高中化學(xué)選修一改善大氣質(zhì)量

高中化學(xué)選修一改善大氣質(zhì)量Wehaveonlyoneearth地球是茫茫宇宙中最神奇最美麗的星球，她靜靜地閃耀著藍(lán)色的光輝，緩緩地轉(zhuǎn)動(dòng)著，據(jù)目前太空探索的成果表明，整個(gè)銀河系內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)可供生物生存的其它星球，地球是我們?nèi)祟愇┮坏募覉@第2頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天曾經(jīng)她如此美麗動(dòng)人第3頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天如今的她早已不如往前發(fā)燒了—溫室效應(yīng)脫發(fā)了—森林減少第4頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天皮膚病—沙漠化肺結(jié)核—大氣污染如今的她早已不如往前第5頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天如今的她早已不如往前高血脂—水污染第6頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天水體污染固體廢棄物污染2004年中央電視臺(tái)首屆全國(guó)漫畫(huà)大賽作品思考：請(qǐng)指出漫畫(huà)要表達(dá)的思想？第7頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天溫室效應(yīng)大氣及固體廢氣物污染酸雨蔓延

第8頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天臭氧層破壞第9頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天思考：請(qǐng)對(duì)以上漫畫(huà)主題中所涉及到的環(huán)境污染類型進(jìn)行分類。（1）大氣污染（2）水體污染（3）垃圾污染——第一節(jié)內(nèi)容——第二節(jié)內(nèi)容——第三節(jié)內(nèi)容第10頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天1個(gè)人1天要呼吸2萬(wàn)多次與環(huán)境交換1萬(wàn)多升氣體空氣質(zhì)量與人體健康——息息相關(guān)

第11頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天世界八大公害“倫敦?zé)熿F”事件：“馬斯河谷”事件：“多諾拉煙霧”事件：“洛杉磯光化學(xué)煙霧”事件：1930年，比利時(shí)馬斯河谷工業(yè)區(qū)，有害氣體和粉塵污染空氣。1948年，美國(guó)賓夕法尼亞州多諾拉城，煙霧事件，污染空氣。1943年夏，美國(guó)洛杉磯市，汽油燃燒產(chǎn)生碳?xì)浠衔?，在紫外光線照射下反應(yīng)產(chǎn)生淡藍(lán)色的光化學(xué)煙霧。1952年，倫敦，煤排放的粉塵和二氧化硫產(chǎn)生煙霧事件。第12頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天“四日市哮喘”事件：“水俁（yu）病”事件：“骨痛病”事件：“米糠油”事件：1961年，日本四日市，石油化工產(chǎn)生廢氣污染城市空氣。1935年，日本熊本縣水俁市，含無(wú)機(jī)汞的工業(yè)廢水污染了水體。1955年，日本富士縣神通川，水體受含鎘廢水污染。1968年，日本九州市愛(ài)知縣，多氯聯(lián)苯載體混入米糠油中。第13頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天面對(duì)一幕幕觸目驚心的環(huán)境災(zāi)難盡管現(xiàn)在我們還沒(méi)有成為無(wú)辜的受害者，但我想每一個(gè)人的心都像被一種東西緊緊的揪著

——明天誰(shuí)來(lái)保障我們的生存？第14頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第1節(jié)改善大氣質(zhì)量第四章保護(hù)生存環(huán)境【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道大氣主要污染物及其危害，能說(shuō)出減少大氣污染物的原理和方法。2.知道主要的室內(nèi)空氣污染物及其危害，了解減少室內(nèi)空氣污染物的方法。3.認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重要作用，樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的觀念?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】1.大氣主要污染物及其危害，改善大氣質(zhì)量的主要方法。2.臭氧層受損和汽車尾氣系統(tǒng)中催化轉(zhuǎn)化器的化學(xué)反應(yīng)原理。第15頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天大氣的組成:

干燥潔凈空氣的組成幾乎是不變的。根據(jù)這個(gè)組成可以很容易判定大氣中的外來(lái)污染物。0.000001臭氧0.000008氙氣0.00005氫氣0.0001氪氣0.000524氦氣0.0018氖氣0.03二氧化碳0.93氬氣

體積分?jǐn)?shù)

其他氣體第16頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天大氣污染物主要成分可吸入顆粒物大氣中液體、固體狀物質(zhì)，又稱飄塵S的氧化物SO2、SO3（SOx）N的氧化物N2O、NO、NO2（NOx）C的氧化物CO（CO2不是大氣污染物）碳?xì)浠衔顲H4、C2H6

（HC）氟氯代烷CFCs（氟利昂）等主要的大氣污染物CFCs(英文全稱Chloro-fluoron-carbon）為氯氟烴的英文縮寫(xiě)第17頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.

