2020高中化学 保护生存环境全章复习与巩固知识讲解学案 新人教版选修2

2020高中化学 保护生存环境全章复习与巩固知识讲解学案 新人教版选修2

‎《保护生存环境》全章复习与巩固 ‎【学习目标】‎ ‎1、知道大气主要污染物，能说出减少大气污染物的原理和方法；‎ ‎2、知道主要的居室空气污染物；了解其对人体的危害；‎ ‎3、认识水污染造成的危害，能说出污水处理中主要的化学方法及其原理；‎ ‎4、认识“白色污染”的危害和防治方法；‎ ‎5、根据防治土壤污染、保护环境的要求，举例说明废水处理、垃圾和其他生活废弃物处置的方法。‎ ‎【知识网络】‎ ‎【要点梳理】‎ 要点一、改善大气质量 ‎1、大气污染的危害 　　（1）清洁大气的组成：N2占78% 、O2占21%、稀有气体、CO2、水蒸气（少量）、其他杂质（微量）。 　　（2）常见的大气污染物：颗粒物、硫的氧化物、氮的氧化物、CO、碳氢化合物、氟氯代烷。 　　（3）大气污染的危害：危害人体健康、影响动植物的生长、严重时会影响地球的气候。 　　（4）全球性三大环境问题：酸雨、臭氧层受损、温室效应。 ‎ ‎ ‎ 酸雨 臭氧层受损 温室效应 8‎ 危害 破坏作物、森林、草原；使湖泊酸化、鱼类死亡；加速建筑物的腐蚀 使皮肤发生癌变 两极冰川融化，海平面升高，陆地减少；地表气温升高，气候干旱，土地沙漠化，农业减产 成因 含硫燃料的大量燃烧产生SO2‎ 氟氯代烷气体的大量排放CCl‎2F2在紫外线照射下分解出Cl原子 ‎2O33O2‎ 大量CO2气体的排放，导致大气中CO2浓度不断上升，CO2能吸收由地面反射回高空的红外线辐射，使地表气温增高 防治 减少SO2的排放，燃料脱硫 停止氟氯代烷的生产和使用 减少矿物燃料的使用，开发利用新能源，大力植树造林 ‎2、改善大气质量 ‎（1）减少煤等化石燃料燃烧产生污染 　　措施：①改善燃煤质量；‎ ‎②改进燃烧装置、技术和排烟设备；‎ ‎③发展洁净煤技术和综合利用；‎ ‎④调整和优化能源结构。 　　要点诠释：煤的综合利用包括煤的干馏、煤的气化和煤的液化。 　　煤的气化：‎ 煤的液化： CO+2H2→CH3OH 　　煤的脱硫：2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2 （2）减少汽车等机动车尾气污染 　　尾气污染（占大气污染排出总量的40-50%） 主要是CO、NO2、NO、碳氢化合物等。 　　措施：①尾气系统加催化转化器 前半部： ‎ 后半部： 　　‎ ‎②使用无铅汽油 四乙基铅作抗爆震剂，铅对神经系统损害大，现在广泛采用的无铅汽油抗爆震剂是甲基叔丁基醚（MTBE）等。 　　（3）减少室内空气污染 　　室内空气污染物：CO、CO2、NO2、NO、SO2、尼古丁、甲醛、苯、二甲苯、氡。 　　要点诠释：CO与血红蛋白的结合能力是O2的200-300倍，CO与血红蛋白易结合、难分离，从而导致缺氧。甲醛（HCHO）是具有刺激性气味的气体，室内含量高时会导致过敏性皮炎、免疫异常、中枢神经异常，甚至致癌。氡（Rn）为无色无味的放射性气体，存在于 岩石、土壤、石材中，能导致肺癌，被称为“隐性杀手”。 　　措施：保持室内外空气流通、禁止吸烟、装修用环保材料。‎ 要点二、爱护水资源 ‎1、水体污染的危害 （1）重金属污染 　　危害：使人体的蛋白质变性，可通过食物链被富集，人通过饮水和食物摄入而中毒。 　　常见实例： 　　①水俣病与汞（Hg）污染有关，有机汞更毒； 　　②痛痛病与镉（Cd）污染有关； 　　③还有铬、铅等重金属都会对水体、土壤和人类及其他动植物带来危害。 ‎ 8‎ ‎（2）植物营养物质污染 　　生活废水和工业废水中蛋白质含N、洗涤剂和化肥中含P等植物营养素在分解时大量消耗水中的溶解氧，释放养分，使藻类和浮游生物大量繁殖，使水体呈现蓝、红、棕等颜色。这种现象在江河湖泊处出现叫水华；在海湾处出现叫赤潮。