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4.1 改善大气质量 课件（人教版选修1）
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上传时间: 2014-08-24
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1.了解大气污染的危害。
2.掌握大气中的主要污染物。
3.以酸雨的形成、臭氧层的破坏以及温室效应的产生，掌
握改善大气质量的途径。
4.了解室内的一些主要污染物。
第一节 改善大气质量
1.大气污染物的组成及其危害
（1）洁净的大气是由___、___、________、 ____、少量
______和其他微量杂质等组成的混合物。
（2）主要的大气污染物及其危害
N2
O2
稀有气体
CO2
水蒸气
飘尘
光化学烟雾、酸雨
温室效应
破坏臭氧层
催化剂
输氧
（1）酸雨的概念
正常雨水的pH约为___，由于大气中的二氧化碳溶于雨水中所导致。
酸雨的pH_____，是由人为排放的__________________等酸性气体转化而成的。
（2）酸雨的形成原理
硫酸型： __________________， _______________________。
硝酸型：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
（3）我国酸雨类型
我国的酸雨主要以_______酸雨为主，这是由我国以_____
______________造成的。
2. 酸雨
5.6
＜5.6
硫氧化物和氮氧化物
硫酸型
为主的能源结构
煤炭
臭氧层受损
（1）破坏臭氧层的物质：人类活动排入大气的_________和含溴的卤代烷烃、CH4、CCl4、 _________以及大气中的核爆炸产物等。
（2）参与破坏臭氧的反应
___________________，_______________， _______________ _______，总反应___________，Cl在其中起了_____作用。
温室效应与全球气候变暖
（1）温室气体主要有__________________________，其中影响最大的是_____。
（2）危害：导致两极冰川的融化，使海平面升高；气候会变得干旱，农业区退化成草原，土地沙漠化，农业减产。
3.
4.
氟氯代烷
氮氧化物
ClO＋O―→
2O3―→3O2
CO2、CH4、N2O、氟氯代烷
CO2
Cl＋O3―→ClO＋O2
Cl＋O2
催化
减少煤等化石燃料燃烧产生的污染
（1）化石燃料污染的成因
煤中除了含有碳元素外还含有______________等元素，燃烧时会产生大量的____________________等对大气造成污染的气体。
（2）减少污染的措施
①改善燃煤的质量
如推行煤炭的_________，限制_______、高灰分煤炭的开采等。
1.
氢、氧、氮、硫
CO、NO、NO2、SO2
洗选加工
高硫分
②改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备等
如调节燃烧时的空燃比、采用新型煤粉燃烧器，向煤中加入适量石灰石可大大减少SO2的含量，其反应方程式为：
____________________________________。
（3）发展洁净煤技术，开展煤的综合利用
煤的_____和_____是高效、清洁地利用煤炭的重要途径，水煤气的制取方程式为：_________________________
_________________。
（4）调整和优化能源结构，加快利用_______、_____、地热能、_____和氢能等新能源。
2CaCO3＋O2＋2SO2===2CaSO4＋2CO2
气化
液化
太阳能
风能
核能
CO（g）＋H2（g）
（1）汽车尾气的组成
汽车尾气主要含有___________________________等污染物。
（2）减少尾气污染的措施
①推广使用_____汽油
含铅汽油是指加入抗爆震剂_________的汽油，现在广泛采用无铅汽油抗爆震剂甲基叔丁基醚等。
②在汽车尾气系统中装置催化转化器
通常采用铂等贵重金属作催化剂，发生的反应有：
前半部：_______________________，后半部：_________
___________， _____________________________ 。
2.减少汽车等机动车尾气污染
CO、NO、NO2和碳氢化合物
四乙基铅
无铅
2CO＋O2
