【化学】《关注空气质量》教案（鲁科选修）.doc

主题1 课题1 关注空气质量教学目标：（1） 知识与技能目标：a 知道空气污染指数（API）、光化学烟雾的概念。b 了解影响空气质量的因素、室内空气污染的来源。（2） 情感、态度与价值观目标：认识化学在保护环境方面的作用，养成良好的生活习惯，给自己营造一个空气清新、温馨、舒适的居住环境。教学重点：（1） 二氧化碳、二氧化氮和可吸入颗粒物的含量对大气质量的影响。（2） 酸雨形成过程中所涉及反应的化学方程式。教学难点： （1） 减少二氧化碳污染所采取的措施。（2） 减少室内空气污染应采取的有效措施。教学过程：【引入】 从1997年5月起，我国有十几座城市先后开始发布城市空气质量周报，为大众提供空气质量信息。济南市也在其中，在此基础上，很多城市又发布了空气质量日报。表1-1-1是某城市某日空气质量报告，你了解各项内容的含义吗？【阅读】 表1-1-1 某城市某日空气质量报告污染指数首要污染物空气质量级别空气质量优化SO2NO2PM10233556PM102良【板书】 一 从空气质量报告谈起 1 解读空气质量报告【讲解】要了解该表中各项内容的含义，我们首先从什么时空气污染指数（Air Pollution Index，简称API）开始。目前，空气质量报告中涉及的污染物主要是二氧化硫、二氧化碳和可吸入颗粒物（PM10）。污染指数是将某种污染物浓度进行简化处理而得出的 简单数值形式。每天分别测定各种污染物的浓度，计算出它们的污染指数，其中污染指数最大的污染物就是当日的首要污染物，并将其污染指数作为当日的空气污染指数（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。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。下面请同学们阅读表112，了解下我国空气污染指数分级标准，及各个级别对人群健康的影响。【讲解】 空气质量受多种复杂因素的影响，其中主要因素有两个：一个是污染物的排放量，另一个是气象条件。【联想质疑】1 空气质量报告为什么特别关注空气中二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物的含量？2 你知道什么是光化学烟雾吗？它时怎样形成的？3 通过必修模块的学习，你已经熟悉酸雨的成因和危害了。那么你知道工业上时如何防止酸雨形成的吗？【板书】 2 污染物的来源与治理1）氮氧化物与光化学烟雾【板书】 氮氧化物【讲解】引起大气污染的氮氧化物主要是一氧化碳和二氧化碳；用NOx表示。 来源：化石染料的燃烧，汽车尾气。 N2与O2的反应机理： O2O + O O+ N2 NO + N N+ O2 NO + O 2NO + O2 2NO2【板书】 光化学烟雾（photochemical smog）【讲解】 臭氧（O3）和过氧乙酰硝酸脂（PAN）等有毒物质混合在一起形成的一种浅蓝色烟雾，称为光化学烟雾。危害：刺激人的呼吸系统而引发病变；刺激人的眼睛，引发皮肤癌等。治理措施：对汽车尾气进行净化处理，加强以氢气为动力的染料电池汽车的研制。【追根寻源】阅读光化学烟雾形成过程示意图及文字。【板书】（2）二氧化硫与酸雨【讲解】 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。因此可以看出，二氧化硫是形成酸雨的主要物质之一。治理燃煤产生的二氧化硫成为减少大气中的二氧化硫含量的重要途径。烟道气体脱硫是一种大规模脱硫方式，采用的大斗是石灰石石膏法，图114是脱硫过程使用的吸收塔的示意图。煤烟中的二氧化硫在吸收塔内与洗液中的碳酸钙反应成亚硫酸钙，然后又被烟气中的氧气氧化成硫酸钙。硫酸钙可以做成生产石膏板材的原料等。【板书】（3）可吸入颗粒物（PM10）与呼吸系统疾病【讲解】 漂浮在大气中的固态和液态颗粒物总称为总悬浮颗粒物（TSP）。总悬浮颗粒物中，粒径在10以下的颗粒物可以进入人的呼吸系统，称为可吸入颗粒物或者飘尘。