2019年高中化学 主题1 课题1 关注空气质量课件 鲁科版选修1

主题1呵护生存环境课题1关注空气质量[学习目标]1.知道空气的主要污染物、危害和治理方法。2.从“厨房”“装饰材料”等方面认识室内空气污染物的来源及这些物质对人体健康的损害及减少室内空气污染的方法。1．空气的成分按体积计算，大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。2．化石燃料燃烧会造成空气污染，燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，会产生空气污染物二氧化硫等；燃料燃烧不充分，会产生一氧化碳等；未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成可吸入颗粒物(浮尘)。3．由于溶解了二氧化碳，正常雨水的pH为5.6，酸雨的pH小于5.6。4．酸雨的主要危害：(1)酸雨会使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡；(2)酸雨浸渍土壤，会使土壤变得贫瘠；(3)长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡；(4)酸雨会加速建筑物、桥梁、工业设备、石材类文物、电信电缆等的腐蚀。一、从空气质量报告谈起1．解读空气质量报告。(1)主要污染物：目前，空气质量报告中涉及的污染物主要是SO2、NO2和可吸入颗粒物(PM10)。(2)空气污染指数是将某种污染物浓度进行简化处理而得出的简单数值。污染指数最大的污染物是当日的首要污染物，其污染指数即是当日的污染指数，简称API。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。API在空气污染指数分组标准中所对应的级别就是当日的空气质量级别。2．污染物的来源与治理。(1)氮氧化物及其来源：引起大气污染的氮氧化物主要是指NO和NO2。氮氧化物的人为来源主要是化石燃料的燃烧，汽车尾气则是城市大气中氮氧化物的主要来源之一。(2)光化学烟雾及其治理：氮氧化物和碳氢化合物受到太阳紫外线的照射，会发生一系列由光引发的复杂的化学变化即光化学反应，产生大量的臭氧(O3)和过氧乙酰硝酸酯(PAN)等有毒物质混合在一起形成的一种浅蓝色烟雾，称为光化学烟雾。要治理这种烟雾，可采取的措施有对汽车尾气进行治理。(3)二氧化硫及其治理：形成酸雨的主要物质之一是SO2。治理燃煤产生的二氧化硫常用石灰石—石膏法，其中主要反应的化学方程式为CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2===2CaSO4。3．可吸入颗粒物与呼吸系统疾病。可吸入颗粒物(PM10)在大气中可长时间存在，含量高时会导致大气能见度降低，可吸入颗粒物及其吸附其他有毒物质，被吸入人体会聚积在呼吸系统中，引发多种疾病，减少大气中可吸入颗粒物要从源头工业烟尘和灰尘着手。消除工业烟尘可采取的措施有：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，拆房作业时必须先用水喷淋，另外，植物可以过滤多种大气污染，净化大气，因此，植树造林是防治大气污染的有效措施。二、室内空气污染不可忽视1．厨房的主要污染：厨房是室内空气污染严重的空间，其污染主要来自两个方面：一是煤、煤气、液化气等燃烧产生的CO、CO2、SO2、NOx等造成的污染；二是烹饪菜肴时产生的油烟造成的污染。2．装饰材料：装饰材料挥发出的苯、甲醛等有害物质可能对室内空气造成污染。3．吸烟：吸烟是严重污染室内空气因素，烟草燃烧释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，从而减少血液载氧量，增加心脏负担。4．认识甲醛。(1)结构。俗名化学式结构式结构简式蚁醛CH2OHCHO(2)物理性质。颜色气味状态溶解性无色有刺激性气体易溶于水和乙醇(3)化学性质。①加成反应。甲醛与氢气在镍作催化剂的条件下生成甲醇，其反应方程式为HCHO＋H2――→催化剂△CH3OH。②氧化反应。a．甲醛可被氧气氧化生成甲酸，其反应方程式为2HCHO＋O2――→催化剂△2HCOOH。易错提醒1．CO2是造成温室效应的气体，不是空气污染物。2．酸雨是指pH5.6的降水，而不是pH7。b．甲醛也可被新制的Cu(OH)2氧化，其反应后的产物为红色的Cu2O。③使蛋白质变性。甲醛使蛋白质变性，这是甲醛有毒的主要原因。自我检测1．判断正误。(1)CO2是空气质量报告涉及的主要污染物之一。(×)(2)汽车尾气是城市空气的主要污染源。(√)(3)燃煤生成的SO2是形成酸雨的重要因素。(√)(4)装饰材料是造成居室空气污染的源头。(√)2．为了减少环境污染，不应大力提倡的发电方式是()A．潮汐发电B．风力发电C．火力发电D．水力发电答案：C3．在入住装修过的新房之前，下列做法中错误的是()A．检测室内空气合格后入住B．适度开窗通气，充分地进行内外空气对流C．用高浓度的甲醛溶液对室内环境消毒D．在各个房间内均匀地放置适量的吊兰、芦荟等植物答案：C要点一空气质量报告问题：一份空气质量报告主要有哪些内容？答案：项目空气质量报告关注的污染物SO2、氮氧化物、可吸入颗粒物(PM10)污染程度的定量描述1.人们常用空气污染指数(API)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5.一般按如下步骤确定空气污染指数：(1)每日定时测定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SO2——76，NO2——50，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1326.空气污染指数越小，空气质量越好，对人体健康越有利污染程度的分级1.为了便于普通民众理解空气污染指数所描述的空气的质量好坏，将空气污染指数划分为多个级别2.我国的空气污染指数分级标准(试行)空气污染指数空气质量级别空气质量状况对健康的影响0～501优可正常活动污染程度的分级51～1002良可正常活动101～15033(1)轻微污染长期接触，易感人群出现症状151～2003(2)轻度污染长期接触，健康人群出现症状污染程度的分级201～25044(1)中度污染接触一定时间后，健康人群出现症状251～3004(2)中重度污染接触一定时间后，心脏病和肺病患者症状显著加剧＞3005重度污染健康人群有明显强烈症状，提前出现某些疾病[例1]下列关于城市空气质量报告的说法，正确的是()A．