Окружающая среда
<<  Химия окружающей среды Химия окружающей среды  >>
Химия окружающей среды
Химия окружающей среды
Лекция 1
Лекция 1
Введение
Введение
Что такое природа
Что такое природа
Что такое окружающая среда
Что такое окружающая среда
Общественное влияние на среду
Общественное влияние на среду
Образование земной коры, атмосферы и гидросферы
Образование земной коры, атмосферы и гидросферы
Образование земной коры, атмосферы и гидросферы
Образование земной коры, атмосферы и гидросферы
Образование земной коры, атмосферы и гидросферы
Образование земной коры, атмосферы и гидросферы
Круговорот между резервуарами воды в гидросфере
Круговорот между резервуарами воды в гидросфере
Происхождение жизни и эволюция Земли
Происхождение жизни и эволюция Земли
Происхождение жизни и эволюция Земли
Происхождение жизни и эволюция Земли
Выводы
Выводы
Виды химических реакций
Виды химических реакций
Реакции соединения
Реакции соединения
Реакции разложения
Реакции разложения
Реакции одинарного замещения
Реакции одинарного замещения
Реакции двойного замещения
Реакции двойного замещения
Растворимые ионные соединения и нерастворимые
Растворимые ионные соединения и нерастворимые
Реакции нейтрализации
Реакции нейтрализации
Реакции окисления
Реакции окисления
Окислительно-восстановительные реакции
Окислительно-восстановительные реакции
Использованная литература
Использованная литература

Презентация на тему: «Химия окружающей среды». Автор: Dmitri Vorobjov. Файл: «Химия окружающей среды.ppt». Размер zip-архива: 387 КБ.

Химия окружающей среды

содержание презентации «Химия окружающей среды.ppt»
СлайдТекст
1 Химия окружающей среды

Химия окружающей среды

Воробьёв Д., MSc 2015

2 Лекция 1

Лекция 1

Введение в предмет Образование земной коры, атмосферы и гидросферы Происхождение жизни и эволюция Земли Виды химических реакций

3 Введение

Введение

Проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды химическими соединениями, вызывают все большее беспокойство ученых, общественных и государственных деятелей. К концу ХХ века в мире было синтезировано более 12 млн новых химических соединений. Огромное количество химических продуктов в виде детергентов, пестицидов, удобрений и прочих соединений так или иначе попадает в окружающую среду, накапливаясь в водоемах, загрязняя обширные территории вблизи городов.

4 Что такое природа

Что такое природа

Что касается природы, то в широком смысле природа — это весь материально-энергетический и информационный мир Вселенной. Природа — совокупность естественных условий существования человеческого общества, которое прямо или косвенно на нее воздействует.

5 Что такое окружающая среда

Что такое окружающая среда

Все элементы природы представляют собой окружающую среду. В понятие «окружающая среда» не входят созданные человеком предметы, например здания, автомобили, т. к. они окружают отдельных людей, а не общество в це-лом. С другой стороны, участки природы, измененные человеком, например города, водохранилища, сельскохозяйственные угодья, входят в окружающую среду, т. к. создают среду общества. В широком смысле в понятие «окружаю-щая среда» могут быть включены также материальные и духовные условия су-ществования и развития общества. Однако часто под термином «окружающая среда» понимается только окружающая природная среда, в таком значении он используется в международных соглашениях.

6 Общественное влияние на среду

Общественное влияние на среду

Общественное производство изменяет окружающую среду, воздействуя прямо или косвенно на все ее элементы. Это воздействие и его негативные последствия особенно усилились в эпоху современной научно-технической рево-люции, когда масштабы человеческой деятельности, охватывающей почти всю географическую оболочку Земли, стали сравнимы с действием глобальных природных факторов. Окружающая природная среда представляет собой сложное сочетание и взаимодействие абиотических и биотических систем и компонентов литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы в целом. В природной среде действуют экзогенные, эндогенные и космические факторы и процессы, которые приводят к разнообразным физическим, химическим и биологическим реакциям.

7 Образование земной коры, атмосферы и гидросферы

Образование земной коры, атмосферы и гидросферы

Земная кора, атмосфера и гидросфера образовались в основном в результате высвобождения веществ из верхней мантии молодой Земли. Формирование океанической коры происходило в срединных хребтах океанов и сопровожда-лось выходом газов и небольших количеств воды. Средний химический состав современной коры показывает, что кислород содержится в ней в наибольшем количестве, сочетаясь в разных видах с кремнием (Si), алюминием (Al) и другими элементами с образованием силикатов.

8 Образование земной коры, атмосферы и гидросферы

Образование земной коры, атмосферы и гидросферы

Согласно существующим представлениям, летучие элементы выделились (дегазировались) из мантии в результате извержений вулканов, сопровождавших образование коры. Некоторые из этих газов удержались и образовали атмосферу, когда поверхностные температуры достаточно снизились, а гравита-ционное притяжение стало довольно сильным. Повидимому, первоначально атмосфера состояла из диоксида углерода (СО2) и азота (N2) с некоторым коли-чеством водорода и паров воды. Эволюция в сторону современной кислородной атмосферы не происходила до тех пор, пока не начала развиваться жизнь.