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，引发多种疾病。2003年春季发生的严重呼吸系统窘迫综合症（SARS）的一种重要传播体患者的飞沫，就是带又SARS病毒的可吸入颗粒物。可吸入颗粒物在大气中可持续很长的时间，含量高时会导致大气能见度降低。措施：减少大气中的可吸入颗粒物要从它的源头工业烟尘和灰尘着手。消除工业烟尘可采取的措施包括改造锅炉、提高染料效率和安装有效的除尘设备等。为减少因风扬起的灰尘，应尽量保持路面清洁，减少裸露地面的面积；拆房作业时必须先用水喷淋，并在施工现场采取纱网防尘、随时冲洗进出车辆的轮胎、及时清除建筑垃圾等措施。另外，职务可以过滤多种大气污染物，使大气得以净化，因此造林绿化时防止大气污染的有效措施。【过渡】 人的一生大部分时间时在室内度过的，室内空气质量与人体健康的关系甚为密切。【板书】 二 室内空气污染的来源及危害【交流研讨】 阅读课本，并结合自己生活知识完成第六页表格。【活动】老师与同学共同讨论完成表格。（略）【讲解】 下面具体介绍几种对室内空气质量造成严重污染的几个方面。【板书】 1 厨房室内空气污染严重的空间【讲解】 来源：厨房是室内空气污染严重的空间，其污染主要来自两个方面：一是煤、煤气、液化气等燃烧产生的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氢氧化物等造成的污染；二是烹饪菜肴时产生的油烟造成的污染。危害：厨房油烟与烧菜时油的温度有直接关系：当油温高于200C时，会产生具有强烈辛辣味的丙烯醛，它对鼻、眼、咽喉黏膜有较强的刺激作用，可引起鼻炎、咽喉炎、气管炎等呼吸系统疾病；当油温度更高时，除了产生丙烯醛外，还会产生其他一些有毒、有害物质入苯并（a）芘等。【板书】 2 装饰材料居室空气污染的源头【讲解】 来源：装饰材料挥发出的苯，甲醛等有害物质可能对室内空气造成污染。居室里的苯（benzene）主要来自建筑装饰中使用的涂料、填料、胶黏剂、防水材料等。 涂料和胶黏剂时居室内甲醛（methanal）的主要来源。危害：苯对人的皮肤、眼睛和上呼吸道油刺激作用。苯的吸入量达到一定程度时可能导致再生障碍性贫血，甚至可能 引发癌症。甲醛可导致人体嗅觉功能异常、肝脏功能异常和免疫功能异常等。甲醛已经被世界卫生组织确定为可以致癌和致畸物质。【知识支持】 甲醛也叫蚁醛，化学式为CH2O，式无色有刺激性气味的气体。甲醛化学性质活泼，可以发生加成反应、氧化反应等。【板书】甲醛性质 a 加成反应 催化剂 HCHO + H2 CH3OH 加热b 氧化反应 催化剂 2HCHO + O2 2HCOOH 加热 加热HCHO + 2Cu (OH)2 HCOOH + Cu2O + 2H2O【学生活动】 阅读知识支持【板书】 3 吸烟不可小看的污染【讲解】 来源：吸烟也是严重污染室内空气的因素。烟草燃烧释放的烟雾含有烟碱、一氧化碳、醛类、苯并（a）芘等多种有害物质。【动手空间】 烟草烟雾中有害化学成分的检验 按课本组装使用装置，点燃香烟，用大号的医用注射器从装置尾部抽气，使烟雾依次通过各试管。 检验是否含有醛类：取下装有蒸馏水的A试管，从中取出5mL溶液加入另一试管，加入新制Cu（OH）2悬浊液2mL，用酒精灯加热后，观察发生的现象。 检验是否含有一氧化碳：观察B试管中新鲜动物血的颜色的变化。 检验是否含有烟碱：取下装有酒精溶液的C试管，直接滴入几滴HgCl2，观察是否有沉淀生成。【注意事项】 凝固了的血液不易与一氧化碳发生作用，因此动物血液要用新鲜得，且要加入抗凝血剂（如柠檬酸钠溶液）。 HgCl2有剧毒，使用时务必十分小心。【实验现象】a 在步骤中，现象时加热后的试管产生了红色沉淀，结论是香烟燃烧产生的烟雾中含醛类。 b 在步骤中，现象时新鲜的动物血液的盐酸由深红变为鲜红色，结论是香烟燃烧产生的烟雾中含有一氧化碳。 c 在步骤中，现象时试管内产生了白色沉淀，结论是香烟燃烧产生的烟雾中含有烟碱。【讲解】烟碱（nicotine）又称尼古丁，时存在于烟草中的一种生物碱。危害