高中化學(xué) 4.1改善大氣質(zhì)量課件 新人教版選修1.ppt

1.了解大氣污染的危害。 2.掌握大氣中的主要污染物。 3.以酸雨的形成、臭氧層的破壞以及溫室效應(yīng)的產(chǎn)生，掌 握改善大氣質(zhì)量的途徑。 4.了解室內(nèi)的一些主要污染物。,第一節(jié) 改善大氣質(zhì)量,1.大氣污染物的組成及其危害 （1）潔凈的大氣是由_、_、_、 _、少量 _和其他微量雜質(zhì)等組成的混合物。 （2）主要的大氣污染物及其危害,N2,O2,稀有氣體,CO2,水蒸氣,飄塵,光化學(xué)煙霧、酸雨,溫室效應(yīng),破壞臭氧層,催化劑,輸氧,（1）酸雨的概念 正常雨水的pH約為_，由于大氣中的二氧化碳溶于雨水中所導(dǎo)致。 酸雨的pH_，是由人為排放的_等酸性氣體轉(zhuǎn)化而成的。 （2）酸雨的形成原理 硫酸型： _， _。 硝酸型：3NO2H2O=2HNO3NO。 （3）我國酸雨類型 我國的酸雨主要以_酸雨為主，這是由我國以_ _造成的。,2. 酸雨,5.6,5.6,硫氧化物和氮氧化物,硫酸型,為主的能源結(jié)構(gòu),煤炭,臭氧層受損 （1）破壞臭氧層的物質(zhì)：人類活動排入大氣的_和含溴的鹵代烷烴、CH4、CCl4、 _以及大氣中的核爆炸產(chǎn)物等。 （2）參與破壞臭氧的反應(yīng) _，_， _ _，總反應(yīng)_，Cl在其中起了_作用。 溫室效應(yīng)與全球氣候變暖 （1）溫室氣體主要有_，其中影響最大的是_。 （2）危害：導(dǎo)致兩極冰川的融化，使海平面升高；氣候會變得干旱，農(nóng)業(yè)區(qū)退化成草原，土地沙漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。,3.,4.,氟氯代烷,氮氧化物,ClOO,2O33O2,CO2、CH4、N2O、氟氯代烷,CO2,ClO3ClOO2,ClO2,催化,減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染 （1）化石燃料污染的成因 煤中除了含有碳元素外還含有_等元素，燃燒時會產(chǎn)生大量的_等對大氣造成污染的氣體。 （2）減少污染的措施 改善燃煤的質(zhì)量 如推行煤炭的_，限制_、高灰分煤炭的開采等。,1.,氫、氧、氮、硫,CO、NO、NO2、SO2,洗選加工,高硫分,改進(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進(jìn)排煙設(shè)備等 如調(diào)節(jié)燃燒時的空燃比、采用新型煤粉燃燒器，向煤中加入適量石灰石可大大減少SO2的含量，其反應(yīng)方程式為： _。 （3）發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，開展煤的綜合利用 煤的_和_是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑，水煤氣的制取方程式為：_ _。 （4）調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加快利用_、_、地?zé)崮?、_和氫能等新能源。,2CaCO3O22SO2=2CaSO42CO2,氣化,液化,太陽能,風(fēng)能,核能,CO（g）H2（g）,（1）汽車尾氣的組成 汽車尾氣主要含有_等污染物。 （2）減少尾氣污染的措施 推廣使用_汽油 含鉛汽油是指加入抗爆震劑_的汽油，現(xiàn)在廣泛采用無鉛汽油抗爆震劑甲基叔丁基醚等。 在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器 通常采用鉑等貴重金屬作催化劑，發(fā)生的反應(yīng)有： 前半部：_，后半部：_ _， _ 。,2.減少汽車等機(jī)動車尾氣污染,CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔?四乙基鉛,無鉛,2COO2,（3）使用新燃料或動力 如以_為燃料，以_為汽車提供動力。 （1）家用燃料燃燒、烹調(diào)和吸煙等產(chǎn)生的_ _等污染物。 （2）各種建筑裝飾材料帶來各種揮發(fā)性有機(jī)物如_ _以及放射性元素_等污染物。,3.減少室內(nèi)空氣污染,液化石油氣,鋰離子電池,CO、CO2、,NO、NO2、SO2和尼古丁,甲醛、,苯、甲苯、二甲苯,氡,空氣的成分是不是不變的？ 提示 干燥清潔空氣的組成幾乎是不變的，而受污染的空氣的組成是可變的。 防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步加劇的措施有哪些？ 