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1、第四章保护生存环境第一节 改善大气质量教学目标：1知道大气主要污染物，能说出减少或消除大气污染物的原理和方法。2知道甲醛是一种居室空气污染物；了解其对人体的危害。3了解燃料脱硫、废气处理中的化学原理和应用。教学重点：知道大气主要污染物，能说出减少或消除大气污染物的原理和方法。活动与探究：课时划分：两课时教学过程：一课时播放诗朗诵：挪威剧作家易卜生1865年所作的一首诗污染 易卜生英国令人窒息的煤烟慢慢散落到乡间玷污绿色世界扼杀所有生命毒烟蔓延遮天蔽日，翠谷失色解读诗中所指的英国工业污染的相关背静。板书 第四章 保护生存环境第一节 改善大气质量尽量乘坐公共汽车 在房前屋后种树随手关灯，节约用电
2、少用室内杀虫剂尽量利用太阳能 自己不吸烟，奉劝别人不吸烟不燃放烟花爆竹不燃烧秸秆不滥烧可能产生有毒气体的物品投影以下是保护环境随手可做的一些事情： 思考与交流1、请你就每件小事谈一谈为什么做这些小事可保护环境。2、你能做到的保护大气环境的小事还有那些请补充。3、你所知道的大气成分有那些投影讲述我们的地球被大气保卫着，大气为各种生物的生存提供了条件。但是近半个世纪以来，工业和交通运输迅速开展，城市人口高度集中，人类向大气中排放大量烟尘和有害气体，正在对大气造成污染。板书一、大气污染的危害学生阅读 P78最后一自然段。答复 大气污染物根据可分为颗粒污染物，硫的氧化物，氮的氧化物，碳氢化合物，以及等
3、。和都能产生大气污染物。板书大气主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘等。讲述大气污染的危害：危害人体健康；影响植物生长；破坏建筑材料。例如形成酸雨，破坏臭氧层，改变地球气候等“温室效应与全球变暖。板书1、酸雨思考正常雨水的PH值小于7，为什么答复 正常雨水偏酸性，pH值约为67，这是由于大气中的CO2溶于雨水中，形成局部电离的碳酸：CO2g+H2OH2CO3H+HCO3讲解酸雨通常是指pH小于5.6的降水，是大气污染现象之一。首先用酸雨这个名词的人是英国化学家史密斯。1852年，他发现在工业化城市曼彻斯特上空的烟尘污染与雨水的酸性有一定关系，报导过该地区的雨水呈酸性，
4、并于1872年编著的科学著作中首先采用了“酸雨这一术语。板书 1酸雨是pH值小于5.6的降水包括雨、雪、霜、雾、露、雹、霰的总称。讲解酸雨形成原因：酸雨的形成是一个复杂的大气化学和大气物理过程，主要是由废气中的SOx和NOx造成的。汽油和柴油都有含硫化合物，燃烧时排放出SO2，金属硫化物矿在冶炼过程也要释放出大量SO2。这些SO2通过气相或液相的氧化反响产生硫酸，其化学反响过程可表示为2 SO2+O22 SO3 SO3+H2O=H2SO4SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+ O2 2H2SO4大气中的烟尘、O3等都是反响的催化剂，O3还是氧化剂。燃烧过程产生的NO和空气中的O2化合为NO
5、2，NO2遇水那么生成硝酸和亚硝酸，其反响过程可表示为2NO+O2=2NO2 2NO2+H2O=HNO3+HNO2板书2酸雨形成原因：2 SO2+O22 SO3 SO3+H2O=H2SO4SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+ O2 2H2SO42NO+O2=2NO2 2NO2+H2O=HNO3+HNO2讲解酸雨对环境有多方面的危害：使水域和土壤酸化，损害农作物和林木生长，危害渔业生产(pH值小于4.8，鱼类就会消失)；腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹，也危害人类键康。因此酸雨会破坏生态平衡，造成很大经济损失。此外，酸雨可随风飘移而降落到几千公里以外，导致大范围的公害。因此，酸雨已被公认为全
