高中化學(xué)選修一4.1《改善大氣質(zhì)量》課件

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第一節(jié)改善大氣質(zhì)量 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 知道大氣的主要污染物 了解大氣污染物的危害和治理辦法 2 知道全球三大環(huán)境問(wèn)題 酸雨 臭氧層受損 全球氣候變暖 的成因 危害以及人類采取的措施 3 了解室內(nèi)空氣污染物的主要來(lái)源 危害及減少室內(nèi)空氣污染的方法 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第一節(jié)改善大氣質(zhì)量 課前自主學(xué)案 一 大氣污染的危害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 課前自主學(xué)案 N2 O2 稀有氣體 CO2 水蒸氣 飄塵 SO2 SO3 酸雨 NOx 光化學(xué)煙霧 酸雨 CO CH4 C2H6 溫室效應(yīng) CF3Cl 破壞臭氧層 2 酸雨 1 酸雨的概念正常雨水偏酸性 pH約為 這是因?yàn)榇髿庵械?溶于雨水的緣故 酸雨是指pH小于 的雨水 主要是由人為排放的 和 等酸性氣體轉(zhuǎn)化而成的 2 酸雨的形成原理 5 6 CO2 5 6 硫氧化物 氮氧化物 3 我國(guó)酸雨類型我國(guó)的酸雨主要以 酸雨為主 這是由我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)造成的 硫酸型 3 臭氧層受損 1 臭氧層的含義自然界中有 的臭氧集中在距地面15 50km的 中 也就是人們通常所說(shuō)的臭氧層 2 臭氧層的作用臭氧層中臭氧含量很少 但可以吸收來(lái)自太陽(yáng)的大部分 使地球上的生物免遭傷害 被稱為人類和生物的保護(hù)傘 90 大氣平流層 紫外線 3 臭氧層受損的原因 破壞臭氧層的物質(zhì) 人類活動(dòng)排入大氣的某些化學(xué)物質(zhì)如氟氯代烷和含溴的鹵代烷烴 噴氣式飛機(jī)在高空飛行排出的氮氧化物如 以及大氣中的核爆炸產(chǎn)物等 都能使臭氧層受到破壞 氟氯代烷破壞臭氧層的反應(yīng) 氟氯代烷在紫外線的照射下分解出 參與破壞臭氧的反應(yīng) CCl4 CH4 N2O NO 氯原子 反應(yīng)結(jié)果是O3變成了O2 Cl在其中起了催化作用 4 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 CO2 CH4 N2O 氟氯代烷 CO2 2 危害 導(dǎo)致兩極冰川的融化 使海平面上升 氣候變得干旱 農(nóng)業(yè)區(qū)退化成草原 土地沙漠化 農(nóng)業(yè)減產(chǎn) 二 改善大氣質(zhì)量1 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 以及無(wú)機(jī)礦物質(zhì) 燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的 和 等物質(zhì) 對(duì)大氣造成污染 H O N S CO SO2 NO NO2 固體顆粒物 2 減少污染的措施 改善燃煤質(zhì)量如推行煤炭的洗選加工 降低煤的 和 限制高硫分 高灰分煤炭的開(kāi)采等 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(shí)的 采用新型煤粉燃燒器 向煤中加入適量 可大大減少燃燒產(chǎn)物中SO2的含量 其反應(yīng)方程式為 3 發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù) 開(kāi)展煤的綜合利用 含硫量 含灰量 空燃比 石灰石 2CaCO3 O2 2SO2 2CaSO4 2CO2 4 調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu) 降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率 加快利用太陽(yáng)能 風(fēng)能 地?zé)崮?核能和氫能等新能源的進(jìn)程 2 減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染 氣化 液化 1 汽車尾氣的組成汽車尾氣主要含有 鉛的化合物等污染物 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(wú)鉛汽油抗爆震劑甲基叔丁基醚等 在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(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 CO NO NO2和碳?xì)浠衔?