9 Образование земной коры, атмосферы и гидросферы

Образование земной коры, атмосферы и гидросферы

Вода в своих трех состояниях — как жидкость, лед и водяные пары — широко распространена на поверхности Земли и занимает объем 1,4 млрд км3. Почти вся эта вода (> 97 %) находится в океанах. Континентальные пресные воды представляют менее 1 % общего объема. В целом эти резервуары воды называют гидросферой. Проблема источника воды при образовании гидросферы остается нере-шенной. Когда поверхность Земли остыла до 100 °С, водяные пары, дегазирующиеся из мантии, могли сконденсироваться, и в результате возникли океаны (3,8 ? 109 лет назад).

10 Круговорот между резервуарами воды в гидросфере

Круговорот между резервуарами воды в гидросфере

Круговорот между резервуарами воды в гидросфере называется гидрологическим циклом. Хотя объем водяных паров, содержащихся в атмосфере, мал (около 0,013 ? 106 км3), вода постоянно движется через этот резервуар. Она испаряется с поверхности океанов и суши и переносится с воздушными массами. Несмотря на короткое время пребывания в атмосфере (обычно 10 дней), среднее расстояние водопереноса составляет около 1 000 км. Водяные пары затем возвращаются либо в океаны, либо на континенты в виде снега или дождя. Значительная часть дождевых осадков, попадающих на континенты, просачивается через отложения и пористые или раздробленные породы, образуя подземные воды; остальная вода течет по поверхности в виде рек или вновь испаряется в атмосферу.

11 Происхождение жизни и эволюция Земли

Происхождение жизни и эволюция Земли

Существует гипотеза, что синтез биологически важных биомолекул происходил в ограниченных, специфических средах, таких как поверхности глинистых минералов или в подводных вулканических выходах. Наиболее вероятные предположения ведут к тому, что жизнь началась в океанах около 4,2–3,8 млрд лет назад. Древнейшие из известных ископаемых — бактерии из пород с возрастом около 3,5 млрд лет. В породах этого возраста имеются свидетельства достаточно продвинутого метаболизма, при котором использовалась солнечная энергия для синтеза органического вещества.

12 Происхождение жизни и эволюция Земли

Происхождение жизни и эволюция Земли

Образование кислорода в процессе фотосинтеза имело важные последствия. Сначала кислород (О2) быстро потреблялся в процессе окисления восста-новленных веществ и минералов. Однако наступил момент, когда скорость поступления превысила потребление и кислород начал постепенно накапливаться в атмосфере. Постепенно возникла атмосфера современного состава. К тому же кислород в стратосфере претерпел фотохимические реакции, приведшие к образованию озона (О3), защищающего Землю от ультрафиолетового излучения. Этот экран позволил высшим организмам колонизовать сушу континентов.

13 Выводы

Выводы

Земная кора, гидросфера и атмосфера образовались в основном в результате высвобождения веществ из верхней мантии молодой Земли. Атмосфера образовалась в результате накопления летучих элементов, выделявшихся при извержениях вулканов. Первоначально атмосфера состояла из диоксида углерода (СО2) и азота (N2) с некоторым количеством водорода и паров воды. Жизнь началась в океанах около 4,2–3,8 млрд лет назад. Важнейшую роль в эволюции планеты и формировании современной атмосферы имели фотосинтез и образование кислорода. Фотохимические реакции с участием кислорода привели к формированию стратосферы и защитного слоя в виде озонового экрана.

14 Виды химических реакций

Виды химических реакций

Существует несколько видов химических реакций. Самые распространенные: реакции соединения; реакции разложения; реакции одинарного замещения; реакции двойного замещения; реакции окисления; окислительно-восстановительные реакции.

15 Реакции соединения

Реакции соединения

В реакциях соединения хотя бы два элемента образуют один продукт: 2Na(т) + Cl2 (г) ? 2NaCl(т) - образование поваренной соли. Следует обратить внимание на существенный нюанс реакций соединения: в зависимости от условий протекания реакции или пропорций реагентов, вступающих в реакцию, - ее результатом могут быть разные продукты. Например, при нормальных условиях сгорания каменного угля получается углекислый газ: C(т) + O2 (г) ? CO2 (г) Если же количество кислорода недостаточно, то образуется смертельно опасный угарный газ: 2C(т) + O2 (г) ? 2CO(г)

16 Реакции разложения

Реакции разложения

Эти реакции являются, как бы, противоположными по сути, реакциям соединения. В результате реакции разложения вещество распадается на два (3, 4...) более простых элемента (соединения): 2H2O(ж) ? 2H2 (г) + O2 (г) - разложение воды 2H2O2 (ж) ? 2H2 (г)O + O2 (г) - разложение перекиси водорда

