高中化学 专题1 洁净安全的生存环境 第1单元 空气质量的改善（第2课时）治理大气污染 让居室空气更清新学案 苏教版选修1（通用）

第2课时治理大气污染让居室空气更清新1硫酸型和硝酸型酸雨的形成过程。(难点)2石灰石脱硫过程。(重点)3有害气体的催化转化。(重点)一、治理大气污染1改善大气质量的首要任务是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。用化学方程式表示硫酸型酸雨和硝酸型酸雨形成的过程：(1)硫酸型酸雨：SO2H2OH2SO3，2H2SO3O2=2H2SO4(或O22SO22SO3，SO3H2O=H2SO4)。(2)硝酸型酸雨：N2O22NO,2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO。1为什么雨后空气质量较好？【提示】雨前空气中有毒有害的硫氧化物和氮氧化物溶解在雨水中降落到地面。空气中悬浮物被雨水带下，所以雨后空气清新。二、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主要污染成分：装饰材料挥发出的甲醛、苯、甲苯、醚类、酯类等物质具有不同程度的毒性。2甲醛的危害与危险含量：甲醛对人的皮肤和呼吸器官有强烈的刺激作用。根据我国现行的室内卫生标准规定，室内空气中甲醛的最高允许浓度为0.08 mgm3。新房装修后不要立即搬入，最好通风透气两个月以上，尽可能排出有害气体，另外，搬进新房后还应注意保持室内通风。3某些绿色植物抗污染清单：植物吸收物质吸收能力芦荟甲醛强常青藤苯强龙舌兰三氯乙烯弱吊兰甲醛强2新装修的房子用酸性KMnO4溶液喷雾能减少室内甲醛含量吗？【提示】能，原理是4MnO5HCHO12H=4Mn25CO211H2O。治理大气污染第1步探究问题引入，自主探究1收集的一瓶酸雨雨水放置一段时间后pH是变大还是变小？【提示】变小，原因是酸雨雨水在放置过程中存在如下反应SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2=2H2SO4。随着H2SO3转化为H2SO4，会有更多的SO2转化为H2SO3，而H2SO3的酸性比H2SO4的酸性弱，导致酸雨雨水的酸性增强，pH变小。2静电除尘为什么必须使用直流高压？【提示】电压越高，电场强度越大，除尘效果越好。第2步阐述要点归纳，深化知识1酸雨(1)雨水的pH因为大气中CO2溶于雨水CO2H2OH2CO3，正常雨水的pH5.6。酸雨是指pH5.6的雨水。(2)酸雨的形成酸雨的形成与以下大气污染物有关：含硫的化合物(SO2、SO3等)。含氮的化合物(NO、NO2等)。2常见影响空气质量的物质及其对环境的影响物质主要来源对环境的影响应采取的措施二氧化碳煤、石油等化石燃料的燃烧造成地球温室效应加剧，全球气候变暖，海平面上升开发新能源，减少化石燃料的使用，植树造林二氧化硫煤、石油等化石燃料的燃烧形成酸雨，损害庄稼、森林、建筑等对煤、石油等化石燃料进行脱硫处理氮氧化物汽车尾气的任意排放形成酸雨、光化学烟雾，破坏臭氧层对汽车尾气进行净化处理可吸入颗粒物工业生产过程中产生内含的重金属盐直接损害人体健康在排入大气之前进行净化处理3.改善空气质量的措施(1)控制化石燃料的使用及治理化石燃料产生的污染的措施a改善燃煤质量，降低含硫量。可采用的方法是在煤中加入石灰石作脱硫剂，降低SO2的排放或者对煤进行洗选加工，降低含硫量。CaCO3CaOCO2CaOSO2=CaSO32CaSO3O2=2CaSO4b发展洁净煤技术，开展煤的综合利用。如：煤的气化和液化。C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)c调整能源结构，减少化石燃料的使用。如：开发太阳能、风能、地热能、核能和氢能等新能源。(2)减少汽车尾气污染的措施a推广使用无铅汽油。b在汽车尾气系统中装置催化转化器，使氮氧化物转化为无污染的能参与大气循环的气体。2NO2CON22CO2(3)解决悬浮颗粒物污染的措施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。减少悬浮颗粒物排放的主要措施之一是静电除尘。由于酸雨中存在SO2、H2SO3，放置一段时间后它们可被空气中的氧气氧化成H2SO4，而使酸雨的pH降低。