第2课时环境保护与绿色化学
一、环境污染及其保护
1．环境问题的含义
指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的____________，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
2．当今化学工作者面临的重要任务
环境情况的监测、三废的治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等。
3．三废
(1)废气：大气污染物主要来自__________和工业生产过程产生的______及其________________。
(2)废水(废液)：往往含有复杂的成分，任意排放会导致______、______的污染。
(3)废渣：对废渣等固体废弃物的处理兼有____________和____________两个重要目的。
二、绿色化学
1．核心
利用化学原理____________________________________。
2．原子经济的含义
原子经济要求反应物中的原子全部转化为__________，这时原子利用率达到______。
知识点一环境污染及其防治
1．为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分都是()
A．碳水化合物B．碳氢化合物
C．氢气D．醇类
2．汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气，产生氮的氧化物的主要原因是()
A．燃烧含氮化合物燃料引起的
B．燃烧含铅汽油引起的
C．是由于燃烧不充分引起的
D．是在气缸中N2被氧化生成的
3．当前，传统的塑料包装正日益被纸包装所取代，下述几种观点是对其原因的说明，其中正确的是()
A．纸包装比塑料包装便宜
B．纸包装比塑料包装美观
C．纸包装比塑料包装更易制作
D．纸的主要成分是天然植物纤维素，容易被土壤中的微生物分解
4．三峡工程是目前世界上最大的水利枢纽，它所提供的清洁、廉价、再生的水电，相当于每年燃烧5000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于控制()
①氮氧化物的排放②酸雨的形成③臭氧层空洞扩大
④温室效应⑤白色污染
A．①②B．②④C．③④D．①②⑤
知识点二绿色化学的概念
5．“绿色化学”是日渐被人们所熟悉的概念，绿色食品的基本标准是()
①食品呈绿颜色②无化学添加剂③香甜可口④无污染⑤有营养价值⑥有利于消化
A．①③⑤⑥B．①③④⑤
C．②④⑤D．全部
6．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是()
7．中国奥委会提出了“新北京、新奥运”的口号后，北京某校一同学响应号召，利用所学的知识为奥运献一份力。他提出以下环保建议：①开发新能源，减少化石燃料的燃料；②开发生产无汞电池；③提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋；④提倡使用手帕，减少餐巾纸的使用；⑤分类回收垃圾；⑥开发燃气汽车，减少燃油汽车的数量。其中合理的是()
A．①②③⑤⑥B．①②⑤⑥
C．②③D．①②④⑤⑥
8．以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是()
A．发展氢能和太阳能
B．限制塑料制品的使用
C．提高原子利用率，发展绿色化学
D．尽量用纯液态有机物代替水作溶剂
练基础落实
1．臭氧层保护地球上的生物免受太阳紫外线辐射的伤害，但目前臭氧层正受到破坏。下列几种因素中，可能破坏臭氧层的是()
①制冷剂氟利昂的泄漏②超音速飞机排放的气体③可燃物燃烧排放的二氧化碳④硫酸厂排放的尾气
A．①②③B．①③④C．①②D．①④
2．湖泊发生水华现象，其原因是水体出现富营养化，使某些藻类迅速繁殖，导致水生生态系统的破坏。下列选项中能够使水富营养化的物质是()
A．含氯的化合物B．含氮、磷的化合物
C．含硫的化合物D．含碳的有机物
3．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()
A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药
B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源
D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用
4．近年来，冠以“绿色”的新概念不断产生，如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等，这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是()
A．MgMg(NO3)2
B．MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2
C．MgMgOMg(NO3)2
D．MgMgSO4Mg(NO3)2
5．人们把食品分为绿色食品、蓝色食品、白色食品等。绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色食品，海洋提供的食品叫蓝色食品，通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。下面属于白色食品的是()
A．食醋B．面粉C．海带D．菜油
6．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是()
A．温室效应B．光化学烟雾
C．臭氧空洞D．酸雨
题号 1 2 3 4 5 6 答案 练方法技巧——加成反应原理应用技巧
7．卤代烃里的卤原子易与活泼金属阳离子结合，发生下列反应：
R—X＋NaCNR—CN＋NaX
R—X＋2Na＋X—R′R—R′＋2NaX
根据下列各物质的转化关系回答：
(1)A的分子式是__________，E的结构简式是________。
(2)B―→D的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C2H3Cl―→C的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
练综合拓展
8．南太平洋岛国图瓦卢陆地最高处仅海拔4.5米，由于海平面日渐升高，据估计这些岛屿将在50年内被海水淹没。请根据以上材料分析：
(1)温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为因素主要是________________________________________________________________________。
