高中化学选修一改善大气质量

高中化学选修一改善大气质量Wehaveonlyoneearth地球是茫茫宇宙中最神奇最美丽的星球，她静静地闪耀着蓝色的光辉，缓缓地转动着，据目前太空探索的成果表明，整个银河系内尚未发现可供生物生存的其它星球，地球是我们人类惟一的家园第2页,共48页，2024年2月25日，星期天曾经她如此美丽动人第3页,共48页，2024年2月25日，星期天如今的她早已不如往前发烧了—温室效应脱发了—森林减少第4页,共48页，2024年2月25日，星期天皮肤病—沙漠化肺结核—大气污染如今的她早已不如往前第5页,共48页，2024年2月25日，星期天如今的她早已不如往前高血脂—水污染第6页,共48页，2024年2月25日，星期天水体污染固体废弃物污染2004年中央电视台首届全国漫画大赛作品思考：请指出漫画要表达的思想？第7页,共48页，2024年2月25日，星期天温室效应大气及固体废气物污染酸雨蔓延

第8页,共48页，2024年2月25日，星期天臭氧层破坏第9页,共48页，2024年2月25日，星期天思考：请对以上漫画主题中所涉及到的环境污染类型进行分类。（1）大气污染（2）水体污染（3）垃圾污染——第一节内容——第二节内容——第三节内容第10页,共48页，2024年2月25日，星期天1个人1天要呼吸2万多次与环境交换1万多升气体空气质量与人体健康——息息相关

第11页,共48页，2024年2月25日，星期天世界八大公害“伦敦烟雾”事件：“马斯河谷”事件：“多诺拉烟雾”事件：“洛杉矶光化学烟雾”事件：1930年，比利时马斯河谷工业区，有害气体和粉尘污染空气。1948年，美国宾夕法尼亚州多诺拉城，烟雾事件，污染空气。1943年夏，美国洛杉矶市，汽油燃烧产生碳氢化合物，在紫外光线照射下反应产生淡蓝色的光化学烟雾。1952年，伦敦，煤排放的粉尘和二氧化硫产生烟雾事件。第12页,共48页，2024年2月25日，星期天“四日市哮喘”事件：“水俣（yu）病”事件：“骨痛病”事件：“米糠油”事件：1961年，日本四日市，石油化工产生废气污染城市空气。1935年，日本熊本县水俣市，含无机汞的工业废水污染了水体。1955年，日本富士县神通川，水体受含镉废水污染。1968年，日本九州市爱知县，多氯联苯载体混入米糠油中。第13页,共48页，2024年2月25日，星期天面对一幕幕触目惊心的环境灾难尽管现在我们还没有成为无辜的受害者，但我想每一个人的心都像被一种东西紧紧的揪着

——明天谁来保障我们的生存？第14页,共48页，2024年2月25日，星期天第1节改善大气质量第四章保护生存环境【学习目标】1.知道大气主要污染物及其危害，能说出减少大气污染物的原理和方法。2.知道主要的室内空气污染物及其危害，了解减少室内空气污染物的方法。3.认识化学科学的发展对于环境保护的重要作用，树立可持续发展的观念。【重点和难点】1.大气主要污染物及其危害，改善大气质量的主要方法。2.臭氧层受损和汽车尾气系统中催化转化器的化学反应原理。第15页,共48页，2024年2月25日，星期天大气的组成:

干燥洁净空气的组成几乎是不变的。根据这个组成可以很容易判定大气中的外来污染物。0.000001臭氧0.000008氙气0.00005氢气0.0001氪气0.000524氦气0.0018氖气0.03二氧化碳0.93氩气

体积分数

其他气体第16页,共48页，2024年2月25日，星期天大气污染物主要成分可吸入颗粒物大气中液体、固体状物质，又称飘尘S的氧化物SO2、SO3（SOx）N的氧化物N2O、NO、NO2（NOx）C的氧化物CO（CO2不是大气污染物）碳氢化合物CH4、C2H6

（HC）氟氯代烷CFCs（氟利昂）等主要的大气污染物CFCs(英文全称Chloro-fluoron-carbon）为氯氟烃的英文缩写第17页,共48页，2024年2月25日，星期天1.

酸雨2.

臭氧层受损3.

温室效应与全球气候变暖几种常见的大气污染现象：第18页,共48页，2024年2月25日，星期天1.酸雨（pH＜5.6的降水）成因：人为排放S的氧化物和N的氧化物等酸性气体；形成机理：或：2SO2+O22SO3催化剂SO3+H2O====H2SO4②3NO2+H2O====2HNO3+NO①SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2====2H2SO4催化剂大气中的烟尘、O3等第19页,共48页，2024年2月25日，星期天危害：引起江河湖泊和土壤的酸化影响渔业、林业、农业和畜牧业的正常生产。加快房屋、桥梁、堤坝、管道和电缆等的腐蚀，特别是对文物古迹、雕塑绘画和人文景观的腐蚀作用尤其显著。酸雨还会对人体健康造成影响。第20页,共48页，2024年2月25日，星期天防治：①消除工业烟尘、改变能源结构，研制开发新型清洁能源；②改造锅炉，提高燃烧率，处理尾气，综合回收利用；③治理：石灰石——石膏法CaCO3+SO2