‎ 危害：大量浮游生物浮在水面，减少或隔绝水中溶解氧的来源，使大量鱼类等水生生物缺氧而死。‎ ‎2、改善水质 　　（1）预防和消除水体污染的措施 　　要防止水体污染，改善水质，最根本的措施是控制工业废水和生活污水的排放，具体可行的有效做法有：‎ ‎①重复利用废水，回收废水中的有用成分，减少废水排放量； 　　②对工业污水进行处理，使其符合排放标准以后再排放； 　　③农业合理使用化肥、农药； 　　④生活污水集中处理后再排放；‎ ‎⑤采用革新工艺，降低废水中污染物的浓度；‎ ‎⑥加强对水体及污水污染源的监测和管理。‎ ‎（2）污水处理工艺 ‎①混凝法——用混凝剂吸附细小悬浮颗粒，常见的混凝剂有明矾、聚羟基氯化铝、聚丙烯酰胺等。 　　②中和法——用熟石灰中和酸性废水，用稀硫酸中和碱性废水。 　　③沉淀法——除去重金属离子。 　　④氧化还原法——在投加氧化剂或还原剂后，由于电子的迁移，废水中的离子而发生氧化或还原作用，使其转化为无害物质，如CN-加Cl2被氧化成N2，Cr2O72-被还原成Cr3+。 　　⑤饮用水消毒——用Cl2消毒，Cl2与水中的有机物作用产生的有机氯衍生物有致癌作用，改用ClO2消毒后更安全、高效。‎ 要点三、垃圾资源化 ‎ 1、垃圾处理 ‎ 三种常见垃圾处理方法的比较 卫生填埋 堆肥法 焚烧法 优点 卫生填埋是目前世界上处理垃圾量最大的方法之一，也是垃圾处理的最终手段 能形成肥料，达到既处理垃圾，净化城市环境，又提高土地生产力的目的 占地少，能大大减少排放量；焚烧温度高，能彻底消灭病原体；垃圾燃烧过程中所产生的热量可用于城市供暖、发电等 缺点 垃圾填埋不仅会浪费大量的土地资源，而且填埋场的渗出液容易污染其周围的土壤和水体 堆肥中的重金属有可能对土壤造成污染 投资大，而且在焚烧过程中产生大量的空气污染物（如CO、HCl、SO2和NO2等）和某些致癌物质，尤其是二噁英 ‎2、垃圾的分类与处理 ‎（1）城市生活垃圾分类标志 　　粗分 6个：可回收物、有害垃圾、大件垃圾、可堆肥垃圾、其他垃圾、可燃垃圾 　　细分 8个：织物、瓶罐、厨余垃圾、电池、纸类、塑料、金属、玻璃 8‎ 我国制订的城市生活垃圾分类标志 ‎（2）电池垃圾的处理 回收废旧电池，推行干电池的低汞化和无汞化。‎ ‎（3）医疗垃圾的处理 主要采取焚烧法进行处理，但要防止产生二噁英。‎ ‎（4）白色污染物的回收利用 直接用作塑料；循环再生；制成燃料油和燃料气。‎ 垃圾的综合利用 分类 成分 处理方法 具体应用 可回收物 纸类：书、报纸 包装纸 纸板纸 循环利用 造纸 塑料 橡胶 合成纤维 直接用作材料 热塑性塑料可重新制成塑料制品和塑木复合材料，热固性塑料可用作复合材料的填料 循环再生 塑料、合成橡胶、合成纤维等合成高分子材料在一定条件下又能生成小分子物质而得以循环利用 制成燃油和燃气 将塑料催化裂解可以制得柴油、煤油、汽油及可燃气体或制得氢气和分子中含1～4个碳原子的烃 玻璃 直接回收利用 啤酒瓶等玻璃容器 循环利用 用碎玻璃制成玻璃制品 金属 循环利用 重新冶炼制成金属制品 厨房垃圾 剩饭菜和瓜果皮 生化处理 堆肥 电池 含有重金属等有害物质 单独收集和处理 重金属可再利用 其他垃圾 灰土、砖瓦和陶器等 填埋、焚烧 焚烧产生的热能可用于供热、供电 ‎【典型例题】‎ 类型一：改善大气质量 例1、‎ 8‎ 大气污染是指大气中污染物浓度达到有害程度，超过了环境质量标准的现象。凡是能使空气质量变坏的物质都是大气污染物，大气污染物目前已知约有100多种，按其存在状态可分为两大类，一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以二氧化氮为主的氮氧化合物，以及碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物，而且含有机污染物。随着人类不断开发新的物质，大气污染物的种类和数量也在不断变化着。