（3）使用新燃料或动力
如以___________为燃料，以___________为汽车提供动力。
（1）家用燃料燃烧、烹调和吸烟等产生的___________
_______________________等污染物。
（2）各种建筑装饰材料带来各种挥发性有机物如______
________________以及放射性元素___等污染物。
3.减少室内空气污染
液化石油气
锂离子电池
CO、CO2、
NO、NO2、SO2和尼古丁
甲醛、
苯、甲苯、二甲苯
氡
空气的成分是不是不变的？
提示 干燥清洁空气的组成几乎是不变的，而受污染的空气的组成是可变的。
防止温室效应进一步加剧的措施有哪些？
提示 就当前来看，防止温室效应进一步加剧的有效而又可行的措施，主要有三大项：一是逐步调整能源结构，开发利用新能源，减少化石燃料的燃烧；二是利用新一代的制冷剂代替氟利昂；三是植树造林，转化空气中的二氧化碳。
【慎思1】
【慎思2】
工业上煤炭是如何脱硫的？
如何避免或减少室内空气污染？
提示 ①讲究厨房卫生。
②合理使用杀虫剂、消毒剂和清洁剂。
③家庭装修要简单，装修后不宜立即入住。
④居室要适当绿化。
⑤居室装修时，应选择有资质、正规的装饰公司和选用达到国家标准的环保装饰材料。
⑥保持室内空气流通(最简单、最有效的方法)。
⑦禁止吸烟。
【慎思3】
【慎思4】
正常雨水偏酸性，但为什么冬天雨水的酸性通常较高？
提示 因为气体的溶解度随温度下降而增大所以冬天会有较多的SO2和NO2气体溶于雨水。此外，冬天对能量的需求较大，发电厂会燃烧更多的燃料，所以冬天雨水的酸性通常较高。
什么是低碳生活？怎样做到低碳生活？
提示 生活作息时所耗用的能量要尽力减少，从而减低碳，特别是CO2的排放量，从而减少对大气污染，减缓生态恶化；但前提是在不降低生活质量的情况下，尽其所能的节能减排。主要从节电、节气和回收三个环节来改变生活细节。例如：①随手关灯；②少开空调；③多利用太阳能代替电能（太阳能热水器代替电热水器）；④节能环保袋代替塑料袋等；⑤废纸、纸箱、易拉罐、塑料等回收利用。
【慎思5】
【慎思6】
【慎思7】 氧气、一氧化碳与血红蛋白怎样进行结合？
正常雨水的酸性
正常雨水偏酸性，pH约为5.6，这是因为大气中的二氧化碳溶于雨水的缘故。
酸雨及其成因
酸雨是指pH小于5.6的降水，主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
1.
2.
①硫氧化物经反应后形成硫酸型酸雨，氮氧化物经反应后形成硝酸型酸雨。
②不同的时代、不同的地区，酸雨的成因不一定相同。当前，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造成的。
（1）酸雨进入江河湖泊，会导致鱼类难以生存，影响水生生物的繁殖。
（2）酸雨落至土壤中，使其中的钙、镁、磷等营养元素溶出，并迅速流失，导致土壤肥力下降，并被逐渐酸化，农作物和树木的生长遭到破坏。
（3）酸雨使桥梁、雕塑等建筑的腐蚀加快，许多千年古迹因此而遭到严重破坏。
（4）酸雨对人体健康也有直接影响，酸雨渗入地下水可使地下水中的重金属含量增加，饮用这种水会危害人体健康。
3. 酸雨的危害
（1）首先，要从消除污染源着手，研究开发能替代化石燃料的新能源（如氢能、太阳能、核能等），这既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源，又能从根本上防止酸雨的产生。
（2）其次，要利用物理、化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理，以降低二氧化硫的排放，对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫废气进行处理或回收利用。
（3）此外，还需要提高全民的环境保护意识，加强国际间合作，全人类共同努力以减少硫酸型酸雨的产生。
4. 酸雨的防治
我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿多元，为了有效控制酸雨，目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
（1）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH所得数据如下：
分析数据，回答以下问题：
①雨水样品呈酸性的原因是__________________________________________________
（用化学方程式表示）。
【例1】?