6、球性的重大环境问题之一。我国因大量使用煤炭燃料，每年由于酸雨污染造成的经济损失达200亿元左右。我国酸雨区的降水酸度仍在升高、面积仍在扩大。板书3酸雨危害投影 教师提供环保素材的有关信息。录象有关酸雨的几段录像。学与问如何防止酸雨交流酸雨治理：调整能源结构，开发新能源，减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，减少工业废气排放等。大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强检测。链接到东营市大气质量监测中心，分析当天的大气质量板书2、臭氧层受损投影讲解 臭氧由三个氧原子组成，而且非常稀少；1千万个大气分子中只有三个臭氧分子。千万不要小看这层薄薄的臭氧，它有效遮挡住阳光中有害的紫外线，对
7、于波长越短、对生命危害越强的紫外线，臭氧的吸收作用也就越强；因此，只有长波紫外线UV-A波长320nm和少量中波UV-B能够辐射到地面。臭氧层就象撑在空中的一把伞，保护着地球上的生灵免遭短波紫外线的伤害。亿万年来，万物生灵在臭氧层保护伞的荫护下得以生存和繁衍。投影臭氧空洞被定义为臭氧的浓度较臭氧空洞发生前减少超过30%的区域。1987年10月，南极上空的臭氧浓度降到了19571978年间的一半，臭氧空洞面积那么扩大到足以覆盖整个欧洲大陆。从那以后，臭氧浓度下降的速度还在加快，有时甚至减少到只剩 30%；臭氧空洞的面积也在不断的扩大，1994年10月17日观测到的臭氧空洞曾一度蔓延到了南美洲最
8、南端的上空。 板书1臭氧空洞形成机理例题南极臭氧洞是英国的南极考查队在南极的哈利湾测定臭氧浓度时发现的。1空调器和电冰箱中用作制冷剂的氟里昂，是造成臭氧层破坏的主要物质。氟里昂的化学名称叫做二氟二氯甲烷，可用氟化氢和四氯化碳在一定条件反响制得，其化学方程式为_。二氟二氯甲烷_有，没有同分异构体。2氟里昂如CCl2F2可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用臭氧的分子式为O3。有关反响为：O3O2+O Cl+O3ClO+O2 ClO+O Cl+O2总反响为：2O33O2在上述臭氧变为氧气的反响过程中，Cl是A.反响物B.生成物C.中间产物D.催化剂3因为氟里昂能破坏
9、臭氧层，所以国际环保组织倡导人们使用_冰箱，以保护臭氧层。答案：2、1CCl4+2HF=CF2Cl2+2HCl； 没有2D 3无氟讲述臭氧层破坏对环境的作用、危害臭氧层损耗意味着太阳产生的大量紫外线将直接辐射地面，导致人类皮肤癌和白内障发病率增高，并抑制人体免疫系统功能；破坏植物光合作用，农作物受害减产；破坏海洋生态系统的食物链，导致生态平衡的破坏；对流层空气中臭氧含量的增加，还会引起光化学烟雾危害森林、农作物、建筑物等，并会造成人的机体平衡失调。板书2臭氧层危害讲解国际组织 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书 及其该 议定书修正 规定了15种氯氟烷烃CFCs、 3种哈龙、40种含氢氯氟烷烃H
10、CFCs、34种含氢溴氟烷烃HBFCs、四氯化碳CCl4、甲基氯仿CH3CCl3和甲基溴CH3Br为控制使用的消耗臭氧层物质。近年来的研究发现，核爆炸、航空器发射、超音速飞机将大量的氮氧化物注入平流层中，也会使臭氧浓度下降。NO对臭氧层破坏作用的机理为：O3NOO2NO2，ONO2O2NO,总反响式为：OO32O2。板书3治理方法：逐步减少和禁止使用氟里昂，普及无氟冰箱、空调。板书3、温室效应与全球气候变暖：CO2 、CH4、H2O、氟氯代烷阅读科学视野氟里昂的功与过小结略作业P88 1、2、3、4板书方案第四章 保护生存环境第一节 改善大气质量一、大气污染的危害大气主要污染物：二氧化硫、碳氧
11、化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘等。1、酸雨1酸雨是pH值小于5.6的降水包括雨、雪、霜、雾、露、雹、霰的总称。2酸雨形成原因：2 SO2+O22 SO3 SO3+H2O=H2SO4SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+ O2 2H2SO42NO+O2=2NO2 2NO2+H2O=HNO3+HNO23酸雨危害2、臭氧层受损1臭氧空洞形成机理2臭氧层危害3治理方法：逐步减少和禁止使用氟里昂，普及无氟冰箱、空调。3、温室效应与全球气候变暖：CO2 、CH4、H2O、氟氯代烷。课堂练习1目前，在我国城市环境中主要的大气污染物是ACO2、Cl2、N2、酸雨 BNH3、CO2、NO、雾CHCl、