‎ 请根据上述资料回答有关问题：‎ ‎（1）下列人类活动不可能造成大气污染的是__________。‎ A．开采深海可燃冰                 B．大量使用化石燃料 C．农民焚烧作物秸秆                      D．植树造林 ‎（2）下列物质不能造成大气污染的是_________。‎ A．氮氧化合物                 B．接近地面的O3‎ C．高空臭氧                        D．氟氯代烷 ‎（3）引起酸雨的主要物质是_________。‎ A．CO2                 B．氮氧化合物 C．SO2                        D．CH4‎ ‎（4）请列举两项能够控制大气污染的措施：_____________________________________________________。‎ ‎【思路点拨】本题主要从全球环境的三大热点问题出发，考查三大问题的成因。‎ ‎【答案】（1）D （2）C （3）BC （4）采用燃煤脱硫技术；开发应用清洁能源等 ‎【解析】（1）可燃冰的开采可能向大气中释放甲烷；燃烧化石燃料和作物秸秆都会产生大量的烟尘，甲烷是温室气体，烟尘也是大气污染物的主要成分之一。（2）氮氧化合物可以形成酸雨、光化学烟雾等；高空中的O3可以吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害；接近地面的O3由于具有强烈的氧化性，对生物体有害；氟氯代烷会破坏臭氧层。（3）引起酸雨的物质主要是氮氧化合物和二氧化硫，它们与水和氧气反应分别生成硝酸和硫酸，导致土壤酸化，破坏建筑物等。（4）本题的答案是开放性的，可以根据题目的要求从减少污染物排放的角度来回答。‎ ‎【总结升华】对于环境问题，常见的题型主要有考查成因、危害、防治措施等，同学们在学习及复习过程中要多加注意。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质，可减少二氧化硫对大气的污染。下列物质中可用作固硫剂的有（ ）。‎ A．CaO                 B．Na2CO‎3 C．NH4NO3                 D．P2O5‎ ‎【答案】AB ‎【解析】二氧化硫是一种酸性氧化物，在所给的物质中能与二氧化硫反应的只有选项A、B。‎ ‎【变式2】坎昆联合国气候变化大会于2010年12月召开，其焦点问题是减少温室气体排放责任共担。本次会议被喻为“拯救人类的最后一次机会”。下列行为中不利于减少温室气体排放的是（ ）。‎ ‎ A．推广以液化石油气代替天然气作民用燃料 ‎ B．改造或淘汰高能耗、高污染产业 ‎ C．将二氧化碳加氢转化成甲醇、甲酸等化工原料 D．加快太阳能、风能、核能、海洋能等清洁能源的开发利用 ‎【答案】A ‎【解析】液化石油气分子中的含碳量比天然气（CH4）多，提供相同能量，前者生成的CO2多，故A项不利于减少温室气体的排放。‎ 类型二：爱护水资源 例2、下列关于水资源保护的有关叙述中不正确的是（ ）。‎ ‎ A．加强饮用水源保护，完善城市污染管网，改建厕所，加强城市污染处理厂再生水利用工作，加快城镇污水管网处理厂建设 ‎ B．加大清洁流域建设力度，坚持“预防为主、全面规划、综合防范、因地制宜、加强管护、注重效益”的原则，控制水土流失、净化水质和保护生态环境 8‎ ‎ C．制定流域产业结构调整相关政策，以河流干支流沿岸造纸、化工、印染、纺织、食品、餐饮、医疗、冶炼和机械等重污染行业的结构调整为重点，大力推行清洁生产，实现从“末端治理”向预防为主、生产全过程控制转变 D．鼓励地下水开采，增加可调配水资源，增加生态水，促进城市地表水体水质的改善 ‎ 【思路点拨】本题考查保护水资源、改善水质应采取的措施，应统筹兼顾、因地制宜。