②如果将刚取样的上述雨水和自来水混合，pH将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）测定雨水样品时，每隔一定时间测定一次pH，发现pH逐渐变小，其原因可能是_________________________ _______________________________________________。
（3）简述这种雨水将给环境中的生物和非生物造成哪些影响？__________________________________________。
解析 H2SO3的酸性比H2SO4弱，所以可能是H2SO3被氧化为H2SO4。
答案 （1）①SO2＋H2O H2SO3 ②变大 （2）H2SO3被空气中O2氧化为强酸H2SO4，酸性增加，pH变小
（3）酸雨可腐蚀金属、建筑物，破坏植物，污染湖泊导致大量鱼类及水生生物死亡
点评 酸雨样品pH逐渐减小，说明酸雨样品中酸性物质含量增加，从而改变了雨水的pH，使植物、土壤、人以及动物等都遭到危害。
据统计，世界上的古建筑在20世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重，这是因为 （ ）。
A.古建筑的腐蚀是可逆过程，在前几百年甚至几千年前处
于化学平衡状态，而近几十年来腐蚀向正反应方向移动
B.由于近几十年来大量使用化石燃料，造成酸雨，加速了
古建筑的腐蚀
C.由于近几十年来参观的人数急剧增多，加速了古建筑的
磨损
D.由于近几十年来温室效应加剧，加速了古建筑的风化
解析 近几十年来，随着工业的发展大量使用化石燃料，造成酸雨，加速了古建筑的腐蚀。
答案 B
【体验1】?
大气中的CO2、CH4及NO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。
1. 温室效应的含义
2.温室气体及其来源
（1）全球气候变暖，两极冰川融化，海平面上升。
（2）地球上的病虫害增加。
（3）气候反常，海洋风暴增多。
（4）土地干旱，沙漠化面积增大。
（5）生态系统发生变化，一些物种将灭绝。
（6）增加传染病的传播机率，危害人类健康。
3. 温室效应加剧的不良影响
（1）减少温室气体。减少煤、石油和天然气等化石燃料的使用，更多地利用太阳能、风能和地热，发展核能和氢能等；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；限制并逐步停止氟氯代烷的生产和使用；控制煤矿、稻田和垃圾填埋场等场所排放的甲烷；控制人口增长，等等。
（2）除去或回收温室气体。
4. 防止温室效应加剧的措施
当今世界的三大环境问题是酸雨、臭氧层空洞和温室效应。
（1）酸雨形成的主要原因是人们向空气中排放了大量的
（ ）。
A.二氧化硫 B.二氧化碳
C.一氧化碳 D.硫化氢
（2）臭氧层易被破坏的原因是 （ ）。
A.臭氧氧化性强，不稳定
B.臭氧还原性强，不稳定
C.臭氧被紫外线破坏
D.臭氧与氢气合成雨水
【例2】?
（3）目前地球气温普遍上升是由温室效应引起的，CO2能够产生温室效应的主要原因是 （ ）。
A.CO2能放出能量，使大气层中空气的温度升高
B.植物的光合作用需要CO2，CO2可促进光合作用
C.CO2可产生温室效应，使地球温度升高
D.CO2可以防止地表热量向太空中辐射
解析 酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3，其中H2SO4含量更高。酸雨的形成是大量燃烧含硫物质和汽车尾气所致。
2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
氮氧化物、氟氯烷烃是破坏臭氧层的元凶。
温室效应是空气中的CO2、颗粒状悬浮物增多造成的。CO2能吸收红外光，抑制地表热量向太空中辐射。曾有人研究估算，二氧化碳浓度每增加10%，地球表面温度就能升高0.5 ℃。
答案 （1）A （2）A （3）D
减缓温室气体排放是2009年哥本哈根气候变化会议的议题。下列反应不产生温室气体的是( )。
A．用纯碱制玻璃 B．用煤炭作燃料
C．用铁矿石炼铁 D．用氨制碳酸铵
【体验2】?