第3步例证典例印证，思维深化以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是()选项氧化物环境问题主要来源ACO2酸雨化石燃料的燃烧BSO2光化学烟雾汽车尾气的排放CNO2温室效应工厂废气的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃烧【解析】大气污染对应的物质如下：酸雨SO2、NOx，光化学烟雾NOx，温室效应CO2。【答案】D第4步运用精选习题，落实强化1SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2的含量不得超过0.02 mgL1。下列措施中，不能减少SO2排放量的是()A用天然气代替煤炭作民用燃料B大力植树造林C硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率D燃煤中加入生石灰【解析】天然气是一种清洁燃料，煤炭中含有硫元素，燃烧会产生SO2，所以A项能减少SO2的排放量；某些树木能吸收SO2，但不能减少SO2的排放量；提高SO2的吸收率，就可以减少向大气中的排放量；煤炭中加入的生石灰可以与产生的SO2反应生成CaSO3，从而减少SO2的排放量，故选B项。【答案】B居室的污染与治理方法第1步探究问题引入，自主探究1居室中的主要污染物是什么？【提示】CO、SO2、NOx、油烟、HCHO、苯等。2检验居室中甲醛气体的方法除用酸性KMnO4溶液外，还可以用哪些方法？【提示】强氧化性溶液都能氧化甲醛，只要反应现象明显，都可以用来检验甲醛气体的存在，如：已知浓度的溴水，酸性K2Cr2O7溶液，当然，用新制Cu(OH)2悬浊液也可以，只不过反应很慢。第2步阐述要点归纳，深化知识1居室内的污染物家用燃料燃烧、烹调和吸烟等产生的CO、NO、NO2、SO2和尼古丁等污染物是造成室内空气污染的主要因素，另外，各种建筑材料和装饰材料也带来各种挥发性有机物，如甲醛(HCHO)、苯(C6H6)、甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)，以及放射性气体氡(Rn)等污染物。2.避免或减少室内污染的方法(1)讲究厨房卫生，减少厨房污染。例如：安装并使用抽油烟机，炒菜时的油温不要过高，及时清理垃圾等。(2)合理使用杀虫剂、消毒剂、清洁剂和化妆品等。(3)家庭装修时要尽量简单，遵循经济实用和美观舒适的原则。(4)装修后的房间不宜立即入住，应当通风一段时间，最好经过环保检测合理后再居住。(5)居室中适当绿化，一些花草能吸收有害物质。如：龙舌兰可以吸收苯，吊兰、芦荟可以吸收甲醛等。(6)要选择正规企业生产的、符合国家标准的环保家具等。3检验烟草烟雾中是否含有醛类、一氧化碳和烟碱实验装置如图所示：实验步骤：(1)按上图所示组装实验装置，检查装置气密性后点燃香烟，用大号的医用注射器从装置尾部抽气，使烟雾依次通过A、B管。(2)检验是否含有醛类：取下装有蒸馏水的A管，从中取出5 mL溶液并加入另一支试管中，再加入新制Cu(OH)2悬浊液2 mL，用酒精灯加热后，观察发生的现象。(3)检验是否含有一氧化碳：观察B管中新鲜动物血液颜色的变化。(4)检验是否含有烟碱：将B管中的动物血液换成10 mL 95%的酒精。重复步骤(1)，当酒精变为褐色时，取下B管，将2 mL褐色溶液倒入另一支试管中，再滴入几滴HgCl2溶液，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的且要加入抗凝血剂(如柠檬酸钠溶液)。HgCl2有剧毒，使用时务必十分小心。实验现象与结论：实验步骤实验现象实验结论(2)试管中出现红色沉淀烟雾中含醛类(3)动物血液由深红变为鲜红烟雾中含CO(4)试管中出现白色沉淀烟雾中含烟碱第3步例证典例印证，思维深化吸烟有害健康，科学实验表明香烟所产生的烟雾中至少有300多种化合物不同程度地对人体有害。为了鉴定该烟雾中是否存在CO2和CO，在对香烟燃烧产生的烟雾进行适当处理后依次通过足量的以下试剂：澄清石灰水浓H2SO4灼热的黑色氧化铜粉末澄清石灰水发现、中澄清石灰水变浑浊，中黑色固体变红。试回答：(1)中现象说明_。(2)烟雾中CO是否存在？_，做出此判断所依据的实验现象为_。(3)写出、中反应的化学方程式。_；_。【解析】对CO2、CO做出鉴定，就要先鉴定CO2，后鉴定CO。