12、SO2、N2、粉尘 DSO2、NO2、CO、粉尘2酸雨对人类的生存空间危害很大，酸雨形成的主要原因是A汽车徘出的大量尾气中所含的一氧化碳 D燃烧石灰石产生的二氧化碳C工业和民用上大量燃烧煤所产生的二氧化硫 D池塘底部冒出的沼气3地球外层空间存在着微量的臭氧O3和氧原子O，该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳有害的紫外线的强烈辐射。可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放的氮氧化物NO和NO2，它们和O3及O发生如下反响：O3NONO2O2；ONO2NOO2；这两个反响反复循环，其总反响方程式为：_。氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起了_的作用。4. 为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2
13、，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关固硫(不使硫化合物进入大气)反响的化学方程式：。5下表是我国局部城市空气质量周报，阅读并答复以下问题：城市 污染 指数 首要 污染物 空气质量级别 城市 污染 指数 首要 污染物 空气质量级别 北京 92 TSP II 济南 76 TSP II 天津 82 TSP II 武汉 83 NOx II 哈尔滨 96 TSP II 重庆 98 SOx II 上海 74 NOx II 贵阳 69 TSP II 注：TSP空气中的飘尘；NOx氮的氧化物；SOx硫的氧化物。 1最容易出现酸雨的城市是_。为减少城市酸雨的产生，可采取的措施是_少用煤作燃料；
14、采用燃料脱硫技术；向已酸化的土壤中加石灰；开发新能源。2汽车尾气含有CO、SO2与NO等物质是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器，其特点是使CO与NO反响，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，写出CO与NO反响的化学方程式_。控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是_开发氢能源；使用电动车；植树造林；戴呼吸面具。6酸雨是指pH小于5.6的各种大气降水，酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象，它是大气受污染的产物和表现。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，多数情况下以硫酸为主。燃料燃烧、火山喷发、枯死植物腐烂、从含硫的金属矿石中提炼金属的过程中都会产生二氧化硫，二
15、氧化硫在空气中、云中发生化学反响形成硫酸。请根据以上材料。答复：(1)以上材料中，哪些是属于引起酸雨的人为因素 (2)用化学方程式表示SO2形成酸雨的过程。(3)酸雨不仅使土壤酸化，而且使土壤贫瘠，请说明酸雨使土壤贫瘠的原因。(4)你认为应该如何控制酸雨污染物，防止酸雨的危害。参考答案：1、D 2、C 3、略 4、CaOSO2=CaSO3(2分), 2CaSO3O2=2CaSO45、1重庆 22CO+NO = N2+ CO26、(1)燃料燃烧、从含硫的金属矿石中提炼金属；(2)SO2十H2O=H2SO3，2H2SO3十O22H2SO4；或 ，SO3+H2O=H2SO4；(3)酸雨使土壤pH下降