＝CaSO3+CO22CaSO3+O2＝2CaSO4第21页,共48页，2024年2月25日，星期天2.臭氧层受损图4-5

南极上空臭氧层的变化

在距离地面15～50km的大气平流层集中了自然界90％的臭氧，也就是我们说的臭氧层。臭氧层中臭氧的含量虽然很少，但可以吸收来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免遭伤害。所以臭氧层是地球的保护伞。第22页,共48页，2024年2月25日，星期天人类活动排入大气的某些化学物质，如：氟氯代烃（致冷剂，商品名为氟利昂）和含溴的卤代烷烃（灭火剂，商品名为哈龙）等化学性质稳定，在低层大气中基本不分解。上升到平流层以后，在紫外线的照射下分解出氯原子，参与破坏臭氧的反应破坏原因：

Cl+O3ClO+O2+ClO+OCl+O2总反应O+O32O2

在上述反应中，一个氯原子能破坏10万个O3，哈龙分解产生的溴原子破坏O3的能力更强。措施：减少并禁止氟氯烃等物质的排放研制新型的制冷系统；第23页,共48页，2024年2月25日，星期天（一）对人类健康影响1.增加皮肤癌：臭氧减少1%，皮肤癌（黑色素癌）患者增加4%-6%。2.损害眼睛，增加白内障患者。3.削弱免疫力，增加传染病患者。破坏臭氧层的危害（二）对生态影响：农产品减产及其品质下降。2.减少渔业产量。紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物。3.破坏森林。紫外线辐射的增加会破坏核糖核酸（DNA），以改变遗传信息及破坏蛋白质，从而影响植物（特别是森林）的生长。4.对工业生产的影响。如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。

第24页,共48页，2024年2月25日，星期天人类共同采取“补天”行动：签订了《保护臭氧层维也纳约》《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》等国际公约。第25页,共48页，2024年2月25日，星期天

氟里昂于30年代开发出来。属于氯氟烃化合物（CFCs），氟里昂是它的商品名称。它不易燃烧，不具腐蚀性，无毒，性能稳定，价格便宜，作为一种工业用化学物质，被广泛使用在各种冷冻空调的冷媒、电子和光学元件的清洗溶剂、化妆品等噴雾剂，以及泡沫塑料PU、PS、PE的发泡剂等等。从20世纪的30年代初到90年代的五六十年中，人类总共生产了1500万吨氯氟烃。

在对氟里昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟里昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。氟氯代烷的功与过科学史话第26页,共48页，2024年2月25日，星期天看漫画，试想企鹅在说什么？第27页,共48页，2024年2月25日，星期天近百年来全球平均气温已上

0.6~0.9℃3.温室效应与全球气候变暖第28页,共48页，2024年2月25日，星期天资料卡片1、大气中温室气体及现有浓度、增长率以及对增温的作用温室气体现有浓度（mL/m3）估计年增长率（％）估计对温室效应增加的贡献率（％）CO23500.455CH41.71～215N2O0.30.26氟氯代烷6.3×10-45.0242、温室气体主要来源有：②化肥的大量使用（导致土壤产生N2O）；①化石燃料大量使用（产生CO2）；⑤森林面积减少（减少吸收CO2）；③致冷剂和喷雾剂的广泛生产、使用（产生氟氯代烷）；④航空业迅速发展（飞机高空飞行会产生大量的CO2和N2O等）；第29页,共48页，2024年2月25日，星期天（1）减少温室气体的产生。3、防治措施

这种方法由于受到成本和技术等的限制，目前不太容易实行，但也是人类努力的方向。⑴减少使用煤、石油和天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能和地热，发展核能和氢能；⑵大面积植树造林，严禁乱砍滥伐森林；⑶限制并逐步停止氟氯代烷的生产和使用；⑷控制煤矿、稻田和垃圾填埋场等场所破坏的CH4；⑸控制人口增长。（2）除去或回收温室气体。第30页,共48页，2024年2月25日，星期天4、温室效应的危害冰川消退海平面上升大洋洲岛国图瓦卢50年后将消失，居民将被迫于2002年起举国搬迁(新西兰）。荒漠化世界上某些地区的降水将减少，而蒸发将增大，致使径流减少。原生态系统内物种损失对农业生产的影响旱干涝洪第31页,共48页，2024年2月25日，星期天

煤、石油等化石燃料是当今世界最重要的能源。煤除了含有碳元素外，还含有氢、氧、氮和硫等元素，以及无机矿物质。二.改善大气质量1.减少煤等化石燃料的燃烧产生的污染NNONO2SO2SCCO从煤的组成分析可能造成的污染？第32页,共48页，2024年2月25日，星期天为了减少煤燃烧产生的大气污染目前主要采用的措施有：改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备

