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2019-2020年高中化學(xué) 第四章 第一節(jié) 改善大氣質(zhì)量（第2課時(shí)）教案 新人教版選修1 [過(guò)渡]除了火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等自然因素，人類活動(dòng)是造成大氣污染的主要原因。因此，如何有效的減少大氣污染，改善大氣質(zhì)量，成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題。 [板書]二、改善大氣質(zhì)量 1、減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染 [投影]煤的組成。根據(jù)組成思考煤燃燒的產(chǎn)物是什么？ [講述]我們目前使用得最多的燃料，仍是化石燃料（包括石油、煤、天然氣等），它們都是古代動(dòng)植遺體埋在地下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間復(fù)雜變化而形成的，除含有C、H等元素外，還有少量S、N等元素，它們?nèi)紵a(chǎn)生的CO、SO2、氮的氧化物等會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，形成酸雨。此外，煤的不充分燃燒，還產(chǎn)生CO，既造成浪費(fèi)也造成污染。 [分組討論]我國(guó)是世界上耗煤量最大的國(guó)家之一，為減少煤對(duì)大氣的污染請(qǐng)同學(xué)們討論應(yīng)采取那幾方面措施？ [討論]老師參與……… [交流]（1）改善燃煤質(zhì)量。（2）改進(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進(jìn)排煙設(shè)備等。（3）發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。開展煤的綜合利用（4）調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。 [投影] [講解]就每一方面進(jìn)行講解： …潔凈煤技術(shù)是高效、潔凈的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制的技術(shù)。通過(guò)加工可減少煤的硫分、灰分；通過(guò)潔凈、高效的燃燒可顯著減排大量的SO2及一定量的CO2；通過(guò)轉(zhuǎn)化 可把煤轉(zhuǎn)化為清潔的液體、氣體燃料，使煤炭得到清潔的利用…?！　? [板書] （1）改善燃煤質(zhì)量。（2）改進(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進(jìn)排煙設(shè)備等。2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2（3）發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。開展煤的綜合利用。C（g）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）（4）調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。 [過(guò)渡]在我國(guó)一些大城市，汽車等機(jī)動(dòng)車排出的一些大氣污染物如CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔锏龋ㄈ绻褂煤U汽油，污染物中還含有含鉛化合物），在相應(yīng)大氣污染物中含量可達(dá)到40%～50%，因此減少機(jī)動(dòng)車尾氣污染是改善大氣質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。 [板書]2、減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染 （1）推廣使用無(wú)鉛汽油 [閱讀]最新醫(yī)學(xué)研究進(jìn)一步表明，大氣中的鉛污染主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車燃油中添加的抗爆劑──四乙基鉛。汽車在行駛過(guò)程中通過(guò)尾氣排放出的污染物主要是CO、NOX有機(jī)酸及含鉛汽油產(chǎn)生的鉛塵。四乙基鉛是鉛的最主要烷基化合物，揮發(fā)性強(qiáng)，易溶于有機(jī)溶劑和油脂中，有劇毒，除了通過(guò)呼吸進(jìn)入人體外，它還能通過(guò)皮膚滲入人體，對(duì)人的中樞神經(jīng)有嚴(yán)重的摧殘作用。鉛塵長(zhǎng)期漂浮在大氣中，可直接吸入人的肺里，引起各種疾病。鉛可使人體造血功能衰退，引起肝功能障礙。 我國(guó)對(duì)無(wú)鉛汽油的推廣使用也很重視．從1993年起在部分機(jī)動(dòng)車輛試用無(wú)鉛汽油．繼北京之后，上海、廣州、天津、西安、深圳等城市及其它重要經(jīng)濟(jì)特區(qū)和旅游區(qū)也已實(shí)施汽油無(wú)鉛化。我國(guó)在2000年已實(shí)現(xiàn)汽油無(wú)鉛化。被譽(yù)為汽車“綠色食品”的無(wú)鉛汽油，一般是加入了甲基叔丁基醚[CH3O(CH3)3]作為高辛烷值組分。這種組分沸點(diǎn)較低，可以改善汽油的蒸發(fā)性能，對(duì)汽車的啟動(dòng)加速以及減少發(fā)動(dòng)機(jī)活塞磨損和耗油量。 [投影] [例題]有效地利用現(xiàn)有能源和開發(fā)新能源已受到各國(guó)的普遍重視。 （1）可用改進(jìn)汽油組成的辦法來(lái)改善汽油的燃燒性能。例如，加入ＣＨ3ＯＣ（ＣＨ3）3來(lái)生產(chǎn)“無(wú)鉛汽油”。ＣＨ3ＯＣ（ＣＨ3）3分子中必存在的原子間連接形式有_______（填寫編號(hào)，多選倒扣）。 ①②③④ （2）1980年我國(guó)首次制成一輛燃?xì)淦?，乘員12人，以50?。耄恚栊旭偭?0　ｋｍ。