‎ ‎【答案】D ‎【解析】在水资源的保护中，不仅要保护地表水，也要统筹保护好地下水，不可超量开采地下水，D项错误。‎ ‎【总结升华】要防止水体污染，改善水质，最根本的措施是控制工业废水和生活污水的排放，具体可行的有效做法有：‎ ‎①重复利用废水，回收废水中的有用成分，减少废水排放量； 　　②对工业污水进行处理，使其符合排放标准以后再排放； 　　③农业合理使用化肥、农药； 　　④生活污水集中处理后再排放；‎ ‎⑤采用革新工艺，降低废水中污染物的浓度；‎ ‎⑥加强对水体及污水污染源的监测和管理。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】水是人类生存和发展的宝贵自然资源。下列有关水资源保护的说法中，不正确的是（ ）。‎ ‎ A．重金属离子对人体有剧毒，可采用沉淀法除去 ‎ B．化肥中含有植物营养素，可大量使用以改善水环境 ‎ C．轧钢厂排出的含盐酸的废水，可用熟石灰中和处理 D．废水中的细小悬浮颗粒用自然沉降法难以除去 ‎【答案】B ‎【解析】化肥中含有植物营养素，可促进水生植物的大量生长，消化水中氧气，污染水质，造成水体富营养化，故正确答案为B。‎ ‎【变式2】水是生命之源。目前，我国人均用水量仅为世界人均用水量的30%，已被联合国列为世界上13个最缺水的国家之一。下列关于水处理的说法正确的是（ ）。‎ A．氯气与水反应可生成氧化性极强的次氯酸，因此最好用氯气来净化水 B．明矾可以净化水，因此饮用水一定要多加些明矾来净化 C．铁盐也可作净化剂，因此用于制造白纸的水可先加铁盐净化 D．Na2FeO4具有强氧化性，因此它用于处理水时既能杀菌消毒又能起净化作用 ‎【答案】D ‎【解析】氯气价格高，有毒，不适合大批使用，A项错误。净化是指选用一定的办法和工具除去水中的悬浮杂质，饮用水在出厂时已用明矾净化过；C项铁盐中含有Fe3+，为黄色，易让白纸染色。‎ ‎【变式3】工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是（ ）。‎ 选顶 污染物 处理措施 方法类别 A 废酸 加生石灰中和 物理法 B Cu2+等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法 C 含苯废水 用活性炭吸附 物理法 D 含纯碱的废水 加石灰水反应 化学法 ‎【答案】C ‎【解析】本题考查运用化学知识处理污染物的常用方法。用生石灰中和废酸，是化学方法，A项错误；CuSO4不是沉淀，故处理措施错误，B项错误；活性炭能吸附某些有气味的气体和有色、有毒物质，C项正确；Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，溶液碱性更强，污染更严重，D项错误。‎ 类型三：垃圾资源化 例3、‎ 8‎ 我国政府规定在2006年7月1日后含有铜、铬、镉、汞、多溴联苯等材料的电子产品禁止投放市场。下列有关电子垃圾的说法中不正确的是（ ）。 　　A．电子垃圾应在无污染的条件下回收，使之成为有用的资源 　　B．将电子垃圾在火上焚烧，熔化其中的金属再回收利用 　　C．电子垃圾的任意抛弃会严重污染地下水 　　D．各国的电子垃圾应在本国境内处理，严禁向其他国家输出 ‎【思路点拨】本题考查垃圾处理的有关问题，注意物质的性质知识的应用。‎ ‎【答案】B ‎ ‎【解析】电子垃圾含有多种重金属以及一些受热易挥发或易分解的有毒物质，所以不能直接加热熔化其中的金属进行回收。‎ ‎【总结升华】垃圾只是放错了的资源，研究垃圾的回收意义重大。垃圾的再生利用，是垃圾资源化的最佳途径。将垃圾分类并回收利用，符合可持续发展的要求，成为垃圾处理的发展方向。解答此类问题时，注意垃圾资源化过程中所涉及到的相关知识，如垃圾处理的原则、常用方法和利弊，与日常生活知识相联系，关注我国垃圾处理的现状和问题。