酸雨2.

臭氧層受損3.

溫室效應(yīng)與全球氣候變暖幾種常見(jiàn)的大氣污染現(xiàn)象：第18頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.酸雨（pH＜5.6的降水）成因：人為排放S的氧化物和N的氧化物等酸性氣體；形成機(jī)理：或：2SO2+O22SO3催化劑SO3+H2O====H2SO4②3NO2+H2O====2HNO3+NO①SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2====2H2SO4催化劑大氣中的煙塵、O3等第19頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天危害：引起江河湖泊和土壤的酸化影響漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的正常生產(chǎn)。加快房屋、橋梁、堤壩、管道和電纜等的腐蝕，特別是對(duì)文物古跡、雕塑繪畫(huà)和人文景觀的腐蝕作用尤其顯著。酸雨還會(huì)對(duì)人體健康造成影響。第20頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天防治：①消除工業(yè)煙塵、改變能源結(jié)構(gòu)，研制開(kāi)發(fā)新型清潔能源；②改造鍋爐，提高燃燒率，處理尾氣，綜合回收利用；③治理：石灰石——石膏法CaCO3+SO2

＝CaSO3+CO22CaSO3+O2＝2CaSO4第21頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.臭氧層受損圖4-5

南極上空臭氧層的變化

在距離地面15～50km的大氣平流層集中了自然界90％的臭氧，也就是我們說(shuō)的臭氧層。臭氧層中臭氧的含量雖然很少，但可以吸收來(lái)自太陽(yáng)的大部分紫外線，使地球上的生物免遭傷害。所以臭氧層是地球的保護(hù)傘。第22頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天人類活動(dòng)排入大氣的某些化學(xué)物質(zhì)，如：氟氯代烴（致冷劑，商品名為氟利昂）和含溴的鹵代烷烴（滅火劑，商品名為哈龍）等化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在低層大氣中基本不分解。上升到平流層以后，在紫外線的照射下分解出氯原子，參與破壞臭氧的反應(yīng)破壞原因：

Cl+O3ClO+O2+ClO+OCl+O2總反應(yīng)O+O32O2

在上述反應(yīng)中，一個(gè)氯原子能破壞10萬(wàn)個(gè)O3，哈龍分解產(chǎn)生的溴原子破壞O3的能力更強(qiáng)。措施：減少并禁止氟氯烴等物質(zhì)的排放研制新型的制冷系統(tǒng)；第23頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天（一）對(duì)人類健康影響1.增加皮膚癌：臭氧減少1%，皮膚癌（黑色素癌）患者增加4%-6%。2.損害眼睛，增加白內(nèi)障患者。3.削弱免疫力，增加傳染病患者。破壞臭氧層的危害（二）對(duì)生態(tài)影響：農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)及其品質(zhì)下降。2.減少漁業(yè)產(chǎn)量。紫外線輻射可殺死10米水深內(nèi)的單細(xì)胞海洋浮游生物。3.破壞森林。紫外線輻射的增加會(huì)破壞核糖核酸（DNA），以改變遺傳信息及破壞蛋白質(zhì)，從而影響植物（特別是森林）的生長(zhǎng)。4.對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響。如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。

第24頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天人類共同采取“補(bǔ)天”行動(dòng)：簽訂了《保護(hù)臭氧層維也納約》《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》等國(guó)際公約。第25頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天

氟里昂于30年代開(kāi)發(fā)出來(lái)。屬于氯氟烴化合物（CFCs），氟里昂是它的商品名稱。它不易燃燒，不具腐蝕性，無(wú)毒，性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，作為一種工業(yè)用化學(xué)物質(zhì)，被廣泛使用在各種冷凍空調(diào)的冷媒、電子和光學(xué)元件的清洗溶劑、化妝品等噴霧劑，以及泡沫塑料PU、PS、PE的發(fā)泡劑等等。從20世紀(jì)的30年代初到90年代的五六十年中，人類總共生產(chǎn)了1500萬(wàn)噸氯氟烴。