首要污染物是PM10B．API越大，空气质量越好C．轻微污染的空气不影响人的正常活动D．当日的空气污染指数是首要污染物的污染指数解析：二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等当日污染指数最大的污染物，被称为首要污染物，即首要污染物也可能是二氧化硫或二氧化氮等，不一定是可吸入颗粒物(PM10)；首要污染物的污染指数被规定为当日的空气污染指数，注意不要误认为当日的空气污染指数就是各种空气污染物污染指数的总和；API是空气污染指数的简称，API数值越大，空气污染越严重，空气质量状况为“优”或“良”时，人类可正常活动，“轻微污染”的空气，易感人群不能长期接触。答案：D即时演练1．空气污染指数(API)是衡量空气质量好坏的指标，API数值越小，空气质量越好。API中涉及的污染物肯定不包括()A．N2B．SO2C．NO2D．可吸入颗粒物解析：N2是空气中含量最多的气体，不属于污染物。答案：A氮氧化物所指的物质(1)氮元素有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5共6种氧化物(2)氮的氧化物可以用NOx表示(3)引起大气污染的氮的氧化物主要是NO和NO2人为来源氮氧化物的人为来源主要是化石燃料的燃烧和汽车尾气。因为，化石燃料在燃烧时产生高温，能使空气中的N2与O2发生化合反应：N2＋O22NO=====高温要点二氮氧化物与光化学烟雾问题：氮氧化物是指哪些物质？氮氧化物的人为来源和危害有哪些？光化学烟雾的成因及其危害有哪些？我们应该如何治理光化学烟雾氮氧化物危害导致酸雨和光化学烟雾等光化学烟雾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即光化学反应，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光化学烟雾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，引发皮肤癌等治理(1)对汽车尾气进行净化处理，如给汽车安装尾气净化器等(2)寻找化石燃料的替代能源，减少化石燃料的用量(3)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[例2]下列方法中不可以减轻光化学烟雾的是()A．使用电动车B．给汽车安装尾气净化装置C．寻找化石燃料的替代能源D．带上呼吸面具解析：A、B、C都可以减少向大气中排放氮氧化物，从而减轻光化学烟雾。答案：D2．下列有关光化学烟雾的叙述不正确的是()A．光化学烟雾具有氧化性B．汽车尾气是造成光化学烟雾的主要原因C．光化学烟雾对人体没有危害D．光化学烟雾一般出现在强日照和低湿度、逆温的条件下即时演练解析：光化学烟雾的形成需要有氮氧化合物和碳氢化合物存在，并且需要太阳紫外线的照射，故B、D两项均正确；由于光化学烟雾中有O3，故A项正确；光化学烟雾中O3会刺激人的呼吸系统而引发病变，PAN会刺激人的皮肤引发皮肤癌等，故C项不正确。答案：C要点三二氧化硫与酸雨问题：SO2与酸雨有哪些危害？1．二氧化硫的危害。伤害人的呼吸系统，导致酸雨等。2．酸雨的危害。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、文化古迹等腐蚀。[例3]下列物质中，可形成酸雨的是()A．二氧化硫B．氟氯代烃C．二氧化碳D．甲烷解析：二氧化硫及氮氧化物是形成酸雨的主要污染物，形成酸雨的过程为：SO2→H2SO3→H2SO4；NOx→NO2→HNO3，故A正确。B项中氟氯代烃的主要危害是引起臭氧空洞。C项中二氧化碳主要引起温室效应。D项中甲烷不溶于水，不能形成酸雨。答案：A解题归纳酸雨的形成及类型(1)正常雨水偏酸性，pH＝5.6，是因为大气中的CO2溶于雨水所致，CO2＋H2OH2CO3。(2)酸雨是指pH5.6的降雨。酸雨的形成：主要是由硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成。酸雨的类型：①硫酸型酸雨。SO2形成酸雨有两条途径：一是SO2与H2O反应生成H2SO3，H2SO3被氧化生成H2SO4，其反应的化学方程式为SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4；二是SO2在浮尘的催化作用下被O2氧化为SO3，SO3与H2O反应生成H2SO4，反应的化学方程式为2SO2＋O2浮尘2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。H2SO4溶于降水中形成硫酸型酸雨。②硝酸型酸雨。NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，HNO3溶于水中形成硝酸型酸雨。我国主要以硫酸型酸雨为主，这是由我国以煤炭为主的能源结构所决定的。3．减少酸雨的产生可采用的措施是()①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A．①②③B．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤解析：酸雨的形成是因为工业生产过程中大量矿物燃料使用及大量汽车尾气排放，使空气中SO2和氮氧化物气体较多，与降水结合产生HNO3、H2SO4、H2SO3。减即时演练少酸雨产生的措施关键是降低SO2的排放量。其中可以减少矿物燃料的使用，开发新的洁净能源，对燃料进行脱硫等。加高烟囱只是“降低了地表SO2”的浓度，在已酸化的土壤中加石灰只是改良酸性土壤，均与SO2的排放量无关。答案：C要点四室内空气污染问题：室内空气污染主要包括哪些方面？主要污染源室内空气污染厨房(1)煤、煤气、液化气等燃烧产生CO、CO2、SO2、NOx等污染物(2)烹饪菜肴时产生的油烟等污染物装饰材料涂料、填料、胶黏剂、防水材料持续挥发出苯和甲醛等污染物吸烟烟草燃烧释放出烟碱、CO、醛类、苯并(a)芘等多种有害物质[例4