人教版高中化学 4.1《改善大气质量》课件 新人教选修1.ppt

4.1改善大气质量2021/8/9 星期一1教学目标教学目标 知识与能力知识与能力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。教学重点教学重点：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。活动与探究活动与探究：调查、讨论燃烧化石燃料对环境可能造成的污染与治理途径。实验：一氧化碳的毒性。讨论：在田间或市区焚烧植物秸秆或枝叶以及垃圾的危害。查阅资料：室内甲醛、放射性气体氡的来源及其危害，讨论如何减少、避免其对居室空气的污染。课时划分课时划分：两课时 2021/8/9 星期一22021/8/9 星期一32021/8/9 星期一42021/8/9 星期一52021/8/9 星期一62021/8/9 星期一72021/8/9 星期一82021/8/9 星期一92021/8/9 星期一102021/8/9 星期一112021/8/9 星期一122021/8/9 星期一13一、大气污染一、大气污染 引起大气污染的污染物有那些？引起大气污染的污染物有那些？它们来自哪里？它们会造成那些危它们来自哪里？它们会造成那些危害呢？害呢？2021/8/9 星期一141、气态污染物分类、气态污染物分类颗粒物：颗粒物：煤燃烧、工业、营建、森林火灾、垃圾焚化、煤燃烧、工业、营建、森林火灾、垃圾焚化、交通工具，影响呼吸系统交通工具，影响呼吸系统2021/8/9 星期一152021/8/9 星期一16大气污染的危大气污染的危害是多方面的害是多方面的它既危害人体健康，又影响动植物的生它既危害人体健康，又影响动植物的生成，严重时会影响地球的气候。例如，成，严重时会影响地球的气候。例如，形成酸雨、破形成酸雨、破坏臭氧层和使坏臭氧层和使全球气候变暖全球气候变暖等。等。2021/8/9 星期一17 请问请问 正常的雨水的正常的雨水的PH值约为多少？当空值约为多少？当空气中的气中的SO2和和NO2含量较高时会出现什含量较高时会出现什么现象？请用化学方程式来表示该过程么现象？请用化学方程式来表示该过程的形成过程？的形成过程？2、酸雨、酸雨2021/8/9 星期一18酸雨的形成酸雨的形成1、SO2、H2O、O2共同作用下，会形成酸雾共同作用下，会形成酸雾 2、空气中空气中S S的氧化物和的氧化物和N N的氧化物的氧化物(H(H2 2SOSO4 4、H H2 2SOSO3 3、HNOHNO2 2、HNOHNO3 3)随雨水降下就成为酸雨。随雨水降下就成为酸雨。酸雨酸雨:就是就是PHPH5.65.6的雨水的雨水 SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4 3NO2+H2O=2HNO3+NO2021/8/9 星期一19酸雨有什么危害？如何防治酸雨？酸雨有什么危害？如何防治酸雨？思考与交流2021/8/9 星期一202021/8/9 星期一212021/8/9 星期一22酸雨的危害酸雨的危害1、破坏农作物、森林、草原2、使水、土酸性化3、加速建筑物、工业设备、电缆等腐蚀2021/8/9 星期一23 酸雨的防治酸雨的防治 主要是固硫和尾气净化主要是固硫和尾气净化 S+OS+O2 2点燃点燃SOSO2 2 CaO+SO CaO+SO2 2=CaSO=CaSO3 3 2CaSO 2CaSO3 3+O+O2 2=2CaSO=2CaSO4 4减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放，研减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放，研制煤炭中硫资源的综合开发与利用，发展洁净制煤炭中硫资源的综合开发与利用，发展洁净煤技术、清洁燃烧技术等。煤技术、清洁燃烧技术等。