(2)为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是()
A．减压、升温B．增压、升温
C．减压、降温D．增压、降温
(3)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”，把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。
①如将CO2和H2以1∶4的比例混合，通入反应器。在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程式：CO2＋4H2―→________＋2H2O。
②若将CO2与H2混合，在一定条件下以1∶3的比例发生反应，生成某种重要的化工原料和水，该化工原料可能是()
A．甲烷B．乙烯C．乙醇D．苯
9．稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如图所示。
(1)稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是__________________(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、____________等环境问题(填一项)。
(2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
―→―→―→
若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是___________________________________。
(3)若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应，将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体：①纯NO气体，②汽车尾气。消耗NH3的物质的量较多的可能是________(填字母)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。A．①B．②C．都有可能第2课时环境保护与绿色化学
基础落实
一、
1．生态环境破坏
3．(1)化石燃料燃烧废气携带的颗粒物(2)土壤水源(3)减少环境污染资源回收利用
二、
1．从源头上减少和消除工业生产对环境的污染
2．最终产物100%
对点训练
1．B[由天然气的主要成分是CH4，推知这两类燃料的主要成分均是碳氢化合物。]
2．D3.D
4．B[减少了原煤的燃烧，就减少了二氧化碳和二氧化硫的排放。二氧化硫的排放是导致酸雨的主要原因，二氧化碳的排放是加剧温室效应的主要原因。]
5．C6.D
7．D[化石燃料燃烧产生的废气、悬浮物、废渣会产生污染，开发研制新能源是人类面临的重要问题；常用含汞电池会给环境带来严重的污染，应开发绿色无污染的电池；一次性发泡塑料餐具和塑料袋属于高分子化合物，性质稳定，在自然环境中难以降解，应减少使用；手帕可以重复使用，节约资源，而餐巾纸是一次性的，造成很大的浪费；分类回收垃圾可使资源得到重复利用；汽油燃烧产生废气，会对大气产生污染。]
8．D[所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态，发展氢能和太阳能，限制塑料的使用和发展绿色化学，都符合低碳经济。]
课后作业
1．C2.B
3．D[本题主要考查的知识点有化学物质与生活的关系，绿色化学的概念，化肥、农药对人类生活的影响。A项，为了提高农作物的产量和质量，应研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量；B项，绿色化学的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；C项，化石能源是有限的一次性能源，为了长远的可持续发展，必须要开发新能源；D项，垃圾也是一项重要的资源。综上分析可知，本题选D项。]
4．C[A方案虽然步骤少，但反应过程中会产生大量氮氧化合物，污染空气，另外消耗原料也多，不符合“绿色化学”的要求；B方案步骤繁琐，原料种类多，不符合“绿色化学”的要求；C方案步骤较少，节约原料，无污染，符合“绿色化学”的要求；D方案消耗原料较多，在第一步还会产生大量的SO2气体，污染空气，不符合“绿色化学”的要求。]
5．A[食醋是通过发酵制得的。]
6．D
解析本题必须在理解了信息知识的基础上才能正确解答，这也是本题的创新之处。首先由分子式C2H3Cl及能加聚推知该物质为CH2===CHCl，再由提示反应及转化关系推断其他物质。
8．(1)大量燃烧煤、石油等化石燃料(2)D
(3)①CH4②B
解析(1)温室效应主要由CO2引起，因此引起温室效应的人为因素主要是大量燃烧煤、石油等化石燃料。
(2)CO2(g)CO2(l)ΔH<0，因此增大压强，降低温度有利于CO2液化。
(3)根据质量守恒即可得到：CO2＋4H2―→2H2O＋CH4,2CO2＋6H2―→4H2O＋C2H4。
9．(1)减少CO和碳氢化合物的污染光化学烟雾(或破坏臭氧层)(2)溶液显色所需要的时间
(3)A汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，消耗的NH3少(或B汽车尾气中含有一定量的NO2，消耗的NH3多或C汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体，二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少)
解析(1)因燃油气燃烧过程中可产生对空气有污染的CO、NOx、碳氢化合物等，结合“空/燃比”的含义和题图可以推知，增大“空/燃比”可以减少CO、碳氢化合物的排放而减少污染，根据课本知识可推出排放到大气中的NOx可导致酸雨及光化学烟雾(或破坏臭氧层)而引起的环境污染。
(2)因实验的目的是探究催化剂的催化性能，而从所给的探究步骤中，有滴有酚酞的稀硫酸(该溶液为无色)，所以肯定是利用NH3与硫酸的酚酞溶液作用显红色的快慢来检测催化性能，只要记录显色所需时间即可。
(3)根据氧化还原反应中电子得失守恒原则可推知，若汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，因它们也可以还原NOx，则所消耗NH3就少；若汽车尾气中含NO2，则因NO2也可氧化NH3，则消耗的NH3就多。
证明广口瓶内发生的是加成反应可用反证法，若为取代反应，则有HBr生成，可用AgNO3溶液、紫色石蕊试液、pH试纸检验。
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