2022-2022学年高中化学主题1呵护生存环境课题1关注空气质量学案鲁科版选修.doc

课题1　关注空气质量
学习目标：1.了解空气质量报告各项内容的含义，能根据给出的数值进行判断。(重点)2.知道光化学烟雾、酸雨的危害及治理的原理和方法。(重点)3.了解室内空气污染的成因、危害，认识甲醛的结构与性质。(重难点)
[自 主 预 习·探 新 知]
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二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物(PM10)。
(2)空气污染指数与API
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。当日首要污染物的污染指数作为当日的空气污染指数，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在空气污染指数分级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)氮氧化物与光化学烟雾
①氮氧化物及来源：引起大气污染的氮氧化物主要是指一氧化氮和二氧化氮。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
A．产生原因：氮氧化物和碳氢化合物经紫外线照射发生光化学反应形成有毒烟雾；
B．治理措施：对汽车尾气进行净化处理。
(2)二氧化硫与酸雨
①酸雨的形成：大气中的二氧化硫及其被氧化所生成的三氧化硫，以及氮氧化物溶解于降水中，分别生成亚硫酸、硫酸和硝酸等，这是造成降水pH降低的主要原因。二氧化硫是形成酸雨的主要物质之一。
②酸雨的防治——烟道气体脱硫
常采用的方法是石灰石—石膏法。
请写出涉及的主要反应的化学方程式：
CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2，
2CaSO3＋O2===2CaSO4。
(3)可吸入颗粒物与呼吸系统疾病
①危害：可吸入颗粒物(PM10)及其吸附的其他有毒物质，被吸入体内会聚积在呼吸系统中，会引发多种疾病。
②防治措施：减少可吸入颗粒物要从它的源头——工业烟尘和灰尘着手。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。
二、室内空气污染不可忽视
1．厨房
(1)煤、煤气、液化气等燃烧产生的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等造成的污染。
(2)烹饪菜肴时产生的油烟造成的污染，如丙烯醛、苯并(a)芘等。
2．装饰材料

3．吸烟
(1)香烟烟雾中的烟碱、一氧化碳、醛类、苯并(a)芘等多种有害物质造成的污染。
(2)烟碱又称尼古丁，少量烟碱能引起中枢神经兴奋，大量烟碱则抑制中枢神经系统，甚至使心脏麻痹而导致死亡。烟碱还会减弱人体的免疫功能。
(3)烟雾中的一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，从而减少血液的载氧量，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
CH2O

HCHO
(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＋H2CH3OH。
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＋O22HCOOH。
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。
[基础自测]
1．判断对错(对的在括号内打√，错的在括号内打×)
(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。(　　)
【答案】　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√
2．以下是有关空气质量报告的说法，其中错误的是(　　)
A．污染指数就是污染物的浓度
B．首要污染物是指污染指数最大的污染物
C．API(空气污染指数)也就是首要污染物的污染指数
D．若空气污染指数为190，则空气质量状况为轻度污染
A　[污染指数是将某种污染物的浓度进行简化处理而得出的简单数值，而不是污染物的浓度本身。空气污染指数为151～200时，空气质量状况为轻度污染。]
3．现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第三个污染时期。以下不属于室内空气污染的是(　　)
【导学号：72572000】
A．烹饪时产生的油烟
B．二氧化碳含量过高造成的温室效应
C．石材释放出的有害放射性气体
D．劣质黏合剂释放出的甲醛等有害物质
B　[室内空气污染包括装修材料、黏合剂释放出的甲醛等气体；还有烹饪时的油烟，而二氧化碳含量过高造成的温室效应是自然界的变化。]
[合 作 探 究·攻 重 难]

酸雨的形成、危害与防治
某校化学活动小组的同学采集了酸雨样品，每隔一段时间测定雨水pH，得到下列数据：
时间
开始
8小时
16小时
24小时
32小时
40小时
48小时
pH
5.0

