高中化学之化学与环境课件

化学与环境地球是人类赖以生存的家园。面对天空中飞舞着的垃圾，随风而来的狂沙，河流里的污水横流，我们要清醒的认识到：地球受到了严重的威胁！面对这样恶劣的自然环境，我们应该伸出自己的双手，为地球减少一些负担。

人类生存的环境，是指以人类社会为主体的外部世界的总和，包括自然环境和社会环境。1.环境

人类活动产生的污染物或污染因素，进入环境的量，超过环境容量或环境自净能力时，就会导致环境质量变化，出现环境污染。3、什么是环境污染？④按污染产生的原因分：有生活污染源、工业污染源、农业污染源、交通污染源污染等；⑤按污染物的形态分：有废气污染、废水污染、固体废弃物污染、噪音污染、辐射污染、光污染等；⑥按影响的范围分：有全球性污染、区域性污染和局部污染。③按污染物的性质分：化学污染、生物污染、物理污染②按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。①按环境要素分：大气污染、水污染、土壤污染。4、环境污染的分类

2002年6月27日，桔红色的晚霞浮现在澳大利亚悉尼纳拉宾海滩的上空。由于空气污染严重，空气中的悬浮颗粒遭遇冷空气，透过阳光的照射便形成了如此灿烂的“晚霞”。可怕的浓烟

表4-120世纪中叶世界环境公害事件名称地点时间污染物成因及结果马斯河谷烟雾事件比利时马斯河谷1930年12月烟尘、SO2山谷中工厂多，逆温天气，工业污染物积聚，又遇雾日。SO2被氧化为SO3进入肺深部。数千人发病，60多人死亡多诺拉烟雾事件美国多诺拉1948年10月烟尘、SO2工厂多，遇雾天和逆温大气，SO2与烟尘作用生成硫酸，吸入人肺部，4天内42％的居民患病、17人死亡伦敦烟雾事件英国伦敦1952年12月烟尘、SO2居民烟煤取暖，煤中硫含量高，排出的烟尘量大，遇逆湿天气，Fe2O3使SO2变成硫酸沫，吸附在烟尘上，吸入肺部，5天内4000人死亡洛衫矶光化学烟雾事件美国洛衫矶1943年5月到10月光化学烟雾汽车多，每天有1000多吨碳氢化合物进人大气，市区空气水平流动慢。石油工业和汽车废气在紫外线作用下生成光化学烟雾，使大多数居民患病，65岁以上老人死亡400人水俣事件日本九州南部熊木县水俣镇1953年甲基汞氮肥生产采用氯化汞和硫酸汞作催化剂。含甲基汞的毒水废渣排入水体，甲基汞被鱼吃后，人吃中毒的鱼而生病，水俣镇病者180多人，死亡50多人富山事件日本富山县1931～1972年镉炼锌厂未经处理净化的含镉废水排入河流。人吃含镉的米、喝含锅的水而中毒，全身骨痛，最后骨骼软化，患者超过280人，死广34人四日事件日本四日市1955年SO2、烟尘、金属粉尘工厂向大气排放SO2和煤粉尘数量多，并含有钴、锰、钛等。有毒重金属微粒及SO2吸人肺部，患者500多人，36人在气喘病折磨中死去米糠油事件日本本州1968年多氯联苯米糠油生产中，用多氯联苯作载加热，因管理不善，毒物进入米糠油中。人食用含多氯联苯的米糠油而中毒。患者5000多人，死亡16人1982年冬，美国纽约出现22℃高温，创百年纪录；1987年夏，希腊雅典出现罕见持续46℃高温天气；1988年7月，中国武汉高温天气持续25天之久。地球出汗了！全球变暖，人人买单！全球变暖的概念及危害全球变暖是指全球气温升高。近一百多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总体为上升趋势。全球变暖的主要原因是温室气体。★温室气体并非只有CO2，还有甲烷（CH4）、氯氟烃（CFCl3，即氟里昂）、一氧化二氮（N2O）和氢氧根（OH-）等。

各种温室气体对全球变暖的影响大气中温室气体如CO2、CH4、N2O等浓度过高时，会使地面接收到的太阳辐射大于地面向太空反射回去的辐射热，从而使地面气温逐渐升高，这种现象称为温室效应。温室效应形成空气中二氧化碳增加的原因①由于人口急剧增加，工业迅猛发展，煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳，远远超过了过去的水平。②由于对森林乱砍乱伐，大量农田建成城市和工厂，破坏了植被，减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。③表水域逐渐缩小，降水量大大降低，减少了吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡联合国报告称牛是地球温室效应元凶全球10.5亿头的牛群才是温室效应的“最大元凶”，其排放出的二氧化碳占了全球温室气体总量的18%。超越了人类交通工具，如汽车、飞机等的二氧化碳排放量。牛群的排泄物会产出100多种污染气体，其中甲烷的排放量占全球总量1/3，这种气体暖化地球的速度比二氧化碳快20倍。全球气候变化