17 Реакции одинарного замещения

Реакции одинарного замещения

В результате реакций одинарного замещения, более активный элемент замещает в соединении менее активный: Zn(т) + CuSO4 (р-р) ? ZnSO4 (р-р) + Cu(т) Цинк в растворе сульфата меди вытесняет менее активную медь, в результате чего образуется раствор сульфата цинка. Степень активности металлов по возрастанию активности: Au,Ag,Cu,Pb,Sn,Ni,Fe,Cr,Al Наиболее активными являются щелочные и щелочноземельные металлы Ионное уравнение вышеприведенной реакции будет иметь вид: Zn(т) + Cu2+ + SO42- ? Zn2+ + SO42- + Cu(т) Ионная связь CuSO4 при растворении в воде распадается на катион меди (заряд2+) и анион сульфата (заряд 2-). В результате реакции замещения образуется катион цинка ( который имеет такой же заряд, как и катион меди: 2-). Обратите внимание, что анион сульфата присутствует в обеих частях уравнения, т.е., по всем правилам математики его можно сократить. В итоге получится ионно-молекулярное уравнение: Zn(т) + Cu2+ ? Zn2+ + Cu(т)

18 Реакции двойного замещения

Реакции двойного замещения

В реакциях двойного замещения происходит замещение уже двух электронов. Такие реакции еще называют реакциями обмена. Такие реакции проходят в растворе с образованием: нерастворимого твердого вещества (реакции осаждения); воды (реакции нейтрализации). Реакции осаждения При смешивании раствора нитрата серебра (соль) с раствором хлорида натрия образуется хлорид серебра: Молекулярное уравнение: KCl(р-р) + AgNO3 (p-p) ? AgCl(т) + KNO3 (p-p) Ионное уравнение: K+ + Cl- + Ag+ + NO3- ? AgCl(т) + K+ + NO3- Молекулярно-ионное уравнение: Cl- + Ag+ ? AgCl(т) Если соединение растворимое, оно будет находиться в растворе в ионном виде. Если соединение нерастворимое, оно будет осаждаться, образовывая твердое вещество.

19 Растворимые ионные соединения и нерастворимые

Растворимые ионные соединения и нерастворимые

Растворимые ионные соединения

Нерастворимые ионные соединения:

Соединения NH4+ соединения щелочных металлов ацетаты нитраты хлораты сульфаты

Оксиды сульфаты большинство фосфатов большнинство гидроксидов сульфаты: pbso4; baso4; srso4

20 Реакции нейтрализации

Реакции нейтрализации

Это реакции взаимодействия кислот и оснований, в результате которых образуются молекулы воды. Например, реакция смешивания раствора серной кислоты и раствора гидроксида натрия (щелока): Молекулярное уравнение: H2SO4 (p-p) + 2NaOH(p-p) ? Na2SO4 (p-p) + 2H2O(ж) Ионное уравнение: 2H+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- ? 2Na+ + SO42- + 2H2O(ж) Молекулярно-ионное уравнение:2H+ + 2OH- ? 2H2O(ж) или H+ + OH- ? H2O(ж)

21 Реакции окисления

Реакции окисления

Это реакции взаимодействия веществ с газообразным кислородом, находящимся в воздухе, при которых, как правило, выделяется большое количество энергии в виде тепла и света. Типичная реакция окисления - это горение. В самом начале данной страницы приведена реакция взаимодействия метана с кислородом: CH4 (г) + 2O2 (г) ? CO2 (г) + 2H2O(г) Метан относится к углеводородам (соединения из углерода и водорода). При реакции углеводорода с кислородом выделяется много тепловой энергии.

22 Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции

Это реакции при которых происходит обмен электронами между атомами реагентов. Рассмотренные выше реакции, также являются окислительно-восстановительными реакциями: 2Na + Cl2 ? 2NaCl - реакция соединения CH4 + 2O2 ? CO2 + 2H2O - реакция окисления Zn + CuSO4 ? ZnSO4 + Cu - реакция одинарного замещения

23 Использованная литература

Использованная литература

Андруз, Д. Введение в химию окружающей среды [Текст] / Д. Андруз, П. Бримблекумб, Т. И. Джикелз, П. Лисс. — М. : Мир, 1999. — 272 с. 2. Астафьева Л. С. 2006. Экологическая химия. -, Издательский центр »Академия», Москва. 3. Голдовская, Л. Ф., 2007. Химия окружающей среды.- Издательство Мир, Москва. 4. Глинка Н.Л. Общая химия: учеб. пособие для вузов / Н.Л. Глинка. - М.: КНОРУС, 2009. - С. 568 - 575. Просто о сложном…, 2015: http://prosto-o-slognom.ru/chimia/18_chim_reak.html

«Химия окружающей среды»
http://900igr.net/prezentacija/ekologija/khimija-okruzhajuschej-sredy-188513.html
cсылка на страницу

Окружающая среда

13 презентаций об окружающей среде
Урок

Экология

30 тем
Слайды