2021/8/9 星期一243、臭氧空洞、臭氧空洞你们知道臭氧空洞你们知道臭氧空洞是怎样产生的吗？是怎样产生的吗？2021/8/9 星期一25 成因成因 1、自然原因自然原因：太阳黑子爆炸时发出许多太阳黑子爆炸时发出许多带电质子，轰击地球上层大气，对臭氧层破带电质子，轰击地球上层大气，对臭氧层破坏；另外，南极上空的上升气流把臭氧含量坏；另外，南极上空的上升气流把臭氧含量较高的中层大气输送到上层，从而降低了那较高的中层大气输送到上层，从而降低了那里的含量里的含量 2、人为原因：冷冻剂、消毒剂、发泡剂、人为原因：冷冻剂、消毒剂、发泡剂和灭火剂等化学制品在使用时排放的氟氯烃，和灭火剂等化学制品在使用时排放的氟氯烃，在紫外线下放出在紫外线下放出Cl原子后夺去臭氧中的一个原子后夺去臭氧中的一个氧原子，使臭氧变成纯氧从而破坏臭氧层。氧原子，使臭氧变成纯氧从而破坏臭氧层。2021/8/9 星期一26Cl+O3ClO+O2ClO+OCl+O2 请问在上述反应过程中请问在上述反应过程中Cl原原子的作用是什么？子的作用是什么？含溴的卤代烃对臭氧层的含溴的卤代烃对臭氧层的 破坏更厉害破坏更厉害总反应总反应:O3+O2O22021/8/9 星期一27 此外，此外，CCl4、CH4、喷气式飞机在高空飞、喷气式飞机在高空飞行排出的氮氧化物如行排出的氮氧化物如N2O、NO以及大气中的以及大气中的核爆炸产物等也会破坏臭氧层。核爆炸产物等也会破坏臭氧层。A、增加皮肤癌，主要是黑色素癌；、增加皮肤癌，主要是黑色素癌；B、损害眼睛，增加白内障患者；、损害眼睛，增加白内障患者；C、削弱免疫力，增加传染病患者；、削弱免疫力，增加传染病患者；1）危害人体健康）危害人体健康2）破坏生态环境）破坏生态环境 和工农业生产和工农业生产A、农产品减少及其品质下降，、农产品减少及其品质下降，B、减少渔业产量，、减少渔业产量，C、使塑料等高分子聚合物加速老化、使塑料等高分子聚合物加速老化请问世界通过那些途径保护臭氧层？请问世界通过那些途径保护臭氧层？2021/8/9 星期一28人类共同采取人类共同采取“补天补天”行动：签行动：签订了保护臭氧层订了保护臭氧层维也纳约关于维也纳约关于消耗臭氧层物质的消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书等国际公约。等国际公约。2021/8/9 星期一29思考与交流思考与交流温室效应是如何引起的呢？温室效应是如何引起的呢？太阳光照射在地球上并为地球带来能量。出于太阳光照射在地球上并为地球带来能量。出于物理方面的原因，行星总要释放出一定能量以维物理方面的原因，行星总要释放出一定能量以维持它内部的平衡。地球也是这样，必须通过辐射持它内部的平衡。地球也是这样，必须通过辐射红外线来放出能量，大气层中的一些分子红外线来放出能量，大气层中的一些分子(作用作用比较明显的如二氧化碳比较明显的如二氧化碳)会暂时阻碍一部分能量会暂时阻碍一部分能量的散发，这些能量积聚起来，就像覆盖在地球上的散发，这些能量积聚起来，就像覆盖在地球上的一层保温毯，引致地表温度上升。这些分子的的一层保温毯，引致地表温度上升。这些分子的作用就像花园温室的玻璃罩顶，因而这种效应被作用就像花园温室的玻璃罩顶，因而这种效应被称做温室效应。称做温室效应。2021/8/9 星期一302021/8/9 星期一314.4.温室效应与全球气候变暖温室效应与全球气候变暖完成完成P82思考与交流思考与交流（1）温室气体及其来源）温室气体及其来源 二氧化碳：化石燃料燃烧，火山喷发、森二氧化碳：化石燃料燃烧，火山喷发、森林、草原燃烧、植物秸秆燃烧以及动物呼吸林、草原燃烧、植物秸秆燃烧以及动物呼吸 甲烷：天然气开采和使用、石油的开甲烷：天然气开采和使用、石油的开 采采和炼制，都会不同程度地向大气中排放甲烷和炼制，都会不同程度地向大气中排放甲烷 一氧化二氮：可燃物质在空气中高温燃一氧化二氮：可燃物质在空气中高温燃烧，喷气式飞机在飞行中排出的气体烧，喷气式飞机在飞行中排出的气体 氟氯代烷：氟氯代烷的生产和使用氟氯代烷：氟氯代烷的生产和使用2021/8/9 星期一32看漫画，试想企鹅在说什么？