2018-2019学年高中化学 主题1 呵护生存环境 1.1 关注空气质量课件 鲁科版选修1

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1、主题主题1呵护生存环境呵护生存环境课题课题1关注空气质量关注空气质量目标导航预习引导目标导航预习引导一、从空气质量报告谈起1.主要污染物:目前,空气质量报告中涉及的污染物主要是二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物(PM10)。2.空气污染指数(1)含义:空气污染指数简称API,是将某种污染物浓度进行简化处理而得出的简单数值。(2)意义:API作为衡量空气质量好坏的指标,其数值越小,空气质量越好。3.氮氧化物(1)种类:引起大气污染的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。(2)来源:化石燃料的燃烧和汽车尾气。目标导航预习引导4.光化学烟雾(1)含义:臭氧(O3)和过氧乙酰硝酸酯(PAN)等有毒物质混合在

2、一起形成的一种浅蓝色烟雾。(2)来源:氮氧化物和碳氢化合物受到太阳光紫外线的照射,发生了光化学反应。(3)治理:对汽车尾气进行净化处理,给汽车安装净化器。5.二氧化硫(1)危害:大气中的二氧化硫及其被氧化生成的三氧化硫,以及氮氧化物溶于降水中,分别生成亚硫酸、硫酸和硝酸等,造成降水pH降低。因此,二氧化硫是形成酸雨的主要物质之一。(2)治理:治理燃煤产生的二氧化硫成为减少大气中二氧化硫含量的重要途径,进行烟道气体脱硫大都采用石灰石-石膏法。目标导航预习引导6.可吸入颗粒物(1)含义:表示符号为PM10,是指粒径在10m以下、可以进入人呼吸系统的颗粒物,又称作飘尘。(2)危害:可吸入颗粒物及其吸

3、附的其他有毒物质,被吸入体内会聚积在呼吸系统中,引发多种疾病。(3)治理:从源头工业烟尘和灰尘着手。消除工业烟尘可采取的措施包括改造锅炉、提高燃烧效率和安装有效的除尘设备等;为减少因风扬起的灰尘,应尽量保持路面清洁,减少裸露地面的面积,拆房作业先用水喷淋,及时清除建筑垃圾等措施。另外,造林绿化也是防治大气污染的有效措施。目标导航预习交流交流1下表是某城市某日的空气质量报告,请读表后完成下列问题:预习引导答案:(1)影响空气质量的主要因素有两个:一是污染物的排放量;二是气象条件。(2)污染指数最大的污染物就是当日的首要污染物,其污染指数就是当日的空气污染指数。(1)分析影响空气质量的主要因素。(

4、2)解释首要污染物的含义。(3)写出石灰石-石膏法进行烟道气体脱硫过程中发生反应的化学方程式。二、室内空气污染不可忽视1.厨房的空气污染(1)来源:一是煤、煤气、液化气等燃烧产生的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等造成的污染;二是烹饪菜肴时产生的油烟造成的污染。(2)危害:厨房油烟与烧菜时油的温度有直接关系,当油温高于200时,会产生具有强烈辛辣味的丙烯醛,可引起鼻炎、咽喉炎、气管炎等呼吸系统疾病;当油温更高时,除了产生丙烯醛外,还会产生其他一些有毒、有害物质,如苯并(a)芘等。2.装饰材料挥发出的苯、甲醛等有害物质会对室内空气造成污染。3.吸烟:吸烟是严重污染室内空气的因素。烟草燃烧释

5、放的烟雾中含有烟碱、CO、醛类、苯并(a)芘等多种有害物质。其中烟碱又称尼古丁,是使人吸烟成瘾的物质;烟雾中的CO极易与人体血液中的血红蛋白结合,减少血液的载氧量,增加心脏负担。目标导航预习引导目标导航预习引导预习交流交流2(1)装修过的新房、建筑材料和装修材料及胶黏剂主要释放哪种有害气体?室内污染之一是放射性物质,指的是什么?(2)香烟燃烧产生的烟雾中,含有哪些有害物质?如何检验?答案:(1)装修过的新房、建筑材料和装修材料都释放出多种、大量的有害物质。一般的房屋装修材料和胶黏剂都能释放甲醛,甲醛对人体有严重的危害。氡可能是最易为人们所忽视的室内污染物之一,但也是危害后果最为可怕的污染物之一