4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
[思考交流]
1．pH小于7的降雨都属于酸雨吗？
【提示】　否，酸雨是指pH＜5.6的降雨。
2．为什么上表中酸雨的pH会发生变化？
【提示】　雨水样品中的SO2和H2SO3不断被空气中氧气氧化而生成H2SO4，随着时间的延长，H＋浓度增大，pH下降；氧化完全后，形成H2SO4稀溶液，pH不再变化。
3．酸雨有哪些危害？可以采用哪些措施加以防治？
【提示】　酸雨可使土壤酸性增强、湖泊酸化、腐蚀建筑物等。
防治或减少酸雨的形成，一般应从两方面着手：a.对酸性物质的排放加以控制；b.改变能源结构。

酸雨的形成、危害与防治
酸雨是指pH<5.6的降水，主要是由于人为排放的SO2与氮的氧化物等气体形成的。
1．硫酸型酸雨：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O22H2SO4或2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4。我国是以煤炭为主的能源结构，我国的酸雨主要以硫酸型酸雨为主。
2．硝酸型酸雨：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(或4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3)。
3．酸雨的危害：酸雨除对人的呼吸系统有直接伤害外，还可引起河流、湖泊水体酸化，影响水生动植物生长，破坏土壤、草原、森林，腐蚀金属、油漆、皮革、纺织物及建筑材料等。

[当 堂 达 标·固 双 基]
题组1　从空气质量报告谈起
1．火山喷发产生大量的火山气和火山灰。下表所列的是气象部门对某火山周围大气某次检测得到的数据。
污染物
二氧化硫
二氧化氮
可吸入颗粒物
污染指数
105
23
203
该次检测中，该火山周围的空气污染指数为(　　)
A．105　　　B．128　　　C．203　　　D．331
C　[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代表了空气污染指数。]
2．下列物质不属于大气污染物的是(　　)
A．CO2 B．SO2
C．氮氧化物 D．可吸入颗粒物(PM10)
【答案】　A
3．减少酸雨的产生可采用的措施是(　　)
【导学号：72572001】
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．①②③ B．②③④⑤
C．①③⑤ D．①③④⑤
C　[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。减少酸雨产生的措施关键是降低SO2的排放量。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，而加高烟囱只是“降低了地表SO2”的浓度，在已酸化的土壤中加石灰只是改良土壤过度酸性，均与SO2的排放量无关。]
题组2　室内空气污染不可忽视
4．某些装饰材料会缓慢释放出某种化学物质，影响健康，这种化学物质可能是(　　) 【导学号：72572002】
A．甲醛 B．O2
C．N2 D．CO2
A　[甲醛是有毒物质，吸入高浓度甲醛后，会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可引发支气管哮喘。]
5．下列关于居室污染的说法，正确的是(　　)
A．炒菜时灶火温度越高，厨房污染越小
B．炒菜时油温越高，厨房污染越小
C．灶火燃烧越充分，厨房污染越小
D．因为油脂是人类重要的营养物质，所以油烟中的物质对人体无害
C　[灶火温度越高，N2和O2反应生成的NO越多，厨房污染越严重，A项错；油温越高，油烟中产生的可引起呼吸道疾病的丙烯醛、致癌苯并(a)芘越多，厨房污染越严重，B项错；油烟中含多种对人体有害的物质，D项错；灶火燃烧越充分，产生的CO越少，厨房污染越小，C项正确。]
6．下列说法错误的是(　　) 【导学号：72572003】
A．油烟是厨房污染的重要污染物
B．居室中的苯主要来自涂料、黏合剂、防水材料等
C．涂料和黏合剂是居室内甲醛的主要来源
D．烟草燃烧释放的烟碱能引起中枢神经兴奋，所以吸烟有助精神兴奋，有利于人体健康
D　[烟草燃烧释放多种有害物质，吸烟对人体有害。]