进行煤炭洗选加工，降低含硫含灰量。同时限制高硫分、高灰分煤炭的开采。2CaCO3+O2+2SO2===2CaSO4+2CO2

2CaO+O2+2SO2===2CaSO4改善燃煤的质量a.提高燃烧时的空燃比（增大空气的比率）；b.采用新型煤粉燃烧器；c.在煤中加入固硫剂（如石灰石、生石灰）后再燃烧。第33页,共48页，2024年2月25日，星期天发展洁净煤技术，开展煤的综合利用。煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径。水煤气或干馏煤气就是煤气化后的产物。C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)高温焦炭在高温下与水蒸气反应，就得到CO和H2H2、CO、CH4和CO2水煤气：CO、H2干馏煤气：第34页,共48页，2024年2月25日，星期天调整和优化能源结构:

降低燃煤在能源结构中的比率，加快开发和利用太阳能、风能、地热能、核能和氢能等新能源。风力发电我国自行设计和建造的秦山核电站第35页,共48页，2024年2月25日，星期天2.减少汽车等机动车尾气污染

我国一些大城市汽车等机动车排放的尾气（含CO、NO、NO2和碳氢化合物等，如果使用含铅汽油的还有含铅的化合物）在相应大气污染物排出总量中可占40～50％，所以，减少汽车等机动车尾气污染是改善大气质量的主要环节。二.改善大气质量第36页,共48页，2024年2月25日，星期天推广使用无铅汽油铅污染主要是使用含铅抗爆震剂：四乙基铅Pb(C2H5)4

现在广泛采用的无铅汽油抗爆震剂是甲基叔丁基醚（MTBE）等；甲基叔丁基醚是否会对人体造成危害还有争议，但迄今尚未找到更合适的替代物。危害：引起儿童行为异常和智力障碍。引起孕妇的孕儿出现神经系统发育异常2.减少汽车等机动车尾气污染第37页,共48页，2024年2月25日，星期天在汽车尾气系统中装置催化转化器2CO+2NO====2CO2+N2催化剂催化剂C7H16+11O2====7CO2+8H2O注意：含铅的化合物会使催化剂中毒，使用装有催化转换器的汽车必需使用无铅汽油。在催化器前半部发生反应：在催化器后半部发生反应：催化剂2CO+O2====2CO2

图4-11催化转化器未燃烧的碳氢化合物如庚烷（C7H16）和尚未反应的CO催化转化器中的催化剂通常为铂等贵金属。2.减少汽车等机动车尾气污染第38页,共48页，2024年2月25日，星期天其他减少汽车尾气污染的措施：以锂离子电池为动力的汽车使用液化石油气(LPG)为燃料的汽车2.减少汽车等机动车尾气污染第39页,共48页，2024年2月25日，星期天3.减少室内空气污染目前已发现的室内空气污染物达300种，主要是：（1）家用燃料燃烧、烹调和吸烟等产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2、油烟和尼古丁等污染物；（2）各种建筑材料和装饰材料产生的各种挥发性有机物，如甲醛(HCHO)、苯(C6H6)、甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)，以及放射性元素氡(Rn)等污染物。二.改善大气质量第40页,共48页，2024年2月25日，星期天(1)一氧化碳COCO与血红蛋白的结合能力大约是O2的200～300倍CO的来源：各种家用燃料（煤、煤气、石油气、天然气等）。

预防方法：注意室内通风、安装烟囱和抽气、排气设备等，有条件的场所还应当安装CO警报器注意：CO气体无色、无味，不易被察觉！

Hb+O2HbO2血红蛋白氧合血红蛋白Hb+COHbCO血红蛋白碳氧血红蛋白第41页,共48页，2024年2月25日，星期天(2)甲醛HCHO主要来源：

可刺激人的眼、呼吸道黏膜，引起流泪、气喘和胸闷等；长期接触低剂量的甲醛可引起过敏性皮炎、造成免疫功能异常、一些中枢神经系统，甚至还可能引发癌症。选用达标的装修材料；注意室内的温度和通风。物理性质：甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体。各种制造人造板材、家具以及装修时使用的黏合剂。

我国标准规定的室内空气中HCHO的最高允许含量为0.08mg/m3；氡的放射性最高允许含量，新建住房为100Bq/m3；旧房为200Bq/m3。资料卡片主要危害：预防措施：第42页,共48页，2024年2月25日，星期天(3)氡污染(86Rn)氡是一种无色、无味的放射性气体，是一种室内放射性污染物。氡主要来源于：长期吸入氡会引起肺癌。选用达标的装修材料；注意室内通风。

我国于2003年3月1日实施了第一部《室内空气质量标准》，为改善室内空气质量、保护人体健康提供了有力的法律依据。图4-15国际通用的放射性标志物理性质：地下岩石和土壤，以及含有放射性元素的填入石材。（建筑材料、瓷砖、石材等）

氡的危害：

预防措施：第43页,共48页，2024年2月25日，星期天图4-17

美丽的室内植物----空气清洁师图4-16

教室内定期消毒思考与交流防治措施：①保持室内空气流通②禁止吸烟③居室装修选择达国标的环保材料④……⑤……⑥……⑦……第44页,共48页，2024年2月25日，星期天

滴水观音茎内的白色汁液有毒，滴下的水也是有毒的，误碰或误食会引起咽、口部不适，胃灼痛感。应特别注意防止幼儿误食。但是滴水观音并不属于致癌植物。