6、。氡污染的主要来源是室内地基土壤中和一些建筑材料、装修材料中放出的氡。氡可对人体造成辐射危害。目标导航预习引导(2)香烟燃烧产生的烟雾中,一般含有低级的醛类、一氧化碳和烟碱等多种物质。低级的醛类一般易溶于水,其水溶液与新制的Cu(OH)2加热后生成红色的Cu2O沉淀。烟碱难溶于水,易溶于酒精,能将HgCl2还原为Hg2Cl2(白色沉淀)或黑色Hg,可用该方法检验烟碱的存在。一氧化碳气体难溶于水,它易与新鲜的动物血液发生作用,使血液的颜色由深红色变为鲜红色,可用该方法检验一氧化碳的存在。问题导学即时检测三四一二一、空气质量报告问题探究:你了解空气质量报告的内容吗?影响空气质量的主要因素有哪些呢?

7、活动与探究下表摘自国家环境检测中心公布的某一时间段内我国部分大城市空气质量周报。问题导学即时检测三四一二注:TSP空气中飘尘,NOx含氮氧化物,SOx硫的氧化物问题导学即时检测(1)经济特区中,空气质量最好的城市是,直辖市中空气质量最差的城市是。(2)最容易出现酸雨的城市是。为预防城市出现酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰或石灰石和含硫煤混合使用。请写出有关“固硫”反应的化学方程式:。点拨:解答本题要明确两点,一是明确空气污染指数的大小和空气质量级别的高低反映了空气污染程度;二是空气中SO2含量越高越容易出现酸雨。解析:(1)空气污染指数越小,空气质量越好。(2)酸雨是由于S

8、O2和氮氧化物的排放引起的。重庆因首要污染物是SOx且污染指数最高,故最容易出现酸雨。三四一二答案:(1)厦门重庆问题导学即时检测迁移与应用下列物质中,不会造成大气污染的是()A.二氧化硫 B.氮气C.一氧化碳 D.氮氧化物解析:二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物均为有毒气体,只有氮气不会造成大气污染。答案:B三四一二问题导学即时检测1.人们常用污染指数定量描述各污染物的污染程度。2.污染指数是根据某种污染物的浓度计算出来的,是简单的数值形式。3.污染指数最大的污染物就是当日的首要污染物。4.首要污染物的污染指数作为当日的空气污染指数(API)。5.一般按如下步骤确定空气污染指数:(1)每日定时测定

9、该地区空气中各种污染物的浓度。(2)将各污染物的浓度换算为污染指数。(3)选取污染指数最大的污染物作为首要污染物,首要污染物的污染指数即为该地区的空气污染指数。例如,某地区某一天各种污染物的污染指数分别为:SO276,NO250,可吸入颗粒物132,则该地区当日的首要污染物是可吸入颗粒物,当日的空气污染指数为132。6.空气污染指数越小,空气质量越好,对人体健康越有利。三四一二问题导学即时检测二、氮氧化物与光化学烟雾活动与探究稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装置不能有

10、效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如图所示。二三四一问题导学即时检测(1)稀薄燃烧技术除了能节约能源外,还具有的优点是(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、等环境问题(填一项)。(2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸(溶液的体积、浓度均相同)中。为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是。二三四一问题导学即时检测(3)若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。将

11、该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体:纯NO气体,汽车尾气。消耗NH3的物质的量较多的可能是(填字母),原因是。A.B.C.都有可能点拨:解答本题要明确两点:一是汽油不完全燃烧会产生CO;二是能够运用氧化还原反应中电子守恒处理第(3)问。二三四一问题导学即时检测解析:这是一道开放性、探究性很好的试题,侧重考查了学生的自学能力、分析探究问题的能力,要求学生平日要关注社会热点,善于思考和分析,善于运用所学知识解释和解决生活中遇到的实际问题、做到理论联系实际。(1)因燃油气燃烧过程中可产生对空气有污染的CO、NOx、碳氢化合物等大气污染物,结合“空/燃比”的含义和题图可以推知,增大“