提示 就當(dāng)前來看，防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步加劇的有效而又可行的措施，主要有三大項(xiàng)：一是逐步調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用新能源，減少化石燃料的燃燒；二是利用新一代的制冷劑代替氟利昂；三是植樹造林，轉(zhuǎn)化空氣中的二氧化碳。,【慎思1】,【慎思2】,工業(yè)上煤炭是如何脫硫的？ 如何避免或減少室內(nèi)空氣污染？ 提示 講究廚房衛(wèi)生。 合理使用殺蟲劑、消毒劑和清潔劑。 家庭裝修要簡單，裝修后不宜立即入住。 居室要適當(dāng)綠化。 居室裝修時，應(yīng)選擇有資質(zhì)、正規(guī)的裝飾公司和選用達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保裝飾材料。 保持室內(nèi)空氣流通(最簡單、最有效的方法)。 禁止吸煙。,【慎思3】,【慎思4】,正常雨水偏酸性，但為什么冬天雨水的酸性通常較高？ 提示 因?yàn)闅怏w的溶解度隨溫度下降而增大所以冬天會有較多的SO2和NO2氣體溶于雨水。此外，冬天對能量的需求較大，發(fā)電廠會燃燒更多的燃料，所以冬天雨水的酸性通常較高。 什么是低碳生活？怎樣做到低碳生活？ 提示 生活作息時所耗用的能量要盡力減少，從而減低碳，特別是CO2的排放量，從而減少對大氣污染，減緩生態(tài)惡化；但前提是在不降低生活質(zhì)量的情況下，盡其所能的節(jié)能減排。主要從節(jié)電、節(jié)氣和回收三個環(huán)節(jié)來改變生活細(xì)節(jié)。例如：隨手關(guān)燈；少開空調(diào)；多利用太陽能代替電能（太陽能熱水器代替電熱水器）；節(jié)能環(huán)保袋代替塑料袋等；廢紙、紙箱、易拉罐、塑料等回收利用。,【慎思5】,【慎思6】,【慎思7】 氧氣、一氧化碳與血紅蛋白怎樣進(jìn)行結(jié)合？,正常雨水的酸性 正常雨水偏酸性，pH約為5.6，這是因?yàn)榇髿庵械亩趸既苡谟晁木壒省?酸雨及其成因 酸雨是指pH小于5.6的降水，主要是由人為排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性氣體轉(zhuǎn)化而成的： 3NO2H2O=2HNO3NO,1.,2.,硫氧化物經(jīng)反應(yīng)后形成硫酸型酸雨，氮氧化物經(jīng)反應(yīng)后形成硝酸型酸雨。 不同的時代、不同的地區(qū)，酸雨的成因不一定相同。當(dāng)前，我國主要以硫酸型酸雨為主，這是由我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)造成的。,（1）酸雨進(jìn)入江河湖泊，會導(dǎo)致魚類難以生存，影響水生生物的繁殖。 （2）酸雨落至土壤中，使其中的鈣、鎂、磷等營養(yǎng)元素溶出，并迅速流失，導(dǎo)致土壤肥力下降，并被逐漸酸化，農(nóng)作物和樹木的生長遭到破壞。 （3）酸雨使橋梁、雕塑等建筑的腐蝕加快，許多千年古跡因此而遭到嚴(yán)重破壞。 （4）酸雨對人體健康也有直接影響，酸雨滲入地下水可使地下水中的重金屬含量增加，飲用這種水會危害人體健康。,3. 酸雨的危害,（1）首先，要從消除污染源著手，研究開發(fā)能替代化石燃料的新能源（如氫能、太陽能、核能等），這既有利于合理利用化石燃料這一有限的資源，又能從根本上防止酸雨的產(chǎn)生。 （2）其次，要利用物理、化學(xué)方法對含硫燃料預(yù)先進(jìn)行脫硫處理，以降低二氧化硫的排放，對燃煤、工業(yè)生產(chǎn)中釋放出的二氧化硫廢氣進(jìn)行處理或回收利用。 （3）此外，還需要提高全民的環(huán)境保護(hù)意識，加強(qiáng)國際間合作，全人類共同努力以減少硫酸型酸雨的產(chǎn)生。,4. 酸雨的防治,我國農(nóng)業(yè)因遭受酸雨而造成的損失每年高達(dá)15億多元，為了有效控制酸雨，目前國務(wù)院已批準(zhǔn)了酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案等法規(guī)。 （1）現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時間測定該雨水樣品的pH所得數(shù)據(jù)如下： 分析數(shù)據(jù)，回答以下問題： 雨水樣品呈酸性的原因是_ （用化學(xué)方程式表示）。