鉴定CO2所用试剂为澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明存在CO2。CO的鉴定是通过它与CuO反应，黑色固体变红，产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊实现的。【答案】(1)该烟雾中含有CO2(2)存在中黑色固体变红，中澄清石灰水变浑浊(3)COCuOCuCO2CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O第4步运用精选习题，落实强化2(双选)在入住新装修的新房之前，下列做法错误的是() A紧闭门窗，防止装修面干裂或变质B适度开窗通风，充分进行室内外空气对流C用高浓度的甲醛对室内进行环境消毒D在各个房间均匀适量地放置吊兰、芦荟等植物【解析】装修过的新房，其建筑材料和装修材料都会释放出多种、大量的有害物质，故A错、B对。一般的居室装修材料和黏合剂都能释放出甲醛，甲醛对人体有严重的危害，故C错。许多种花草都有吸收有害物质的功能，如常春藤和铁树可以吸收苯，吊兰、芦荟、虎尾兰可以吸收甲醛等，故D对。【答案】AC1改善空气质量，必须控制的三种主要污染物的排放量：SO2、NOx、烟尘。2掌握两种酸雨的形成机理：硫酸型酸雨、硝酸型酸雨。3石灰石脱硫的三个反应：CaCO3CaOCO2CaOSO2=CaSO32CaSO3O2=2CaSO44居室空气污染物的四种主要来源：装修材料、日用化学品、香烟烟雾、家用燃料的燃烧产物。1下列不属于形成酸雨的化学反应的是()ACO2H2OH2CO3BSO2H2OH2SO3C2H2SO3O2=2H2SO4D3NO2H2O=2HNO3NO【解析】硫酸型酸雨的形成：SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2=2H2SO4或2SO2O22SO3，SO3H2O=H2SO4；硝酸型酸雨的形成：大气中的NOx,2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO。【答案】A2化学与材料、能源、环境等密切联系。下列说法不正确的是()A研发光电转换材料，充分利用太阳能B包装材料聚氯乙烯属于烃，会造成环境污染C用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏D研发高效生物生长调节剂，减少对化肥的使用【解析】A研发光电转换材料，充分利用太阳能，是化学发展方向之一，故A正确；B.聚氯乙烯含有氯元素，不是烃，故B错误；C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，可以减少二氧化硫的排放，反应生成石膏矿，故C正确；D.高效生物生长调节剂可促进植物生长，可减少对化肥的使用，故D正确。【答案】B3按以下步骤进行实验，检验某新装修过的房屋室内空气中是否含有甲醛。在如图所示装置的小试管中加入1104molL1KMnO4溶液2 mL，再加入2滴6 molL1H2SO4溶液。用注射器在待测地点缓慢抽取空气样品50 mL，慢慢注入小试管中。连续多次抽取空气样品，注入小试管中，观察溶液的颜色是否褪去。根据实验下列说法错误的是()A在此实验的反应中，KMnO4是氧化剂B若实验的最终现象是溶液紫色褪去，则证明居室空气中含有甲醛C该实验可用稀溴水代替酸性KMnO4溶液DKMnO4溶液的浓度越大，实验效果越好【解析】该实验用的KMnO4的浓度仅为1104molL1，浓度很稀，之所以用KMnO4稀溶液，原因有二：一是KMnO4稀溶液还有颜色显示，二是居室空气中甲醛含量毕竟不会太高，经过几次采样就有可能使KMnO4溶液紫色褪去，若用高浓度KMnO4溶液，即使居室空气中含有HCHO，经过多次采样也不会使KMnO4溶液褪色。【答案】D4如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反应中不含()A化合反应B分解反应C置换反应 D氧化还原反应【解析】装置内没有单质出现，故不存在置换反应。化合反应为CaOSO2=CaSO3，分解反应为：CaCO3CaOCO2，氧化还原反应为2CaSO3O2=2CaSO4。【答案】C5A、B、C三种气体，都是大气的污染物，已知A的水溶液是一种无氧酸，A在空气中充分燃烧得到B；B是形成酸雨的主要污染物；C是一种单质，其