12、空/燃比”可以减少CO、碳氢化合物的排放而减少污染,根据课本知识可推出排放到大气中的NOx可导致酸雨及光化学烟雾(或破坏臭氧层)而引起环境污染。(2)因实验的目的是探究催化剂的催化性,而从所给的探究步骤中,有滴有酚酞的稀硫酸(该溶液为无色),所以肯定是利用NH3与硫酸的酚酞溶液作用显红色的快慢来检测催化性能,只要记录显色所需时间即可。(3)根据氧化还原反应中电子得失守恒原则可推知,若汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物,因它们也可以还原NOx,则所消耗氨气就少;若汽车尾气中含NO2,则因NO2也可氧化NH3,则消耗的氨气就多。二三四一问题导学即时检测答案:(1)减少CO和碳氢化合物的污染光化

13、学烟雾(或破坏臭氧层)(2)溶液显色所需要的时间(3)A汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物,少消耗NH3;或B汽车尾气中含有一定量的NO2,多消耗NH3;或C汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体,二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少二三四一问题导学即时检测迁移与应用在汽车排气管上加装“催化转化器”,使NOx和CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,但同时会导致空气的酸度增强,你知道其中的原因是什么吗?(提示:空气中含有一定量SO2)答案:“催化转化器”不仅使NOx和CO反应生成N2和CO2,同时会将SO2转化为SO3,导致空气酸度增强。二三四一问题

14、导学即时检测二三四一问题导学即时检测2.光化学烟雾(1)成因氮氧化物和碳氢化合物受到太阳紫外线的照射,发生一系列由光引发的复杂化学变化,产生大量的臭氧和过氧乙酰硝酸酯等有毒物质。这些有毒物质混合在一起形成了一种浅蓝色烟雾,就是光化学烟雾。(2)危害光化学烟雾中的O3刺激人的呼吸系统而引起病变;过氧乙酰硝酸酯会刺激人的眼睛,引发皮肤癌等。(3)治理对汽车尾气进行净化处理,如给汽车安装尾气净化装置等。寻找化石燃料的替代能源,减少化石燃料的用量。研制新型动力汽车等,从根本上消除汽车尾气产生氮氧化物。二三四一问题导学即时检测三、二氧化硫与酸雨活动与探究我国农业生产因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿元

15、。请回答下列问题:(1)某实验小组采集酸雨样品,随着时间的推移,多次测定该样品的pH,得到了如下数据:酸雨样品放置时pH变化的主要原因是(用化学方程式表示)。一二四三问题导学即时检测(2)酸雨可导致下列哪些危害?(用序号回答)。腐蚀建筑物导致树木枯萎造成洪涝等灾害恶化生活环境(3)为减少酸雨的产生,下列措施可采取的是(用序号回答)。少用煤作燃料把工厂的烟囱造高在燃料煤中加入适量石灰石在已酸化的土壤中加石灰开发新能源(4)为了减少煤燃烧时向大气排放的二氧化硫,本着“变废为宝”的原则,火力发电厂常用Ca(OH)2的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体,并回收制得石膏CaSO42H2O。写出该过程中

16、有关反应的化学方程式:。一二四三问题导学即时检测点拨:解答本题要明确硫酸型酸雨的主要成分H2SO3以及亚硫酸盐具有较强还原性,很容易被空气氧化。解析:只要明确酸雨的成因及其成分的性质就可答好此题。+4价的S具有强还原性,所以亚硫酸及其盐(如CaSO3)易被空气中的氧气等氧化剂氧化。硫酸型酸雨的主要成分是H2SO3,易被氧化为H2SO4,酸性增强,所以酸雨放置一段时间后pH变小。当H2SO3全部被氧化为H2SO4后,pH不再变化。少用煤作燃料以及用碱性物质吸收酸性气体SO2,是减少酸雨的有效措施。开发新能源可从根本上杜绝SO2的产生。把烟囱造高,显然不会减少SO2的排放量,酸雨对全球的危害不会减