看漫画，试想企鹅在说什么？2021/8/9 星期一332021/8/9 星期一34 （2 2）温室效应的不良影响）温室效应的不良影响 温室效应（全球变暖）将可能导致两极冰川融温室效应（全球变暖）将可能导致两极冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土壤沙漠化、农业减产等土壤沙漠化、农业减产等 （3 3）防止温室效应进一步加剧的措施）防止温室效应进一步加剧的措施 就当前来看，防止温室效应进一步加剧的有效就当前来看，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，开发利用太阳能、风能、核能和氢能能源结构，开发利用太阳能、风能、核能和氢能等，减少化石燃料的燃烧；二是利用新一代的制等，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；三是进一步发展植树造林，转冷剂代替氟利昂；三是进一步发展植树造林，转化空中的二氧化碳化空中的二氧化碳;四是四是加强国际合作。加强国际合作。2021/8/9 星期一35 科学家们在理论上推知：通过遮蔽照射到地球科学家们在理论上推知：通过遮蔽照射到地球上的太阳光，可为地球上的太阳光，可为地球“降温降温”。科学家们算了一。科学家们算了一笔账：按目前的趋势，大气层中的二氧化碳含量在笔账：按目前的趋势，大气层中的二氧化碳含量在50年后将达到工业革命前的两倍，这将导致地球气年后将达到工业革命前的两倍，这将导致地球气温上升温上升25摄氏度。如果将射到地球的太阳光遮蔽摄氏度。如果将射到地球的太阳光遮蔽掉掉18，那么就可以抵消这一上升幅度。在此理，那么就可以抵消这一上升幅度。在此理论基础上，科学家们提出了多种奇思妙想，其中最论基础上，科学家们提出了多种奇思妙想，其中最为大胆的，当属美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室构为大胆的，当属美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室构想的想的“太阳盾太阳盾”。所谓所谓“太阳盾太阳盾”，实际上是一个直径达，实际上是一个直径达2000公里的巨型反射镜。按照设想，公里的巨型反射镜。按照设想，“太阳盾太阳盾”被发射被发射进入太空后，可以安放在进入太空后，可以安放在“拉格朗日点拉格朗日点”上，面朝上，面朝太阳，拒太阳光于数百万公里之外。在这一位置上太阳，拒太阳光于数百万公里之外。在这一位置上太阳和地球的引力相互抵消，因而可以灵活地调整太阳和地球的引力相互抵消，因而可以灵活地调整“太阳盾太阳盾”的角度，使其发挥地球的角度，使其发挥地球“空调空调”的功能。的功能。2021/8/9 星期一36 面对全球气温不断升高，导致气候反常，美面对全球气温不断升高，导致气候反常，美国科学家打算采用前所未有的做法使地球降温，国科学家打算采用前所未有的做法使地球降温，就是把地球就是把地球“推往推往”较凉爽的地方较凉爽的地方离太阳远离太阳远一点，藉此化解温室效应，以及太阳变热而对地一点，藉此化解温室效应，以及太阳变热而对地球造成的危害。球造成的危害。这个狂想是由美国太空总署一班科学家提这个狂想是由美国太空总署一班科学家提出。当中的劳克林博士说：出。当中的劳克林博士说：“这是透过高度准确这是透过高度准确计算，做到借力打力，四两拨千斤。计算，做到借力打力，四两拨千斤。”在构思中，科学家会向彗星或小行星发射在构思中，科学家会向彗星或小行星发射火箭，小心调较它们的轨道，让它们与地球擦身火箭，小心调较它们的轨道，让它们与地球擦身而过时，把部分引力能量而过时，把部分引力能量(gravitationalenergy)传送给地球，从而令地传送给地球，从而令地球速度加快，进入离太阳更远的轨道。