在對(duì)氟里昂實(shí)行控制之前，全世界向大氣中排放的氟里昂已達(dá)到了2000萬(wàn)噸。由于它們?cè)诖髿庵械钠骄鶋勖_(dá)數(shù)百年，所以排放的大部分仍留在大氣層中，其中大部分仍然停留在對(duì)流層，一小部分升入平流層。氟氯代烷的功與過(guò)科學(xué)史話第26頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天看漫畫(huà)，試想企鵝在說(shuō)什么？第27頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天近百年來(lái)全球平均氣溫已上

0.6~0.9℃3.溫室效應(yīng)與全球氣候變暖第28頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天資料卡片1、大氣中溫室氣體及現(xiàn)有濃度、增長(zhǎng)率以及對(duì)增溫的作用溫室氣體現(xiàn)有濃度（mL/m3）估計(jì)年增長(zhǎng)率（％）估計(jì)對(duì)溫室效應(yīng)增加的貢獻(xiàn)率（％）CO23500.455CH41.71～215N2O0.30.26氟氯代烷6.3×10-45.0242、溫室氣體主要來(lái)源有：②化肥的大量使用（導(dǎo)致土壤產(chǎn)生N2O）；①化石燃料大量使用（產(chǎn)生CO2）；⑤森林面積減少（減少吸收CO2）；③致冷劑和噴霧劑的廣泛生產(chǎn)、使用（產(chǎn)生氟氯代烷）；④航空業(yè)迅速發(fā)展（飛機(jī)高空飛行會(huì)產(chǎn)生大量的CO2和N2O等）；第29頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）減少溫室氣體的產(chǎn)生。3、防治措施

這種方法由于受到成本和技術(shù)等的限制，目前不太容易實(shí)行，但也是人類努力的方向。⑴減少使用煤、石油和天然氣等化石燃料，更多地利用太陽(yáng)能、風(fēng)能和地?zé)?，發(fā)展核能和氫能；⑵大面積植樹(shù)造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐森林；⑶限制并逐步停止氟氯代烷的生產(chǎn)和使用；⑷控制煤礦、稻田和垃圾填埋場(chǎng)等場(chǎng)所破壞的CH4；⑸控制人口增長(zhǎng)。（2）除去或回收溫室氣體。第30頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、溫室效應(yīng)的危害冰川消退海平面上升大洋洲島國(guó)圖瓦盧50年后將消失，居民將被迫于2002年起舉國(guó)搬遷(新西蘭）?；哪澜缟夏承┑貐^(qū)的降水將減少，而蒸發(fā)將增大，致使徑流減少。原生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種損失對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響旱干澇洪第31頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天

煤、石油等化石燃料是當(dāng)今世界最重要的能源。煤除了含有碳元素外，還含有氫、氧、氮和硫等元素，以及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)。二.改善大氣質(zhì)量1.減少煤等化石燃料的燃燒產(chǎn)生的污染NNONO2SO2SCCO從煤的組成分析可能造成的污染？第32頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天為了減少煤燃燒產(chǎn)生的大氣污染目前主要采用的措施有：改進(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進(jìn)排煙設(shè)備

進(jìn)行煤炭洗選加工，降低含硫含灰量。同時(shí)限制高硫分、高灰分煤炭的開(kāi)采。2CaCO3+O2+2SO2===2CaSO4+2CO2

2CaO+O2+2SO2===2CaSO4改善燃煤的質(zhì)量a.提高燃燒時(shí)的空燃比（增大空氣的比率）；b.采用新型煤粉燃燒器；c.在煤中加入固硫劑（如石灰石、生石灰）后再燃燒。第33頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，開(kāi)展煤的綜合利用。煤的氣化和液化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑。水煤氣或干餾煤氣就是煤氣化后的產(chǎn)物。C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)高溫焦炭在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，就得到CO和H2H2、CO、CH4和CO2水煤氣：CO、H2干餾煤氣：第34頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天調(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，加快開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能和氫能等新能源。風(fēng)力發(fā)電我國(guó)自行設(shè)計(jì)和建造的秦山核電站第35頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染

我國(guó)一些大城市汽車等機(jī)動(dòng)車排放的尾氣（含CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔锏?，如果使用含鉛汽油的還有含鉛的化合物）在相應(yīng)大氣污染物排出總量中可占40～50％，所以，減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染是改善大氣質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)。二.改善大氣質(zhì)量第36頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天推廣使用無(wú)鉛汽油鉛污染主要是使用含鉛抗爆震劑：四乙基鉛Pb(C2H5)4