無(wú)鉛 四乙基鉛 由于含鉛化合物會(huì)使催化劑中毒 故裝有催化轉(zhuǎn)化器的汽車必須使用 3 使用新燃料或動(dòng)力如以 為燃料 用 為汽車提供動(dòng)力 2CO 2NO2CO2 N2 C7H16 11O27CO2 8H2O 2CO O22CO2 無(wú)鉛汽油 液化石油氣 鋰離子電池 3 減少室內(nèi)空氣污染 1 室內(nèi)污染物的來(lái)源目前已發(fā)現(xiàn)的室內(nèi)污染物達(dá)300多種 其主要來(lái)源有 家用燃料燃燒 烹調(diào)和吸煙等產(chǎn)生的 等污染物 主要原因 各種建筑和裝飾材料帶來(lái)各種揮發(fā)性有機(jī)物如 以及放射性元素 等污染物 CO CO2 NO NO2 SO2和尼古丁 甲醛 苯 甲苯 二甲苯 氡 2 室內(nèi)主要污染物的危害和防治措施 血紅蛋白 1 與當(dāng)今地球上重大環(huán)境問(wèn)題不相關(guān)的物質(zhì)是 A CO2B N2C SO2D CF2Cl2解析 選B 本題考查環(huán)境保護(hù) CO2能夠?qū)е聹厥倚?yīng) SO2是引起酸雨的主要原因 氟利昂是臭氧層空洞的元兇 B選項(xiàng)正確 2 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(guò)去幾百年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重 這是因?yàn)?A 古建筑腐蝕是可逆過(guò)程 前幾百年處于化學(xué)平衡狀態(tài) 近幾十年向正反應(yīng)方向移動(dòng)B 近幾十年來(lái)大量使用化石燃料 造成酸雨 加速了古建筑腐蝕C 近幾十年來(lái)參觀的人數(shù)急劇增多 加速了古建筑腐蝕 D 近幾十年來(lái)溫室效應(yīng)加劇 加速了古建筑的風(fēng)化解析 選B 古建筑的腐蝕主要是由于酸雨的形成 酸雨的形成與SO2和NOx有關(guān) 近幾十年工業(yè)發(fā)展加速 大量使用化石燃料 形成酸雨 加速了腐蝕 3 2011年孝感高二檢測(cè) 下列有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的說(shuō)法正確的是 A 燃煤時(shí)加入適量石灰石 可減少?gòu)U氣中CO的量B 臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)10 4 的空氣有利于人體健康C 嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)動(dòng)車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)有利于防止大氣污染D pH在5 6 7 0之間的降水通常稱為酸雨解析 選C 燃煤時(shí)加入石灰石可減少SO2的排放量 A錯(cuò) 臭氧濃度過(guò)大也會(huì)對(duì)人體有害 B錯(cuò) pH小于5 6的降水稱為酸雨 課堂互動(dòng)講練 酸雨的成因 危害及防治 4 酸雨對(duì)人 畜的健康也有直接影響 酸雨滲入地下可使地下水中的重金屬元素含量增加 飲用這種水會(huì)危害人 畜健康 5 酸雨會(huì)加速建筑物 橋梁 工業(yè)設(shè)備 石材類文物 以及電信電纜等的腐蝕 3 酸雨的防治首先 要從消除污染源著手 研究開(kāi)發(fā)能替代化石燃料的新能源 如氫能 太陽(yáng)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 其次 要利用物理 化學(xué)方法對(duì)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(duì)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 此外 還需要提高全民的環(huán)境保護(hù)意識(shí) 加強(qiáng)國(guó)際間合作 全人類共同努力減少硫酸型酸雨的產(chǎn)生 特別提醒 1 大氣中煙塵 O3等都是反應(yīng)的催化劑 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 我國(guó)主要為硫酸型酸雨 2 硫酸型酸雨的成因還可表示為2SO2 O22SO3 SO3 H2O H2SO4 原創(chuàng)題 江蘇省南京市中山陵景區(qū)內(nèi)孫中山紀(jì)念館門前的孫中山銅像被腐蝕了 銅像頭部和手臂等處存在較多 傷疤 中山陵園管理局文物處表示 罪魁禍?zhǔn)?是酸雨 根據(jù)以上材料回答下列問(wèn)題 1 硫酸型酸雨的形成 主要是由于化石燃料的燃燒產(chǎn)生的 2 為了防止這種污染 硫酸廠可用氨水來(lái)吸收SO2 其離子方程式為 3 目前一種有效的方法是用直升機(jī)噴灑白堊粉以降解其污染 其化學(xué)方程式是 4 要防止酸雨的出現(xiàn) 應(yīng)采取的根本措施是 5 據(jù)調(diào)查 綠化空氣里的細(xì)菌比鬧市區(qū)的少7倍以上 其原因之一是有些植物能 而具有較強(qiáng)的殺菌能力 思路點(diǎn)撥 本題考查了學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力 要做好該類題 還是要注重對(duì)課本基礎(chǔ)知識(shí)的掌握 解析 該題結(jié)合環(huán)境污染這一社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題 從化學(xué)和生物學(xué)兩個(gè)方面分析酸雨形成的原理 危害性 提出解決問(wèn)題的方法 