球速度加快，进入离太阳更远的轨道。2021/8/9 星期一37二、改善大气质量二、改善大气质量1 1 除尘技术除尘技术2 2 减少减少SOSO2 2和和NONO、NONO2 2的污染的污染3 3 减少汽车等机动车尾气污染减少汽车等机动车尾气污染P83-854 4 减少室内污染减少室内污染2021/8/9 星期一38除尘技术除尘技术一、一、重力沉降室重力沉降室二、二、旋风除尘器旋风除尘器三、三、湿式除尘器湿式除尘器五五、电除尘器电除尘器六、六、各种除尘各种除尘 四、四、布袋除尘器布袋除尘器2021/8/9 星期一39重力沉降室原理示意图重力沉降室原理示意图2021/8/9 星期一40旋风除尘器原理示意图旋风除尘器原理示意图筒体直径筒体直径 筒体高度筒体高度H 排气管伸入排气管伸入 筒体的深度筒体的深度 排灰口排灰口影响因素影响因素2021/8/9 星期一41 水膜除尘器原理水膜除尘器原理 设计特点：设计特点：2021/8/9 星期一42工作步骤：工作步骤：1.过滤过滤 2.清灰清灰布袋除尘器原理示意图布袋除尘器原理示意图布袋除尘器外观实例布袋除尘器外观实例2021/8/9 星期一43静电除尘器原理、构造静电除尘器原理、构造主要构件：主要构件：电晕极电晕极 集尘极集尘极 清灰装置清灰装置外形图外形图2021/8/9 星期一44Back2021/8/9 星期一45（1）室内空气污染物的来源）室内空气污染物的来源1）燃料的燃烧、烹调和吸烟等产生）燃料的燃烧、烹调和吸烟等产生CO、CO2、NO、NO2、SO2和尼古丁等污染物和尼古丁等污染物2）各种建筑材料和装饰材料带来的挥发性有机）各种建筑材料和装饰材料带来的挥发性有机物如甲醛（物如甲醛（HCHO）、苯（）、苯（C6H6）、甲苯）、甲苯（C7H8）、二甲苯（）、二甲苯（C8H10），以及放射性元素），以及放射性元素氡（氡（Rn）2021/8/9 星期一46（2）各种物质的危害）各种物质的危害1）CO结合血红蛋白，使人体缺氧结合血红蛋白，使人体缺氧2）NO2可引起肺损害，甚至造成肺水肿。慢可引起肺损害，甚至造成肺水肿。慢性中毒可致气管、肺病变。吸入性中毒可致气管、肺病变。吸入NO，可引起，可引起变性血红蛋白的形成并对中枢变性血红蛋白的形成并对中枢 神经系统产生神经系统产生影响。影响。3）尼古丁，二手烟中的含量高，引起肺癌。）尼古丁，二手烟中的含量高，引起肺癌。2021/8/9 星期一474）甲醛（）甲醛（HCHO）：刺激人的眼、呼吸道粘）：刺激人的眼、呼吸道粘膜，引起流泪、气喘和胸闷等，长期接触低剂膜，引起流泪、气喘和胸闷等，长期接触低剂量量HCHO可引起过敏性皮炎、造成免疫功能异可引起过敏性皮炎、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。常、影响中枢神经系统，甚至还可能引发癌症。5）氡（）氡（Rn）：无色、无味的放射性气体，被）：无色、无味的放射性气体，被称为称为“隐形杀手隐形杀手”，长期吸入会引起肺癌。，长期吸入会引起肺癌。2021/8/9 星期一48（3）植物对室内空气污染物的）植物对室内空气污染物的作用作用1）吊兰、扶郎花吊兰、扶郎花(又名非洲菊又名非洲菊)、金绿萝、无、金绿萝、无花观赏桦、芦荟、蓬莱蕉和紫露草等绿色植物花观赏桦、芦荟、蓬莱蕉和紫露草等绿色植物主要吸收甲醛。主要吸收甲醛。2）耳蕨、长春藤、铁树、菊花能分解两种有害）耳蕨、长春藤、铁树、菊花能分解两种有害物质，即存在于地毯，绝缘材料、胶合板中的物质，即存在于地毯，绝缘材料、胶合板中的甲醛和隐匿于壁纸中对肾脏有害的二甲苯。甲醛和隐匿于壁纸中对肾脏有害的二甲苯。3）扶郎花、菊花则善于消除空气中的苯）扶郎花、菊花则善于消除空气中的苯 4）红鹳花能吸收二甲苯、甲苯和存在于化纤、）红鹳花能吸收二甲苯、甲苯和存在于化纤、油漆中的氨油漆中的氨 2021/8/9 星期一49