,【例1】,如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠硭旌希琾H將 （填“變大”“變小”或“不變”）。 （2）測定雨水樣品時，每隔一定時間測定一次pH，發(fā)現(xiàn)pH逐漸變小，其原因可能是_ _。 （3）簡述這種雨水將給環(huán)境中的生物和非生物造成哪些影響？_。 解析 H2SO3的酸性比H2SO4弱，所以可能是H2SO3被氧化為H2SO4。,答案 （1）SO2H2O H2SO3 變大 （2）H2SO3被空氣中O2氧化為強(qiáng)酸H2SO4，酸性增加，pH變小 （3）酸雨可腐蝕金屬、建筑物，破壞植物，污染湖泊導(dǎo)致大量魚類及水生生物死亡 點(diǎn)評 酸雨樣品pH逐漸減小，說明酸雨樣品中酸性物質(zhì)含量增加，從而改變了雨水的pH，使植物、土壤、人以及動物等都遭到危害。,據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上的古建筑在20世紀(jì)所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重，這是因?yàn)?（ ）。 A.古建筑的腐蝕是可逆過程，在前幾百年甚至幾千年前處 于化學(xué)平衡狀態(tài)，而近幾十年來腐蝕向正反應(yīng)方向移動 B.由于近幾十年來大量使用化石燃料，造成酸雨，加速了 古建筑的腐蝕 C.由于近幾十年來參觀的人數(shù)急劇增多，加速了古建筑的 磨損 D.由于近幾十年來溫室效應(yīng)加劇，加速了古建筑的風(fēng)化 解析 近幾十年來，隨著工業(yè)的發(fā)展大量使用化石燃料，造成酸雨，加速了古建筑的腐蝕。 答案 B,【體驗(yàn)1】,大氣中的CO2、CH4及NO等溫室氣體允許部分太陽輻射（短波輻射）透過并到達(dá)地面，使地球表面溫度升高；同時，這些溫室氣體又能吸收地球表面發(fā)出的長波輻射，使熱量留在大氣層內(nèi)，僅讓很少的一部分熱量散失到宇宙空間，從而使地球表面的溫度進(jìn)一步升高，這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。,1. 溫室效應(yīng)的含義,2.溫室氣體及其來源,（1）全球氣候變暖，兩極冰川融化，海平面上升。 （2）地球上的病蟲害增加。 （3）氣候反常，海洋風(fēng)暴增多。 （4）土地干旱，沙漠化面積增大。 （5）生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化，一些物種將滅絕。 （6）增加傳染病的傳播機(jī)率，危害人類健康。,3. 溫室效應(yīng)加劇的不良影響,（1）減少溫室氣體。減少煤、石油和天然氣等化石燃料的使用，更多地利用太陽能、風(fēng)能和地?zé)?，發(fā)展核能和氫能等；大力植樹造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐森林；限制并逐步停止氟氯代烷的生產(chǎn)和使用；控制煤礦、稻田和垃圾填埋場等場所排放的甲烷；控制人口增長，等等。 （2）除去或回收溫室氣體。,4. 防止溫室效應(yīng)加劇的措施,當(dāng)今世界的三大環(huán)境問題是酸雨、臭氧層空洞和溫室效應(yīng)。 （1）酸雨形成的主要原因是人們向空氣中排放了大量的 （ ）。 A.二氧化硫 B.二氧化碳 C.一氧化碳 D.硫化氫 （2）臭氧層易被破壞的原因是 （ ）。 A.臭氧氧化性強(qiáng)，不穩(wěn)定 B.臭氧還原性強(qiáng)，不穩(wěn)定 C.臭氧被紫外線破壞 D.臭氧與氫氣合成雨水,【例2】,（3）目前地球氣溫普遍上升是由溫室效應(yīng)引起的，CO2能夠產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要原因是 （ ）。 A.CO2能放出能量，使大氣層中空氣的溫度升高 B.植物的光合作用需要CO2，CO2可促進(jìn)光合作用 C.CO2可產(chǎn)生溫室效應(yīng)，使地球溫度升高 D.CO2可以防止地表熱量向太空中輻射 解析 酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3，其中H2SO4含量更高。酸雨的形成是大量燃燒含硫物質(zhì)和汽車尾氣所致。 2SO2O22H2O=2H2SO4 4NO3O22H2O=4HNO3,氮氧化物、氟氯烷烴是破壞臭氧層的元兇。 溫室效應(yīng)是空氣中的CO2、顆粒狀懸浮物增多造成的。CO2能吸收紅外光，抑制地表熱量向太空中輻射。曾有人研究估算，二氧化碳濃度每增加10%，地球表面溫度就能升高0.5 。 答案 （1）A （2）A （3）D,減緩溫室氣體排放是2009年哥本哈根氣候變化會議的議題。