师：各位同学，今天我们一起来学习人教版高一化学必修第二册第八章第三节环境保护与绿色化学。通过本节课，希望大家达成以下学习目标：
能列举常见的大气、水体和土壤污染物及其危害，说明常见污染的成因与防治措施的化学原理，树立“绿水青山就是金山银山”的理念。
以酸雨防治和污水处理为例，设计简单防治方案，体会化学原理应用对环境保护的作用，说明化学学科在生产生活中的应用价值。
通过环氧乙烷两种制备方法的讨论，树立绿色化学观念，并能运用绿色化学思想分析和讨论化工生产中的相关问题，形成节约和循环利用的可持续发展意识。
地球生态系统是人类和其他生物赖以生存的环境。如今社会飞速发展，我们享受便利的同时，环境问题也愈发不容忽视。这些问题主要源于人类不合理开发利用自然资源造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活造成的环境污染。
为解决这些问题、保护环境，化学学科在多个方面发挥了重要作用，比如环境监测、“三废”等污染物治理，以及绿色化学理念和原子经济在化工生产实际中的应用等。
要治理污染、保护环境，需准确掌握环境质量现状，即对环境质量进行监测。通过对污染物的存在形态、含量进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠依据，这是环境质量评价和污染治理的基础。课本121页的“化学与职业”介绍了环境保护工程师这一职业，环境质量监测就是他们的主要工作之一。例如，他们可应用光谱分析、滴定分析等化学分析方法对环境中的污染物进行分析和鉴定，研究大气中PM10浓度、PM2.5浓度和臭氧浓度，测定土壤和水样品的成分，检测其中的农药残留和废弃物污染等。
接下来认识一些常见的污染物及其治理方法。首先是工业“三废”，包括工业生产中产生的废气、废水和废渣，处理不当会污染环境，化学在治理“三废”方面作用重大，稍后会介绍具体例子。除了直接从污染源进入环境的原生污染物，还有一些污染物是进入环境后，经复杂物理、化学或生物作用新形成的次生污染物。例如，化石燃料燃烧直接产生并排放的废气属于原生污染物，其中成分在阳光、空气和水蒸气等作用下，会形成硫酸、硝酸、含氮有机物等次生污染物，造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。
了解污染物后，看看如何治理。以污水处理为例，认识化学在污染物治理中的重要作用。污水处理方法多样，常见的有物理法、化学法和生物法。比如加入硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝等混凝剂，可使污水中的细小悬浮物等聚集成较大颗粒，然后经沉淀过滤除去。对其他可溶性污染物，可根据其化学性质采用中和法、氧化还原法和沉淀法等处理。
在实际生产生活中，污水的处理已形成比较成熟的三级处理方法。一级处理通常采用物理方法，用格栅间、沉淀池等除去污水中的不溶性污染物，经一级处理后的水一般达不到排放标准，常作为预处理。二级处理采用生物及化学方法除去水中的可降解有机污染物，经二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。三级处理主要采用化学方法对污水进行深度处理和净化，可采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、反渗透法等除去水中的一些可溶性污染物。经三级处理后的水可用于绿化，如浇灌草坪；可用于景观用水，如用于人工湖、人工河等。不过要注意，这样的水中还含有部分可溶性杂质以及微生物，仍未达到饮用标准。
除污水处理外，化学对于工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理也起着重要作用。这里的工业过程不详细介绍，主要掌握其中的三个原则和两个目的，即应遵循无害化、减量化和资源化的原则，达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。
接下来思考与讨论酸雨防治的相关问题。含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些物质发生反应，加以控制、消除和回收利用。
先回顾第五章学过的酸雨形成过程，请大家用方程式或流程图的形式分别表示出硫酸型酸雨和硝酸型酸雨的形成过程。
硫酸型酸雨的形成过程：原生污染物是二氧化硫，主要来自含硫物质如化石燃料的燃烧。二氧化硫可在粉尘等催化剂作用下与氧气反应先生成三氧化硫，接着与水反应生成硫酸；也可先与水反应生成亚硫酸，再由亚硫酸与氧气反应生成硫酸。硫酸是此过程产生的次生污染物，随雨水落下造成硫酸型酸雨。
硝酸型酸雨的形成过程：原生污染物是包括一氧化氮、二氧化氮在内的氮氧化物，主要来自汽车尾气。其中一氧化氮可与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮再与水反应生成硝酸和一氧化氮。硝酸随雨水落下造成硝酸型酸雨。
第二个问题，以硫酸型酸雨防治为例，通过吸收烟气中的二氧化硫来防治，该如何吸收呢？可从物质性质和工业生产实际两个大方面考虑，物质性质又能从“类”和“价”两个角度思考。从物质类别角度，二氧化硫属于酸性氧化物，可用碱吸收，如氢氧化钠、氢氧化钙；可用碱性氧化物吸收，如氧化钙；可用某些弱酸盐溶液吸收，如碳酸钠、碳酸氢钠。从元素价态角度分析，二氧化硫中硫元素为正四价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，因此可用某些还原剂吸收，如用硫化氢与之发生归中反应生成硫单质，也可用氧化剂吸收，如高锰酸钾溶液。除物质性质外，还需考虑工业生产实际。合适的吸收剂需满足价廉易得、效果显著、不产生新污染物等条件。如氢氧化钠、高锰酸钾成本相对较高，硫化氢吸收效果相对较差，在工业生产实际中都不太合适。综上，可选择的具体物质包括氢氧化钙、石灰石等。
第三个问题，现有一种双减法烟气脱硫方案，与单独使用氢氧化钠或氢氧化钙吸收的方法对比，思考此吸收流程的优点。若单独使用氢氧化钠吸收，因其溶解度较大，可配成较浓溶液，吸收充分效果好，但使用成本较高。若单独使用氢氧化钙吸收，成本较低，但氢氧化钙微溶于水，无法配成浓溶液，即使配成悬浊液，吸收效果也不如氢氧化钠浓溶液好。分析这种双减法，此流程中用氢氧化钠直接吸收二氧化硫可达到较好吸收效果，吸收后生成的亚硫酸钠接着与氢氧化钙发生复分解反应，生成亚硫酸钙和氢氧化钠。因此，氢氧化钠可实现循环利用，实际消耗的物质为氢氧化钙，有利于降低成本。此外，反应的副产物可加工成有用物质，如石膏等。整个流程也无任何污染物排放。