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】废电池处理不当不仅会造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的下列想法你认为不正确的是（ ）。‎ A．把锌片取下洗净用于实验室制氢气 B．石墨棒取出洗净用作电极 C．把铜帽取下洗净回收利用 D．电池内部填有NH4Cl等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用 ‎【答案】D ‎【解析】废电池的黑色糊状物中含有NH4Cl，还含有MnO2及有毒的重金属元素，直接用作化肥会使土壤受到污染。‎ ‎【变式2】化学科学将在能源和资源的合理开发、安全应用方面大显身手，当前我国农业地区大量的植物秸秆如何处理的问题备受关注。下列提出的几种植物秸秆处理的方法中，不正确的是（ ）。‎ A．出售给工厂作工业原料 ‎ B．就地焚烧使草木灰作植物的钾肥 ‎ C．应用化学科学的有关原理和方法制成甲烷作燃料 D．应用化学科学的有关原理和方法制成优质的动物饲料 ‎【答案】B ‎【解析】利用化学反应应从物质利用率高、无污染方面考虑。就地焚烧使草木灰作植物的钾肥的这种做法，使原料利用率很低，而且焚烧会毁坏地表，影响作物的生长，故B项不正确。‎ 类型四：绿色化学与保护环境 例4、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 ‎【思路点拨】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、石油等高碳能源的消耗，减少温室气体的排放，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。结合低碳经济的概念，把各个选项与高碳能源联系起来，能减少对高碳能源使用的即符合低碳经济的要求。‎ ‎【答案】D ‎【解析】发展氢能和太阳能可以减少煤炭、石油等能源的消耗，A项正确；限制塑料制品的使用也可减少石油的消耗，B项正确；提高原子利用率，发展绿色化学可以减少煤炭、石油的消耗，C项正确；用纯液态有机物代替水作溶剂，加大了有机物的消耗，不符合低碳经济，D项错误。‎ 8‎ ‎【总结升华】“低碳经济”是社会热点，对“低碳经济”的考查也就越来越常见，同学们在做题过程中要牢记低碳生活的核心是减少二氧化碳的排放，在日常生活、学习中培养低碳生活的社会意识。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】下列做法不能体现低碳生活的是（ ）。‎ A．减少食物加工过程 ‎ B．注意节约用电 ‎ C．尽量购买本地的、当季的食物 D．大量使用薪柴为燃料 ‎【答案】D ‎【解析】低碳生活的核心是减少二氧化碳的排放，减少食物加工过程，能体现，A项正确；目前电力的主要来源是火电，节约用电能减少二氧化碳排放，能体现，B项正确；本地食物能减少运输消耗，当季食物能减少贮存的能量消耗，能体现，C项正确；以薪柴为燃料能产生大量二氧化碳，不能体现低碳思想。‎ ‎【变式2】化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是（ ）。‎ ‎①加快化石燃料的开采和使用 ②研发易降解的生物农药 ③应用高效洁净的能源转换技术 ④田间焚烧秸秆 ⑤推广使用节能环保材料 A．①③⑤ B．②③⑤ C．①②④ D．②④⑤‎ ‎【答案】B ‎【解析】加快化石燃料的开采与使用，不利于节能减排、保护环境，①错误。易降解的生物农药，有助于改善我国的食品不安全状况，有利于保护环境，绿色食品就是少用或不用化肥和农药生产出来的食品，②正确。推广清洁能源，将会有助于改善大气的状况，③正确。田间焚烧秸秆污染环境，浪费资源，④错误。推广使用节能环保材料，有利于保护环境，⑤正确。故选B。‎ 8‎