現(xiàn)在廣泛采用的無(wú)鉛汽油抗爆震劑是甲基叔丁基醚（MTBE）等；甲基叔丁基醚是否會(huì)對(duì)人體造成危害還有爭(zhēng)議，但迄今尚未找到更合適的替代物。危害：引起兒童行為異常和智力障礙。引起孕婦的孕兒出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常2.減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染第37頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器2CO+2NO====2CO2+N2催化劑催化劑C7H16+11O2====7CO2+8H2O注意：含鉛的化合物會(huì)使催化劑中毒，使用裝有催化轉(zhuǎn)換器的汽車必需使用無(wú)鉛汽油。在催化器前半部發(fā)生反應(yīng)：在催化器后半部發(fā)生反應(yīng)：催化劑2CO+O2====2CO2

圖4-11催化轉(zhuǎn)化器未燃燒的碳?xì)浠衔锶绺椋–7H16）和尚未反應(yīng)的CO催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑通常為鉑等貴金屬。2.減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染第38頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天其他減少汽車尾氣污染的措施：以鋰離子電池為動(dòng)力的汽車使用液化石油氣(LPG)為燃料的汽車2.減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染第39頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.減少室內(nèi)空氣污染目前已發(fā)現(xiàn)的室內(nèi)空氣污染物達(dá)300種，主要是：（1）家用燃料燃燒、烹調(diào)和吸煙等產(chǎn)生的CO、CO2、NO、NO2、SO2、油煙和尼古丁等污染物；（2）各種建筑材料和裝飾材料產(chǎn)生的各種揮發(fā)性有機(jī)物，如甲醛(HCHO)、苯(C6H6)、甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)，以及放射性元素氡(Rn)等污染物。二.改善大氣質(zhì)量第40頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天(1)一氧化碳COCO與血紅蛋白的結(jié)合能力大約是O2的200～300倍CO的來(lái)源：各種家用燃料（煤、煤氣、石油氣、天然氣等）。

預(yù)防方法：注意室內(nèi)通風(fēng)、安裝煙囪和抽氣、排氣設(shè)備等，有條件的場(chǎng)所還應(yīng)當(dāng)安裝CO警報(bào)器注意：CO氣體無(wú)色、無(wú)味，不易被察覺(jué)！

Hb+O2HbO2血紅蛋白氧合血紅蛋白Hb+COHbCO血紅蛋白碳氧血紅蛋白第41頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2)甲醛HCHO主要來(lái)源：

可刺激人的眼、呼吸道黏膜，引起流淚、氣喘和胸悶等；長(zhǎng)期接觸低劑量的甲醛可引起過(guò)敏性皮炎、造成免疫功能異常、一些中樞神經(jīng)系統(tǒng)，甚至還可能引發(fā)癌癥。選用達(dá)標(biāo)的裝修材料；注意室內(nèi)的溫度和通風(fēng)。物理性質(zhì)：甲醛是一種無(wú)色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體。各種制造人造板材、家具以及裝修時(shí)使用的黏合劑。

我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的室內(nèi)空氣中HCHO的最高允許含量為0.08mg/m3；氡的放射性最高允許含量，新建住房為100Bq/m3；舊房為200Bq/m3。資料卡片主要危害：預(yù)防措施：第42頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)氡污染(86Rn)氡是一種無(wú)色、無(wú)味的放射性氣體，是一種室內(nèi)放射性污染物。氡主要來(lái)源于：長(zhǎng)期吸入氡會(huì)引起肺癌。選用達(dá)標(biāo)的裝修材料；注意室內(nèi)通風(fēng)。

我國(guó)于2003年3月1日實(shí)施了第一部《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，為改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、保護(hù)人體健康提供了有力的法律依據(jù)。圖4-15國(guó)際通用的放射性標(biāo)志物理性質(zhì)：地下巖石和土壤，以及含有放射性元素的填入石材。（建筑材料、瓷磚、石材等）

氡的危害：

預(yù)防措施：第43頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖4-17

美麗的室內(nèi)植物----空氣清潔師圖4-16

教室內(nèi)定期消毒思考與交流防治措施：①保持室內(nèi)空氣流通②禁止吸煙③居室裝修選擇達(dá)國(guó)標(biāo)的環(huán)保材料④……⑤……⑥……⑦……第44頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天

滴水觀音莖內(nèi)的白色汁液有毒，滴下的水也是有毒的，誤碰或誤食會(huì)引起咽、口部不適，胃灼痛感。應(yīng)特別注意防止幼兒誤食。但是滴水觀音并不屬于致癌植物。