為了有效發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價(jià)的氫氣，下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟(jì)的制氫方法是_______（填寫編號(hào)，多選倒扣）。  ①電解水；②鋅和稀硫酸反應(yīng)；③光解海水。 其次，制得純氫氣后還需要解決的問(wèn)題是_______（寫出其中一個(gè)）。 答案：（1）①③（2）③氫氣的輸送和貯存 [板書]（2）在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器 ［閱讀］有關(guān)內(nèi)容，回答： 汽車尾氣中含有一氧化碳、一氧化氮等有毒氣體，治理的方法是在汽車尾氣的排放管上安裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)換器，可有效降低＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等向大氣排放，催化轉(zhuǎn)化器常采用＿＿＿＿＿做催化劑。在催化劑前半部發(fā)生反應(yīng)方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿在催化劑后半部發(fā)生反應(yīng)方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 [投影] [例題]某同學(xué)通過(guò)查閱資料，發(fā)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車尾氣是由汽油等燃料燃燒或不完全燃燒產(chǎn)生的，含有CO2、CO、SO2、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物、固體顆粒等物質(zhì)。由此，該同學(xué)推測(cè)汽油中含有碳以及少量的氮、硫等物質(zhì)，汽油在燃燒過(guò)程中發(fā)生了如下化學(xué)反應(yīng)： 2C+O22CO（不完全燃燒）C+O22CO2（完全燃燒）S+O2SO2 （1）該同學(xué)的推測(cè)________________（填“正確”或“不正確”）。理由是________。 （2）請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l用化學(xué)手段治理汽車尾氣的合理化建議：___________________。 （3）為減少汽車尾氣中污染物的排放量，政府規(guī)定，新車必須安裝三元尾氣處理裝置。三元尾氣處理裝置是利用催化劑將汽車尾氣中的三種主要污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的氣體。試寫出在催化劑作用下，氨氣還原NO2的化學(xué)方程式__________。在該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為__________。 解析：（1）汽油中不存在碳、氮、硫等元素的單質(zhì)，所以該同學(xué)所列的化學(xué)方程式不能表示汽油在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生有害物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，故其推測(cè)是不正確的。（2）用化學(xué)手段治理汽車尾氣，可采用改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，使汽油充分燃燒，或者在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝轉(zhuǎn)化器，加入催化劑，使尾氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)（3）略 ［學(xué)與問(wèn)］交流你所了解的汽車尾氣的處理措施。 ［交流］采用燃料：液化石油氣、電池、氫氣、乙醇或甲醇、太陽(yáng)能等 ［投影］ [板書］3、減少室內(nèi)污染 [投影] [講述]室內(nèi)環(huán)境是人們接觸最頻繁、最密切的外環(huán)境之一。室內(nèi)空氣質(zhì)量的優(yōu)劣能夠直接關(guān)系到每個(gè)人的健康。由于人們生活水平的提高,家用燃料的消耗量、食用油的使用量、烹調(diào)菜肴的種類和數(shù)量等都在不斷增加，隨著化工產(chǎn)品的增多,大量的能夠揮發(fā)出有害物質(zhì)的各種建筑材料、裝飾材料、人造板家具等民用化工產(chǎn)品進(jìn)入室內(nèi)。室內(nèi)污染物的來(lái)源和種類日趨增多。據(jù)統(tǒng)計(jì),至今已發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣污染物約有300多種，其中最主要、最常見、危害最大的五種污染物質(zhì)是：甲醛、苯、氨、氡、揮發(fā)性有機(jī)物（ＶＯＣ）。 [回答］根據(jù)課本內(nèi)容說(shuō)出室內(nèi)11種污染的分子式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 [講述]CO是燃料不完全燃燒產(chǎn)生的污染物，若沒(méi)有室內(nèi)燃燒污染源，室內(nèi)CO濃度與室外是相同的。 CO與血紅蛋白（Hb）結(jié)合成HbCO，使血紅蛋白失去輸送O2功能的緣故。CO進(jìn)入血液后有如下平衡：CO＋HbO2O2＋HbCO，造成機(jī)體組織和細(xì)胞缺氧， 對(duì)心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)造成危害。還易造成低氧血癥。同時(shí)對(duì)后代產(chǎn)生不利的影響。 [板書] （1）CO污染 CO＋HbO2O2＋HbCO， 根據(jù)我國(guó)權(quán)威部門的檢測(cè)結(jié)果，在新建成未裝修的住宅以及裝修不久的房屋中，室內(nèi)污染的主要污染物是甲醛；甲醛和其他有害氣體的檢出率為100％。我國(guó)室內(nèi)空氣質(zhì)量的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，甲醛的最高容許濃度為每立方米0.08毫克。