高中化学专题六从污染防治到绿色化学第一单元环境污染的化学防治学案苏教版选修2

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1、第一单元　环境污染的化学防治1．了解进行环境污染化学防治的目的和重要性。2．通过复习，了解化工生产中三废的处理途径和方法。3．了解煤脱硫处理的目的与主要途径。4．认识固体废弃物处理的基本思路、基本方法。墨西哥湾原油泄漏、紫金矿业有毒废水泄漏、大连湾漏油事件、江苏响水发生氯气泄漏事故……当前，国内外环境污染事故不断发生，严重污染环境，危害群众身体健康和社会稳定，加之一些污染事故，受害者得不到及时赔偿，又容易引发群体性事件。一、煤的脱硫处理1．燃煤造成的污染煤燃烧热效率低，燃烧过程中排放出大量废气，其中的SO2及NOx对环境污染严重。2．煤脱硫处理的目的防止煤燃烧排放的SO2等有害气体

2、污染环境。3．煤的脱硫处理的主要工艺(1)采用“流化床”燃烧技术，在煤燃烧的同时进行脱硫处理。把煤和脱硫剂(如石灰石)加入锅炉燃烧室，使煤与空气在流化过程中充分混合、燃烧，石灰石在氧气存在条件下与二氧化硫反应生成硫酸钙，起固硫作用。这种方法脱硫率高。反应方程式为CaCO3＋SO2CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2===2CaSO4。(2)实施煤炭燃烧后的烟气净化技术。对煤炭燃烧产生的烟气进行除尘、脱硫和脱氮处理。烟气脱硫过程中发生的反应方程式为Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O。(3)使用微生物脱硫技术。煤炭中以FeS2形式存在的硫，在有水和空气存在的条件下，用脱硫

3、微生物起生物氧化还原作用：2FeS2＋7O2＋2H2O4H＋＋2Fe2＋＋4SO4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2OFeS2＋2Fe3＋3Fe2＋＋2S2S＋3O2＋2H2O4H＋＋2SO微生物脱硫过程所发生的反应中，FeS2最终被氧气氧化，转化为硫酸从煤炭中分离出去。煤炭中还有些硫元素以有机物形式存在，人们正研究利用微生物的降解作用，使之最终转化为硫酸除去。二、固体废弃物的处理1．固体废弃物的危害当今社会，固体废弃物的污染日益严重。任意堆放垃圾既浪费资源、占用土地，又污染空气、水体和地下水，危害人的身心健康。含有易燃、易爆、致毒、致病、放射性等有害物质的工业废弃物，危害更

4、为严重。2．从法律上支持固体废弃物的资源化从某种角度看，固体废弃物是放错地方的资源。许多国家都通过法律手段鼓励和支持固体废弃物回收利用技术的研究，力图实现固体废弃物的资源化。1995年，我国颁布了《固体废弃物污染环境防治法》，要求加强城市垃圾在内的固体废弃物的回收处理工作，使固体废弃物资源化。3．垃圾的分类收集和处理(1)目的：要使固体废弃物资源化，首先必须对固体废弃物进行分类收集和处理。(2)分类收集的方法：将固体废弃物分为：可回收垃圾、厨余垃圾、电池、其他垃圾等。(3)分类处理的方法。①可直接利用。②可作为原材料使用。对于无法直接利用的垃圾，经归类、分解，可以作为原料使用(如废

5、弃金属制品可回收冶炼，玻璃制品、废书报、纸张、废塑料可回收作为原料使用)。这种处理方法的缺点是耗费能源，处理过程可能造成新的环境污染，而且通常只能制成较为低级的产品。③垃圾的无害化处理。大部分难以直接利用的生活垃圾可用于生产沼气或填埋、焚烧。城市垃圾中含塑料、纸类、果皮等有机物可燃成分，我们可以利用垃圾来建立“垃圾发电厂”，还可以把垃圾加工成燃料以及其他化工产品。三、从农业废弃物中获得能量1．沼气池产生沼气的原料和条件水生植物、油料作物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等物质中蕴含着丰富的生物质能(biomassenergy)，人们将秸秆、杂草、生活垃圾、人畜粪便、污泥、食品工业的有

6、机废水在沼气池里发酵，在一定的温度、湿度、酸碱度下，通过各类厌氧微生物(如沼气菌)的分解代谢作用就能产生沼气(marshgas)。2．产生沼气的发酵过程有机物在沼气菌的作用下，一部分被彻底氧化，分解为二氧化碳，一部分被还原为甲烷。沼气菌能以二氧化碳作碳源，还能以甲酸、乙酸为原料生成甲烷。研究认为，在发酵过程中，难溶解的有机化合物先被水解转化为可溶解的有机物，再经发酵转化为有机酸，最后由有机酸发酵产生甲烷。3．沼气池中残渣、残液的应用沼气池生产的沼气用作燃料，残渣(沼渣)中除了含有丰富的氮、磷、钾等常量元素外，还含有对作物生长起重要作用的硼、铜、铁、锌等微量元素，是一种非常好的有机肥

7、。发酵残留的液体(沼液)中含有多种成分。有些成分对病菌有明显的抑制作用，有的可以杀灭害虫。一、垃圾资源的再生利用垃圾的再生利用是垃圾资源化的最佳途径，主要包括以下几个方面：(1)直接回收利用，如重新使用啤酒瓶等玻璃容器；(2)循环利用，如利用废纸为原料造纸、利用废塑料为原料制造塑料制品或其他产品等；(3)综合利用，如利用垃圾中的有机物进行垃圾堆肥，利用垃圾中的可燃性物质燃烧产生热能实现供热、供电等。垃圾堆肥也是变废为宝的一种方法。我国现已建成的示范垃圾堆肥系统由分选、