17、少。在已酸化的土壤中加石灰,是被动治理措施,与从源头上控制SO2的污染无关。一二四三问题导学即时检测一二四三问题导学即时检测迁移与应用某化学兴趣小组在研究酸雨的实验中,将刚取样的酸雨和自来水混合,他们会发现酸雨的pH将(填“增大”“减小”或“不变”),原因是(用离子方程式表示)。解析:自来水常用Cl2消毒,Cl2和H2SO3发生氧化还原反应生成H2SO4和HCl,使酸雨的pH变小。一二四三问题导学即时检测一二四三问题导学即时检测一二四三2.酸雨(1)定义正常雨水因溶解了CO2而呈弱酸性,只要是pH不小于5.6,雨水就是正常的,若pH小于5.6则是酸雨。人们将pH5.6的酸性降水称为酸雨。(2)

18、成因人类向大气中排入大量的SO2和氮氧化物,这些氧化物在空气中转化为H2SO3、H2SO4、HNO3等酸性物质,酸性物质溶解于降水中使得降水的pH5.6。(3)危害使土壤酸性增强,危害农作物、草原和森林;使湖泊酸化,造成鱼类等死亡;加速建筑物、桥梁、工业设备、电信电缆、文物古迹等的腐蚀。问题导学即时检测(4)防治控制含硫氧化物和氮氧化物的排放;改变能源结构,开发利用氢能、太阳能、风能、水能等清洁能源,从根本上解决问题。一二四三问题导学即时检测四、室内空气污染活动与探究请你根据实验流程图完成下表:一四二三问题导学即时检测一四二三问题导学即时检测实验注意问题:1.凝固了的血液不易与一氧化碳发生作用

19、,因此动物血液要用新鲜的,且要加入抗凝血剂(如柠檬酸钠溶液)。2.HgCl2有剧毒,使用时务必十分小心。3.烟碱(nicotine)又称尼古丁,是存在于烟草中的一种生物碱。答案:在步骤中,现象是加热后的试管中产生了红色沉淀,结论是香烟燃烧产生的烟雾中含醛类;在步骤中,现象是新鲜的动物血液的颜色由深红变为鲜红,结论是香烟燃烧产生的烟雾中含有一氧化碳;在步骤中,现象是试管内产生了白色沉淀,结论是香烟燃烧产生的烟雾中含有烟碱。一四二三问题导学即时检测迁移与应用吸烟有害健康,下表是香烟燃烧时产生的某些物质及其对人体的影响,其中物质N为()A.二氧化碳B.一氧化碳C.烟焦油 D.尼古丁解析:香烟燃烧时烟

20、雾中含有烟碱(尼古丁)、CO、醛类、苯并(a)芘等多种有害物质。其中尼古丁能刺激中枢神经,使人上瘾;CO极易与人体血液中血红蛋白结合,从而减少血液载氧量;醛类、苯并(a)芘等能引发各种癌症。因此,表中N为CO。答案:B一四二三问题导学即时检测一四二三1.厨房污染(1)燃料燃烧产生CO、CO2、SO2、NOx等。(2)烹调产生的油烟含丙烯醛、苯并(a)芘等。(3)危害:丙烯醛对鼻、眼、咽喉黏膜有较强的刺激作用。2.装饰材料污染(1)装饰材料挥发出的苯、甲醛等有害物质对室内空气造成污染。(2)危害:苯的吸入量达到一定程度可导致再生障碍性贫血,甚至引发癌症。甲醛可导致人体嗅觉功能异常、肝脏功能异常和

21、免疫功能异常。问题导学即时检测一四二三3.吸烟污染(1)烟草燃烧释放的烟碱、一氧化碳、醛类、苯并(a)芘等有害物质造成的污染。(2)危害:大量烟碱抑制中枢神经系统,甚至导致死亡。一氧化碳易与人体血液中的血红蛋白结合,减少载氧量,增加心脏负担。问题导学即时检测1231.汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气,产生氮的氧化物的主要原因是()A.燃烧含氮化合物燃料引起的B.燃烧含铅汽油引起的C.由于燃烧不充分引起的D.在汽缸中氮气被氧化生成的答案:D问题导学即时检测1232.汽车尾气(含有烃类、CO、SO2和NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式:。(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度,其原因是。(3)控制城市空气污染源的方法可以有。A.开发氢能源B.使用电动车C.植树造林D.戴上呼吸面具问题导学即时检测123问题导学即时检测123(1)写出下面两个反应的化学方程式:SO2与CaCO3悬浊液反应;SO2与Ca(OH)2悬浊液反应。(2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水来洗涤废气的理由。问题导学即时检测123问题导学即时检测123