地球变暖实际上是一种典型的全球性问题。全球变暖既可能带来对人类有利的影响，也可能带来不利的后果。

●全球变暖将导致世界上四分之一的陆地动植物在未来50年内灭绝。气候变化使得一些鸟类被迫改变迁徙时间和路线，还有一些鸟类甚至无法完成迁徙行动2007.8.3消息:气候变暖可能致极地冰川藏14万年前的病毒复活地球上的病虫害增加全球变暖的概念及危害由气温上升引起的粮食作物产量的下降。粮食不足问题高温引起的用于空调等能源的增加，进而引发能源危机气候反常，海洋风暴增多

气温上升会使干旱的热带地区更加干旱，土地沙漠化的进程加快，自然灾害的进程加快，自然灾害也越来越频繁

1)温室效应的解决措施

1、节约与开发新能源，减少温室气体的排放量，减少矿物能源的使用比例，发展不排放温室气体的能源，如核能、水电能、太阳能、风能、地热能等。2、大力开发二氧化碳固化等技术，依靠自然之力—植物生长吸收二氧化碳。3、开发适应地球变暖技术。1．CO2在自然界中的循环?2．CO2还有哪些性质？2、臭氧层破坏臭氧层被破坏的后果是“无形杀手”—紫外线长驱直入，皮肤癌发病率增加。据美国科学家研究认为，臭氧含量减少1%，则损害人体的紫外线就会增加2.3%，皮肤癌发病率增加5.5%。在距离地面约25Km处，有一层由太阳强辐射造成的臭氧层，它能吸收太阳紫外线，使大部分有害射线不能到达地球表面，保护地球生物免遭伤害，是地球的“保护伞”。

臭氧层空洞的产生与防止当臭氧含量降低到一定程度，称之为空洞。

南极附近臭氧量减少尤为严重，出现了全球臭氧量最低值，大约低于全球平均值的30%-40%，相对于其他地区来说，就象是一个洞，这就是“南极臭氧洞”。

造成臭氧空洞主要是在同温层中发生了以下两类反应：造成臭氧层破坏的罪魁祸首是氟里昂，此外甲烷、四氯化碳、三氯甲烷等也会引起臭氧层的破坏。光离解过程产生的Cl原子自由基在平流层中的滞留期约为2年，通过链反应每个Cl可摧毁1-10万个臭氧分子，破坏臭氧层。

氟里昂和汽车尾气中的氮氧化物类化合物进入同温层后，在紫外光的作用下，产生NO和Cl，作为催化剂将持续不断地破坏，造成臭氧含量的下降。

大气中的臭氧总量每减少1%，到达地面的太阳紫外线辐射就会增加2%。到达地面的太阳紫外线辐射增加，一方面直接危害人体健康，象皮肤癌、白内障、各种传染病患者会大幅度增加；另一方面还对生态环境和农林牧渔业造成破坏，农产品减产、品质下降，渔业产量减少，森林覆盖率减少……等等，给人类和地球上的生物带来巨大灾难。臭氧空洞的危害

为了保护臭氧层，国际社会要求各国减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层的物质的排放，发达国家要求到2000年停止使用氟氯烃，发展中国家则在2016年冻结使用，2040年淘汰；并组织人力物力研制新型的制冷系统。臭氧层的保护雨中垂钓

酸雨通常是指pH值小于5.6的降水(雨、雪、雾、露)，是大气污染现象之一。

酸雨成因：化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸、硝酸、纸浆生产等产生的工业废气(二氧化硫和氮氧化物等酸性气体)。酸雨的形成和危害酸雨形成的原理：点燃S+O2SO2SO2+H2O

H2SO3（弱酸）2SO2+O22SO3SO3+H2O

H2SO42SO2+O2+2H2O2H2SO4（强酸）（酸雨pH值﹤5.6）几种空气污染物的主要来源空气污染物主要来源二氧化硫煤、石油等燃料的燃烧，生产硫酸等工厂排放的尾气一氧化碳化石燃料等不完全燃烧氮的氧化物机动车辆等排放的废气可吸入颗粒物地面扬尘、燃煤排放的粉尘等酸雨的危害1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.3.破坏土壤、植被、森林.4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨可造成植物的叶面损伤和坏死，早落叶，林木生长不良，以致单株死亡。土壤肥力降低，产量下降，造成大面积森林衰退。1．将煤脱硫:以脱硫工艺处理后，含硫量会降为原来的25%—70%。石灰石法:将石灰石直接喷射入炉内，发生石灰石煅烧、二氧化硫吸收、亚硫酸钙氧化等反应。（1）煅烧和吸收：①CaCO3=CaO＋CO2↑②CaO＋SO2＝CaSO3（2）氧化：③2CaSO3＋O2＝2CaSO4

④2CaO＋2SO2＋O2＝2CaSO4

同时，石灰石中含有的少量MgCO3也会发生如下相似的反应。⑤MgCO3=MgO＋CO2↑⑥2MgO＋2SO2＋O2＝2MgSO4

讨论一1．以上六个反应中，哪些反应属氧化还原反应？属氧化还原反应的标出电子转移的方向和数目，指出什么是氧化剂，什么是还原剂。2．下列关于SO2、CaSO3具有的性质的叙述中，正确的是A．只有氧化性B．只有还原C．既有氧化性，又有还原性3．植树造林，吸收二氧化硫。4．寻找新能源。5．努力加强国际间合作。但是，至今还没有找到令人完全满意的治理SO2污染大气的办法。