而檢測(cè)結(jié)果表明，在新建成的未裝修的住宅空氣中，甲醛超出標(biāo)準(zhǔn)40倍，裝修5天后室內(nèi)的甲醛濃度是標(biāo)準(zhǔn)值的30倍，即使6個(gè)月以后也超標(biāo)3倍以上。實(shí)驗(yàn)證明，在每100克人造板中的甲醛釋放量在60～100毫克時(shí)，就會(huì)給人體造成明顯的傷害。２００４年６月１５日，世界衛(wèi)生組織（ＷＨＯ）正式對(duì)外發(fā)布公告判定甲醛為致癌性污染物，而此前甲醛為可疑致癌物質(zhì)。同時(shí)還有尚不充分的證據(jù)顯示可能引起白血病。 [板書]（2）甲醛污染 氡可能是最易為人們所忽視的室內(nèi)污染之一，但也是危害后果最為可怕的污染物之一。氡的污染的主要來(lái)源是室內(nèi)地基土壤中和一些建筑材料、裝修材料中析出的氡。氡可對(duì)人體造成輻射危害。我國(guó)對(duì)新建和已建住房?jī)?nèi)的平衡當(dāng)量氡濃度年平均值的限值分別為100Bq/m3和200Bq/m3，當(dāng)用含鐳量高的花崗巖、土坯和磚建造房屋時(shí)，關(guān)閉門窗后，室內(nèi)氡濃度可大大超過(guò)此標(biāo)準(zhǔn)。 氡通過(guò)呼吸進(jìn)入人體，衰變時(shí)產(chǎn)生的短壽命放射性核素會(huì)沉積在支氣管、肺和腎組織中。當(dāng)這些短壽命放射性核衰變時(shí)，釋放出的α粒子對(duì)內(nèi)照射損傷最大，可使呼吸系統(tǒng)上皮換換細(xì)胞受到輻射。長(zhǎng)期的體內(nèi)照射可能引起局部組織損傷，甚至誘發(fā)肺癌和支氣管癌等。 [板書]（3）氡污染 [投影] [社會(huì)調(diào)查]杜絕室內(nèi)污染的方法。 [小結(jié)]略 [板書計(jì)劃] 二、改善大氣質(zhì)量 1、減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染 （1）改善燃煤質(zhì)量。（2）改進(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進(jìn)排煙設(shè)備等。2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2（3）發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。開展煤的綜合利用。C（g）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）（4）調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。 2、減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染 （1）推廣使用無(wú)鉛汽油 （2）在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器 3、減少室內(nèi)污染 （1）CO污染 CO＋HbO2O2＋HbCO， （2）甲醛污染 （3）氡污染 [課堂練習(xí)] 1、氡（Rn）是放射性元素，某些建筑材料中若含有氡，將對(duì)人體健康造成危害。222Rn來(lái)自鐳而稱之為鐳射氣，220Rn來(lái)自釷而稱之為釷射氣，219Rn來(lái)自錒而稱之為錒射氣。下列有關(guān)氡的說(shuō)法正確的是 A．氡氣是雙原子分子B．氡氣因其化學(xué)性質(zhì)活潑而對(duì)人體有害 C．氡元素有222Rn、220Rn、219Rn三種同素異形體 D．氡的原子核外有6個(gè)電子層，最外層有8個(gè)電子 2、室內(nèi)裝潢和家具會(huì)發(fā)出的甲醛是室內(nèi)空氣的主要污染物。甲醛易溶于水，常溫下有強(qiáng)烈刺激性氣味，當(dāng)溫度超過(guò)20℃時(shí)，揮發(fā)速度加快。根據(jù)甲醛的這些性質(zhì)，下列所發(fā)錯(cuò)誤的是 A．入住房間前保持一定濕度并通風(fēng) B．裝潢盡可能選擇在溫度較高的季節(jié) C．請(qǐng)環(huán)境監(jiān)測(cè)部門檢測(cè)室內(nèi)的甲醛含量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后入住 D．緊閉門窗一段時(shí)間后入住 3、近年來(lái)出現(xiàn)的厄爾尼諾現(xiàn)象與大氣中CO2含量的增多有關(guān)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題： （1）空氣中二氧化碳主要來(lái)源是___________________________； （2）為減緩此現(xiàn)象，你認(rèn)為最理想的燃料是__________，以水為原料，開發(fā)此燃料，你認(rèn)為應(yīng)研究的主要 課題是___________________。 （3）汽車尾氣（含有CO、SO2與NO等物質(zhì)）是城市空氣污染物，治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個(gè) 催化轉(zhuǎn)換器，共特點(diǎn)是使CO和NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無(wú)毒氣體，寫出CO和NO反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。控制城市汽車尾氣對(duì)空氣造成污染的方法是_______________。（填寫序號(hào)）。 ①開發(fā)新能源②使用電動(dòng)車③植樹造林④戴呼吸面具 （4）為檢驗(yàn)CO對(duì)大氣污染的程度，常用氯化鈀（PdCl2）溶液。CO和PdCl2溶液可生黑色的金屬鈀粉末，其化學(xué)方程式（反應(yīng)中有H2O參加）是_________________________。 參考答案： 1、D 2、D 3、（1）含碳燃料的燃燒（2）氫氣；有效的分解水產(chǎn)生氫氣（3）2CO＋2NO＝N2＋2CO2；②③（4）PdCl2＋H2O＋CO＝Pd↓＋2HCl＋CO2