下列反應(yīng)不產(chǎn)生溫室氣體的是( )。 A用純堿制玻璃 B用煤炭作燃料 C用鐵礦石煉鐵 D用氨制碳酸銨,【體驗(yàn)2】,CO是一種常見的室內(nèi)空氣污染物。人在呼吸時，肺部的O2與血紅蛋白結(jié)合，生成氧合血紅蛋白。這樣，血液就能把O2輸送到人體的各個部位，從而使人體維持正常的生理活動。 而CO與血紅蛋白的結(jié)合能力是O2的200300倍，當(dāng)室內(nèi)CO達(dá)到一定濃度時，人就會因缺氧而中毒，甚至死亡。 因此，冬季用煤火取暖，以及用煤氣、液化石油氣或天然氣作燃料的家庭，應(yīng)注意室內(nèi)通風(fēng)，安裝煙囪或抽氣換氣機(jī)等，以防止CO中毒。,1. 一氧化碳,HCHO是一種無色、具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，主要來自制造人造板材、家具以及裝修時所用的黏合劑。HCHO可刺激人的眼、呼吸道黏膜，引起流淚、氣喘和胸悶等。長期接觸低劑量HCHO可引起過敏性皮炎，造成免疫功能異常，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，甚至還可能引發(fā)癌癥。 室內(nèi)HCHO的含量與污染源的釋放量、時間、溫度和通風(fēng)程度等因素有關(guān)，其中溫度和通風(fēng)最重要。 氡是無色、無味的放射性氣體，是一種主要的室內(nèi)放射性污染物。氡主要來自地下巖石或土壤，以及含有放射性元素的天然石材等。長期吸入氡會引起肺癌，因此，氡常被稱為“隱形殺手”。,2. 甲醛,3. 氡,室內(nèi)空氣污染的主要來源之一是現(xiàn)代人生活中使用的化工產(chǎn)品，加泡沫絕緣材料的辦公家具、化纖地毯、壁紙及書報、油漆等不同程度放出氣體，該氣體主要是 （ ）。 A.甲醛 B.乙烯 C.一氧化碳 D.甲烷 解析 各種建筑材料和裝飾材料都含有多種揮發(fā)性有機(jī)物，如甲醛、苯、甲苯、二甲苯等。 答案 A 點(diǎn)評 室內(nèi)污染涉及千家萬戶，造成室內(nèi)污染的物質(zhì)有很多，要善于捕捉日常生活中的實(shí)際情況并用所學(xué)知識進(jìn)行合理的解釋。,【例3】,下列說法正確的是 （ ）。 A.苯是常用的綠色有機(jī)溶劑，但易燃燒 B.常溫常壓下，甲醛是一種易溶于水的無色液體 C.喬遷新居后，室內(nèi)多放置一些水，可以減輕苯和甲醛造 成的居室污染 D.新購置的轎車內(nèi)通常會產(chǎn)生刺鼻的污染氣體 解析 苯是大氣污染物，不是綠色溶劑，A項(xiàng)不正確；常溫常壓下，甲醛是氣體不是液體，B項(xiàng)不正確；甲醛極易溶于水而苯不能，C項(xiàng)不正確；某些新購置的轎車內(nèi)使用了不環(huán)保、能釋放出苯和甲醛的黏合劑，苯和甲醛緩慢揮發(fā)，污染車內(nèi)環(huán)境，D項(xiàng)正確。 答案 D,【體驗(yàn)3】,根據(jù)光化學(xué)煙霧的形成過程：當(dāng)大氣中碳?xì)浠衔铮≧H）和二氧化氮（NO2）共存時，在紫外線的作用下，首先發(fā)生NO2和RH的光解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的氧原子（O·）和烷基自由基（R·）都有很高的反應(yīng)活性，可進(jìn)一步與氧氣反應(yīng)，分別生成臭氧（O3）和過氧烷基自由基（RO2·）；RO2·與NO2光解產(chǎn)生的NO反應(yīng)，生成烷氧基自由基（RO·），RO·與NO2反應(yīng)，生成過氧乙酰硝酸酯（PAN）。,實(shí)驗(yàn)探究十一 形成光化學(xué)煙霧的條件,由此可見，光化學(xué)煙霧的形成條件是：空氣中有較多的碳?xì)浠衔锖偷趸?；?qiáng)烈的日光照射。因此光化學(xué)煙霧一般于夏秋季節(jié)發(fā)生在60°N60°S的一些大城市。 汽車尾氣在光照下分解時，即開始光化學(xué)煙霧的循環(huán)，它的形成過程可用下列化學(xué)方程式表示：NO2=NOO，2NOO2=2NO2，O2O=O3。下列有關(guān)敘述不正確的是 （ ）。 A.在此過程中，NO2是催化劑 B.在此過程中，NO是中間產(chǎn)物,D.光化學(xué)煙霧能引起人的外呼吸功能嚴(yán)重障礙 解析 NO2在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均沒發(fā)生變化，只是加快了O2變成O3的反應(yīng)速率，因此NO2是O2變成O3的催化劑。將三個化學(xué)方程式相加得到的總化學(xué)方程式為 。 答案 C,