CO是一种常见的室内空气污染物。人在呼吸时，肺部的O2与血红蛋白结合，生成氧合血红蛋白。这样，血液就能把O2输送到人体的各个部位，从而使人体维持正常的生理活动。
而CO与血红蛋白的结合能力是O2的200～300倍，当室内CO达到一定浓度时，人就会因缺氧而中毒，甚至死亡。
因此，冬季用煤火取暖，以及用煤气、液化石油气或天然气作燃料的家庭，应注意室内通风，安装烟囱或抽气换气机等，以防止CO中毒。
1. 一氧化碳
HCHO是一种无色、具有强烈刺激性气味的气体，主要来自制造人造板材、家具以及装修时所用的黏合剂。HCHO可刺激人的眼、呼吸道黏膜，引起流泪、气喘和胸闷等。长期接触低剂量HCHO可引起过敏性皮炎，造成免疫功能异常，影响中枢神经系统，甚至还可能引发癌症。
室内HCHO的含量与污染源的释放量、时间、温度和通风程度等因素有关，其中温度和通风最重要。
氡是无色、无味的放射性气体，是一种主要的室内放射性污染物。氡主要来自地下岩石或土壤，以及含有放射性元素的天然石材等。长期吸入氡会引起肺癌，因此，氡常被称为“隐形杀手”。
2. 甲醛
3. 氡
室内空气污染的主要来源之一是现代人生活中使用的化工产品，加泡沫绝缘材料的办公家具、化纤地毯、壁纸及书报、油漆等不同程度放出气体，该气体主要是
（ ）。
A.甲醛 B.乙烯 C.一氧化碳 D.甲烷
解析 各种建筑材料和装饰材料都含有多种挥发性有机物，如甲醛、苯、甲苯、二甲苯等。
答案 A
点评 室内污染涉及千家万户，造成室内污染的物质有很多，要善于捕捉日常生活中的实际情况并用所学知识进行合理的解释。
【例3】?
下列说法正确的是 （ ）。
A.苯是常用的绿色有机溶剂，但易燃烧
B.常温常压下，甲醛是一种易溶于水的无色液体
C.乔迁新居后，室内多放置一些水，可以减轻苯和甲醛造
成的居室污染
D.新购置的轿车内通常会产生刺鼻的污染气体
解析 苯是大气污染物，不是绿色溶剂，A项不正确；常温常压下，甲醛是气体不是液体，B项不正确；甲醛极易溶于水而苯不能，C项不正确；某些新购置的轿车内使用了不环保、能释放出苯和甲醛的黏合剂，苯和甲醛缓慢挥发，污染车内环境，D项正确。
答案 D
【体验3】?
根据光化学烟雾的形成过程：当大气中碳氢化合物（RH）和二氧化氮（NO2）共存时，在紫外线的作用下，首先发生NO2和RH的光解反应，反应产生的氧原子（O·）和烷基自由基（R·）都有很高的反应活性，可进一步与氧气反应，分别生成臭氧（O3）和过氧烷基自由基（RO2·）；RO2·与NO2光解产生的NO反应，生成烷氧基自由基（RO·），RO·与NO2反应，生成过氧乙酰硝酸酯（PAN）。
实验探究十一 形成光化学烟雾的条件
由此可见，光化学烟雾的形成条件是：①空气中有较多的碳氢化合物和氮氧化物；②强烈的日光照射。因此光化学烟雾一般于夏秋季节发生在60°N～60°S的一些大城市。
汽车尾气在光照下分解时，即开始光化学烟雾的循环，它的形成过程可用下列化学方程式表示：NO2===NO＋O，2NO＋O2===2NO2，O2＋O===O3。下列有关叙述不正确的是 （ ）。
A.在此过程中，NO2是催化剂
B.在此过程中，NO是中间产物
D.光化学烟雾能引起人的外呼吸功能严重障碍
解析 NO2在反应前后质量和化学性质均没发生变化，只是加快了O2变成O3的反应速率，因此NO2是O2变成O3的催化剂。将三个化学方程式相加得到的总化学方程式为
。
答案 C
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