治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴
⑤开发利用氢能源属于“绿色化学”
⑥富含叶绿素的食品属于“绿色食品”
⑦贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品”
⑧“绿色食品”是指安全、无公害的食品
A.①③⑥B.①②④
C.②⑥⑦D.③⑤⑧
答案 D
解析 绿色化学的核心是从源头减少或消除环境污染，所以①中的“绝对无污染”、②中的“依靠绿色植物”、④中的治理“三废”等内容都是错误的或不属于绿色化学范畴。
题组三 环境保护与可持续发展
8.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是( )
A.“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料
B.为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰
C.开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济
D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
答案 B
解析 碳纤维的成分为碳单质，为无机物，是一种新型无机非金属材料，A正确；生石灰只能吸收水分，不能吸收氧气，所以加入生石灰不能防止富脂食品氧化变质，B错误；开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济，C正确；“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都可减少污染气体的排放，能提高空气质量，D正确。
9.下列关于垃圾分类的说法正确的是( )
A.废电池、过期药品属于有害垃圾，无需回收，为防止污染环境应当深埋处理
B.其他垃圾包括使用过的一次性口罩、烟头等物品无法利用，应当弃去不要
C.废纸类、废塑料、废玻璃、废金属、废油漆桶等属于可回收物
D.厨余垃圾经生化处理转化为沼气和有机肥料，从而生产绿色有机食品和清洁燃料
答案 D
解析 废电池、过期药品属于有害垃圾，需要回收经过特殊处理，故A错误；使用过的一次性口罩为医疗垃圾，应回收经过特殊处理，故B错误；废油漆桶为有害垃圾，不属于可回收物，故C错误；厨余垃圾可以生化处理或者制作堆肥，减少环境污染，同时变废为宝，故D正确。
10.“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”要求的是( )
①实验室收集氨气采用图1所示装置 ②实验室做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置 ③实验室用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验 ④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A.②③④B.①②③
C.①②④D.①③④
答案 C
解析 实验①可防止氨气污染空气，实验②对尾气进行吸收处理，可有效防止氯气污染空气，实验④中，铜丝可以活动，能有效地控制反应的发生与停止，且用气球收集反应产生的污染性气体，防止污染空气，故实验①②④均符合“绿色化学”的思想；实验③中，氨气与氯化氢气体直接扩散到空气中，会对空气造成污染，不符合“绿色化学”的思想。
11.(2024·江苏无锡高一下期末)CuSO4是一种重要的化工原料，制备途径如图所示。下列说法正确的是( )
A.将途径①反应所得气体循环利用体现了绿色化学思想
B.途径②制备0.1 ml CuSO4，被还原的硫酸的物质的量为0.1 ml
C.途径③制备CuSO4，当Cu过量时H2SO4能完全反应
D.生成等量的CuSO4，三种途径中参加反应的H2SO4的物质的量为①=②=③
答案 A
解析 途径②铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸发生非氧化还原反应，B错误；随反应不断进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应不能继续进行，Cu过量时H2SO4不能完全反应，C错误；根据反应方程式，生成等量的CuSO4，三种途径中参加反应的H2SO4的物质的量为①=②0.02 mg·L-1，所以SO2含量超标。选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
酸雨
化石燃料的燃烧
B
SO2
光化学烟雾
汽车尾气的排放
C
NO2
温室效应
工厂废气的排放
D
CO
煤气中毒
煤炭的不完全燃烧