16、，抑制了土壤中微生物的繁殖，从而影响有机物的分解和生物的固氮能力，造成土壤贫瘠。(4)控制二氧化硫的人为排放量，积极推广燃料的脱硫技术，改革燃料燃烧的设备和装置，开发新型燃料。二课时过渡除了火山爆发、森林火灾等自然因素，人类活动是造成大气污染的主要原因。因此，如何有效的减少大气污染，改善大气质量，成为人们日益关注的问题。板书二、改善大气质量1、减少煤等化石燃料燃烧产生的污染投影煤的组成。根据组成思考煤燃烧的产物是什么讲述我们目前使用得最多的燃料，仍是化石燃料包括石油、煤、天然气等，它们都是古代动植遗体埋在地下经过长时间复杂变化而形成的，除含有C、H等元素外，还有少量S、N等元素，它们燃烧产生的
17、CO、SO2、氮的氧化物等会对环境造成污染，形成酸雨。此外，煤的不充分燃烧，还产生CO，既造成浪费也造成污染。 分组讨论我国是世界上耗煤量最大的国家之一，为减少煤对大气的污染请同学们讨论应采取那几方面措施讨论老师参与交流1改善燃煤质量。2改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备等。3开展洁净煤技术。开展煤的综合利用4调整和优化能源结构。投影讲解就每一方面进行讲解：洁净煤技术是高效、洁净的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制的技术。通过加工可减少煤的硫分、灰分；通过洁净、高效的燃烧可显著减排大量的SO2及一定量的CO2；通过转化可把煤转化为清洁的液体、气体燃料，使煤炭得到清洁的利用。板书 1改善燃煤质量。
18、2改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备等。2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO23开展洁净煤技术。开展煤的综合利用。Cs+H2Og=COg+H2g4调整和优化能源结构。过渡在我国一些大城市，汽车等机动车排出的一些大气污染物如CO、NO、NO2和碳氢化合物等如果使用含铅汽油，污染物中还含有含铅化合物，在相应大气污染物中含量可到达40%50%，因此减少机动车尾气污染是改善大气质量的重要环节。板书2、减少汽车等机动车尾气污染1推广使用无铅汽油阅读最新医学研究进一步说明，大气中的铅污染主要来自机动车燃油中添加的抗爆剂四乙基铅。汽车在行驶过程中通过尾气排放出的污染物主要是CO、NOX有机酸
19、及含铅汽油产生的铅尘。四乙基铅是铅的最主要烷基化合物，挥发性强，易溶于有机溶剂和油脂中，有剧毒，除了通过呼吸进入人体外，它还能通过皮肤渗入人体，对人的中枢神经有严重的摧残作用。铅尘长期漂浮在大气中，可直接吸入人的肺里，引起各种疾病。铅可使人体造血功能衰退，引起肝功能障碍。我国对无铅汽油的推广使用也很重视从1993年起在局部机动车辆试用无铅汽油继北京之后，上海、广州、天津、西安、深圳等城市及其它重要经济特区和旅游区也已实施汽油无铅化。我国在2000年已实现汽油无铅化。被誉为汽车“绿色食品的无铅汽油，一般是参加了甲基叔丁基醚CH3O(CH3)3作为高辛烷值组分。这种组分沸点较低，可以改善汽油的蒸发
20、性能，对汽车的启动加速以及减少发动机活塞磨损和耗油量。投影答案：12氢气的输送和贮存板书2在汽车尾气系统中装置催化转化器阅读有关内容，答复：汽车尾气中含有一氧化碳、一氧化氮等有毒气体，治理的方法是在汽车尾气的排放管上安装一个催化转换器，可有效降低等向大气排放，催化转化器常采用做催化剂。在催化剂前半部发生反响方程式：在催化剂后半部发生反响方程式：。投影2C+O22CO不完全燃烧C+O22CO2完全燃烧S+O2SO21该同学的推测_填“正确或“不正确。理由是_。2请提出一条用化学手段治理汽车尾气的合理化建议：_。3为减少汽车尾气中污染物的排放量，政府规定，新车必须安装三元尾气处理装置。三元尾气处理
21、装置是利用催化剂将汽车尾气中的三种主要污染物转化为无污染的气体。试写出在催化剂作用下，氨气复原NO2的化学方程式_。在该反响中氧化产物和复原产物的物质的量之比为_。解析：1汽油中不存在碳、氮、硫等元素的单质，所以该同学所列的化学方程式不能表示汽油在燃烧过程中产生有害物质的化学反响，故其推测是不正确的。2用化学手段治理汽车尾气，可采用改进发动机的结构，使汽油充分燃烧，或者在汽车发动机内安装转化器，参加催化剂，使尾气中的有害物质转化为无害物质3略学与问交流你所了解的汽车尾气的处理措施。交流采用燃料：液化石油气、电池、氢气、乙醇或甲醇、太阳能等投影板书3、减少室内污染投影答复根据课本内容说出室内11