變式訓(xùn)練1飄塵是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的顆粒狀漂浮物 顆粒很小 不易沉降 它與空氣中的SO2 O2接觸時(shí) SO2會(huì)部分轉(zhuǎn)化成SO3 使空氣的酸度增加 飄塵所起的作用可能是 A 氧化劑B 還原劑C 催化劑D 吸附劑 解析 選C 由題意知 2SO2 O22SO3 所以飄塵起催化作用 故選C 二氧化硫與氮氧化物的吸收 1 二氧化硫的吸收二氧化硫是主要的大氣污染物之一 又是酸雨的最主要來(lái)源 對(duì)于各種來(lái)源的低濃度SO2 包括硫酸廠的尾氣 應(yīng)盡可能處理后才能排放 我國(guó)普遍采用的方法是用堿性物質(zhì)來(lái)吸收SO2 1 氨水吸收法硫酸廠曾用此法吸收 廢氣 中的SO2 發(fā)生的反應(yīng)為 SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3SO2 NH3 H2O NH4HSO3然后往所得溶液中加入硫酸 硫酸與亞硫酸銨 亞硫酸氫銨分別發(fā)生下列反應(yīng) NH4 2SO3 H2SO4 NH4 2SO4 SO2 H2O2NH4HSO3 H2SO4 NH4 2SO4 2SO2 2H2O生成的SO2濃度較大 純度較高 可用于生產(chǎn)硫酸 硫酸銨可用作肥料 不過(guò)這種肥料若長(zhǎng)期使用 會(huì)使土壤酸化 板結(jié) 所以此法已逐漸被淘汰 2 石灰乳吸收法含低濃度SO2的 廢氣 也可在吸收塔內(nèi)用10 的石灰漿吸收 生成亞硫酸鈣 再將所得漿液用加壓空氣氧化而生成石膏 CaSO4 2H2O 反應(yīng)式為 Ca OH 2 SO2 CaSO3 H2O2CaSO3 O2 4H2O 2 CaSO4 2H2O 生成的石膏用途較多 可彌補(bǔ)有的國(guó)家石膏資源的短缺 3 亞硫酸鈉溶液吸收法近年不少國(guó)家采用飽和的亞硫酸鈉水溶液吸收SO2 反應(yīng)式為 Na2SO3 SO2 H2O 2NaHSO3將產(chǎn)物加熱產(chǎn)生分解反應(yīng) 即上一反應(yīng)的逆反應(yīng) 生成的SO2濃度較大 純度較高 可用于生產(chǎn)硫酸或作其他用途 另一產(chǎn)物Na2SO3則可循環(huán)使用 此法成本低且效率高 4 用一定濃度的純堿溶液吸收Na2CO3 2SO2 H2O 2NaHSO3 CO2 5 煙道氣體脫硫是一種大規(guī)模脫硫方式 采用的大都是石灰石 石膏法 煤煙中的SO2在吸收塔內(nèi)與洗液中的碳酸鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣 后又被煙氣中的O2氧化為硫酸鈣 硫酸鈣可以作石膏板材的原料等 其化學(xué)原理是 CaCO3 SO2 CaSO3 CO22CaSO3 O2 2CaSO4 2 氮氧化物的吸收 1 用氫氧化鈉吸收NO NO2 2NaOH 2NaNO2 H2O 2 用純堿液吸收NOx采用多個(gè)串聯(lián)操作的噴射吸收塔 用純堿溶液循環(huán)吸收來(lái)自氨氧化系統(tǒng)的NOx 連續(xù)生產(chǎn)亞硝酸鈉和硝酸鈉 出氨氧化爐含NO的氣體 先進(jìn)入廢熱鍋爐 回收熱量 而后進(jìn)入氧化塔 提高NO的氧化度 再通過(guò)串聯(lián)操作的4 6個(gè)噴杯式噴射吸收塔 每一個(gè)噴射吸收塔的頂部 氣體與各自塔底循環(huán)液泵送入的吸收液并流噴射 氣體中一定量的NOx被吸收液中的碳酸鈉所吸收 2NO2 Na2CO3 NaNO2 NaNO3 CO2 NO NO2 Na2CO3 2NaNO2 CO2 A 化合反應(yīng)B 分解反應(yīng)C 置換反應(yīng)D 氧化還原反應(yīng) 答案 C 變式訓(xùn)練2 2009年高考海南卷 汽車已經(jīng)成為重要的交通工具 但其排放的尾氣是空氣的主要污染物之一 已知汽車尾氣中的主要污染物有 CmHn 烴 SO2 NOx CO和C等 請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題 1 若用CmHn表示汽油的主要組成 CmHn在空氣中完全燃燒的化學(xué)方程式為 汽油燃燒產(chǎn)生能量為汽車提供了動(dòng)力 這一過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化是由 能轉(zhuǎn)化為 能 最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 2 通過(guò)車用燃油的精煉加工處理 可減少汽車尾氣中 填化學(xué)式 的排放 3 目前汽車尾氣多采用催化轉(zhuǎn)化的方法加以治理 寫(xiě)出在催化劑作用下NOx與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式 解析 由烴的燃燒規(guī)律可寫(xiě)出汽油燃燒的化學(xué)方程式為4CmHn 4m n O2 4mCO2 2nH2O 是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程 燃油精煉后含硫量降低 尾氣中SO2的含量降低 催化劑作用下NOx與CO反應(yīng)生成N2和CO2 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全