二、保护水资源干旱被污染的小河㈠水体污染的危害水中的污染物种类繁多，如耗氧有机物，难降解有机物，重金属，植物营养物质，酸、碱和盐，石油，农药和病原体等。⒈重金属污染：⑴水俣病：Hg污染⑵骨痛病：Cd污染Hg、Cd、Pb、Cr等⒉植物营养素污染水中N、P等营养元素含量过多引起的污染叫水体富营养化，可能引起“水华”或“赤潮”。含磷洗衣粉的使用是造成水体富营养化的重要原因之一。赤潮:在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色.

根据引发赤潮的生物种类和数量的不同，海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。

一、大量赤潮生物集聚于鱼类的鳃部，使鱼类因缺氧而窒息死亡；二、赤潮生物死亡后，藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧，导致鱼类及其它海洋生物因缺氧死亡，同时还会释放出大量有害气体和毒素，严重污染海洋环境，使海洋的正常生态系统遭到严重的破坏；三、鱼类吞食大量有毒藻类。危害水华：淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征。原因：主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、绿藻、硅藻等藻类成为水体中的优势种群，大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。云南滇池爆发蓝藻生灵涂炭淡水中“水华”造成的最大危害是：1、饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。2、自来水厂的过滤装置被藻类“水华”填塞。3、漂浮在水面上的“水华”影响景观，并有难闻的臭味。每次发生水华现象都会给人类和自然界带来巨大的损失或灾害。

造成水污染的因素1、工业废水的任意排放2、农业上不合理施用农药和化肥3、生活污水的任意排放水体污染的危害1.水体污染加剧了水资源的危机2.危害人体健康3.造成水体富营养,使水生动物死亡4.造成土壤污染等爱护水资源：节约用水，防止水体污染。农业和园林改大水漫灌为喷灌、滴灌，分别可节水40%和70%以上。⑴混凝法是利用胶体的凝聚作用，除去污水中细小的悬浮颗粒；⑵中和法是利用中和反应调节废水的pH；⑶沉淀法是利用化学反应使污水中的某些重金属离子生成沉淀而除去；⑷氧化还原法是利用氧化还原反应将废水中的有害物质转化为无毒物质、难溶物质或易除去的物质。改善水质⒈根本措施是控制工业废水和生活污水的排放。⒉处理污水的方法很多，一般将物理法、生物法和化学法配合使用。⒊污水处理中的主要化学方法及其原理

生物方法：在无氧条件下培养微生物，用它们食去污水中的含N、P元素的腐物

自制简易净水器利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质活性炭具有吸附作用。活性炭不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味。污水处理水的净化和软化

图2—3

水净化过程示意图石灰—纯碱水净化中的化学过程硫酸铝的作用：常用的沉降剂，它在水中会发生水解反应，生成氢氧化铝白色絮状沉淀物，在其沉降过程中吸收水中悬浮物，一并带下，所以能净水。Al2(SO4)3+6H2O→2Al(OH)3+3H2SO4石灰-纯碱的作用：去除钙、镁离子，使水软化。Ca(OH)2+CaHCO3→2CaCO3+H2OCa(OH)2+Mg2++CO32+→CaCO3+Mg(OH)2曝气的作用：除去挥发性物质，带入的氧气可消除水中的不愉快气味，还可以使还原性离子氧化除去。例如，Fe2+→Fe(OH)3;Mn2+→MnO2(H2O)n

氯气的作用：对饮水进行消毒，氯气可杀灭病原微生物以及除去汞、锰、氰等有害物质，但氯气本身又会造成污染，会产生多达129种有机化合物，其中三氯甲烷等有致癌作用。我国规定饮水中氯仿CHCl3最高浓度小于60微克／升。许多国家采用ClO2或臭氧消毒饮水。H2O+Cl2→HClO+HCl2HClO→2HCl+O2开水要烧多久最合适？刚煮沸的水中氯代物含量超标，煮沸2-3分钟可使三氯甲烷大部分挥发消失；过度烧过的开水也不宜饮用。我国饮用水质量标准我国规定饮用水质量标准为：pH6.5—8.5；Ca2+、Mg2+总浓度小于0.0045摩尔／升；细菌总数小于100个／毫升。人体每天需要多少水？人的生命离不开水，成人体内含水量一般约占人体质量的60%左右。一个成年人平均每天补充水2.5—4升；一个60岁的人摄入体内的总水量可达55吨。人体失水2％—5％，就要补充水。如果因流血或出汗过多而丧失10％的水，生理机能就会失调；人体内失水在14％以上时，体内产生的毒物不易排出；丧失22％以上的水，则会导致死亡。中老年人由于体内固有水减少，皮肤干燥无光泽、皱纹增多、易患皮炎、便秘、肾脏病等症。

要合理饮水：通常每天要喝8—10杯水(每杯300毫升)；要提倡