22、种污染的分子式：。讲述CO是燃料不完全燃烧产生的污染物，假设没有室内燃烧污染源，室内CO浓度与室外是相同的。CO与血红蛋白Hb结合成HbCO，使血红蛋白失去输送O2功能的缘故。CO进入血液后有如下平衡：COHbO2O2HbCO，造成机体组织和细胞缺氧，对心血管系统、神经系统造成危害。还易造成低氧血症。同时对后代产生不利的影响。板书 1CO污染 COHbO2O2HbCO，根据我国权威部门的检测结果，在新建成未装修的住宅以及装修不久的房屋中，室内污染的主要污染物是甲醛；甲醛和其他有害气体的检出率为100。我国室内空气质量的卫生标准规定，甲醛的最高容许浓度为每立方米0.08毫克。而检测结果说明，在新
23、建成的未装修的住宅空气中，甲醛超出标准40倍，装修5天后室内的甲醛浓度是标准值的30倍，即使6个月以后也超标3倍以上。实验证明，在每100克人造板中的甲醛释放量在60100毫克时，就会给人体造成明显的伤害。年月日，世界卫生组织正式对外发布公告判定甲醛为致癌性污染物，而此前甲醛为可疑致癌物质。同时还有尚不充分的证据显示可能引起白血病。板书2甲醛污染氡通过呼吸进入人体，衰变时产生的短寿命放射性核素会沉积在支气管、肺和肾组织中。当这些短寿命放射性核衰变时，释放出的粒子对内照射损伤最大，可使呼吸系统上皮换换细胞受到辐射。长期的体内照射可能引起局部组织损伤，甚至诱发肺癌和支气管癌等。 板书3氡污染投影社
24、会调查杜绝室内污染的方法。小结略板书方案 二、改善大气质量1、减少煤等化石燃料燃烧产生的污染1改善燃煤质量。2改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备等。2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO23开展洁净煤技术。开展煤的综合利用。Cg+H2Og=COg+H2g4调整和优化能源结构。2、减少汽车等机动车尾气污染1推广使用无铅汽油2在汽车尾气系统中装置催化转化器3、减少室内污染1CO污染 COHbO2O2HbCO，2甲醛污染3氡污染课堂练习1、氡Rn是放射性元素，某些建筑材料中假设含有氡，将对人体健康造成危害。222Rn来自镭而称之为镭射气，220Rn来自钍而称之为钍射气，219Rn来自锕
25、而称之为锕射气。以下有关氡的说法正确的选项是A氡气是双原子分子B氡气因其化学性质活泼而对人体有害C氡元素有222Rn、220Rn、219Rn三种同素异形体D氡的原子核外有6个电子层，最外层有8个电子2、室内装潢和家具会发出的甲醛是室内空气的主要污染物。甲醛易溶于水，常温下有强烈刺激性气味，当温度超过20时，挥发速度加快。根据甲醛的这些性质，以下所发错误的选项是A入住房间前保持一定湿度并通风 B装潢尽可能选择在温度较高的季节C请环境监测部门检测室内的甲醛含量低于国家标准后入住D紧闭门窗一段时间后入住3、近年来出现的厄尔尼诺现象与大气中CO2含量的增多有关，请答复以下问题：2为减缓此现象，你认为最
26、理想的燃料是_，以水为原料，开发此燃料，你认为应研究的主要 课题是_。3汽车尾气含有CO、SO2与NO等物质是城市空气污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个 催化转换器，共特点是使CO和NO反响，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，写出CO和NO反响的化学方程式_。控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是_。填写序号。开发新能源使用电动车植树造林戴呼吸面具4为检验CO对大气污染的程度，常用氯化钯PdCl2溶液。CO和PdCl2溶液可生黑色的金属钯粉末，其化学方程式反响中有H2O参加是_。参考答案：1、D 2、D 3、1含碳燃料的燃烧2氢气；有效的分解水产生氢气32CO2NON22CO2；4PdCl2H2OCOPd2HClCO