4.1 改善大气质量 学案（含答案）

第一节 改善大气质量 一、学习目标 (一)知识与技能 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。 (二)过程与方法 通过自主学习，讨论，清楚大气污染对人类的危害 (三)情感、态度与价值观 通过对大气污染的现状，激发对环境的热情。 二、学习重难点 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.臭氧层受损和汽车尾气系统中催化转化器的化学反应原理。 三、学习过程 （一）自主学习 1.解读空气质量报告 (1)空气质量报告中的主要污染物 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。 (2)空气污染指数 空气污染指数(Air Pollution Index)，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。 2.温室效应(greenhouse effect) (1)温室效应 大气中的二氧化碳、甲烷及水蒸气等温室气体允许部分太阳辐射(短波辐射)透过并到达地面，使地球表面温度升高；同时，这些温室气体又能吸收从地球表面发出的长波辐射，使热量留在大气层内，仅让很少的一部分热量散失到宇宙空间，从而使地球表面的温度进一步升高，这种现象称为温室效应。 (2)空气中CO2含量增高的主要原因 随着当今全球化石燃料用量的猛增，化石燃料燃烧排放出大量CO2；同时由于乱砍滥伐导致森林面积急剧减少，森林吸收CO2的能力下降。CO2在空气中的含量不断增加，致使CO2吸收地球表面发出的长波辐射增多，从而加剧了温室效应，引起地球表面温度上升。 (3)遏制全球气候变暖的措施 限制CO2气体的排放量，保护地球上的森林资源，增加城市绿地面积。 3.治理大气污染 为了改善空气质量，必须控制大气中二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物的排放量。 防止化石燃料燃烧产生的二氧化硫和汽车尾气中的氮氧化物对大气的污染是改善大气质量的重要任务。 (1)硫酸型酸雨的形成途径 ①SO2在尘埃中金属化合物的催化作用下与空气中的氧气发生反应生成SO3，SO3和水反应生成硫酸。 反应的化学方程式为2SO2+O22SO3，SO3+H2O====H2SO4。 ②SO2和水反应生成亚硫酸，亚硫酸与溶于水中的氧气发生反应生成硫酸。 反应的化学方程式为，SO2+H2OH2SO3，2H2SO3+O2====2H2SO4。 (2)硫酸型酸雨的治理方法 硫酸型酸雨的形成主要与煤和石油中的硫燃烧产生的二氧化硫有关，因此，我们需要对它们进行脱硫处理。 在煤中添加石灰石作为脱硫剂，可以减少煤燃烧时产生的SO2，发生反应的化学方程式如下： CaCO3CaO+CO2↑ CaO+SO2====CaSO3 2CaSO3+O2===2CaSO4 脱硫后产生的废料中含有CaSO4，可用于制造建筑材料。 (3)硝酸型酸雨的形成过程及治理方法 ①硝酸型酸雨的形成主要是由汽车排放的尾气所致。在汽车发动机中气缸点火的瞬间，空气中的氮气与氧气化合生成NO，NO经过一系列变化形成硝酸，反应的化学方程式： N2+O22NO 2NO+O2====2NO2 3NO2+H2O====2HNO3+NO ②治理方法：避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化装置。净化装置里含有钯(Pd)等过渡金属元素催化剂，尾气通过净化装置后，其中的有害气体NO、CO转化为无害气体，反应的化学方程式：2NO+2CON2+2CO2。 (4)工业生产过程中产生的悬浮颗粒物含有对人体有害的重金属盐，若直接排放到大气中会影响空气的质量。为了防止悬浮颗粒物进入大气，可以将混有悬浮颗粒物的气体通过静电沉降器进行处理。 4.让居室空气更清新 居室空气中存在的污染物主要来自装修材料、日用化学品、香烟烟雾以及家用燃料的燃烧产物等。 (1)装修材料污染 地板、地砖、地毯、油漆、内墙涂料、胶合板和壁纸等装修材料中的甲醛(methanal)、苯、甲苯、醚类、 ... ...