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2019-2020年高中化學 第四章 第一節(jié) 改善大氣質量（第2課時）教案 新人教版選修1 [過渡]除了火山爆發(fā)、森林火災等自然因素，人類活動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，改善大氣質量，成為人們?nèi)找骊P注的問題。 [板書]二、改善大氣質量 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），它們都是古代動植遺體埋在地下經(jīng)過長時間復雜變化而形成的，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、氮的氧化物等會對環(huán)境造成污染，形成酸雨。此外，煤的不充分燃燒，還產(chǎn)生CO，既造成浪費也造成污染。 [分組討論]我國是世界上耗煤量最大的國家之一，為減少煤對大氣的污染請同學們討論應采取那幾方面措施？ [討論]老師參與……… [交流]（1）改善燃煤質量。（2）改進燃燒裝置和燃燒技術、改進排煙設備等。（3）發(fā)展?jié)崈裘杭夹g。開展煤的綜合利用（4）調(diào)整和優(yōu)化能源結構。 [投影] [講解]就每一方面進行講解： …潔凈煤技術是高效、潔凈的煤炭加工、燃燒、轉化和污染控制的技術。通過加工可減少煤的硫分、灰分；通過潔凈、高效的燃燒可顯著減排大量的SO2及一定量的CO2；通過轉化 可把煤轉化為清潔的液體、氣體燃料，使煤炭得到清潔的利用…?！　? [板書] （1）改善燃煤質量。（2）改進燃燒裝置和燃燒技術、改進排煙設備等。2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2（3）發(fā)展?jié)崈裘杭夹g。開展煤的綜合利用。C（g）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）（4）調(diào)整和優(yōu)化能源結構。 [過渡]在我國一些大城市，汽車等機動車排出的一些大氣污染物如CO、NO、NO2和碳氫化合物等（如果使用含鉛汽油，污染物中還含有含鉛化合物），在相應大氣污染物中含量可達到40%～50%，因此減少機動車尾氣污染是改善大氣質量的重要環(huán)節(jié)。 [板書]2、減少汽車等機動車尾氣污染 （1）推廣使用無鉛汽油 [閱讀]最新醫(yī)學研究進一步表明，大氣中的鉛污染主要來自機動車燃油中添加的抗爆劑──四乙基鉛。汽車在行駛過程中通過尾氣排放出的污染物主要是CO、NOX有機酸及含鉛汽油產(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，易溶于有機溶劑和油脂中，有劇毒，除了通過呼吸進入人體外，它還能通過皮膚滲入人體，對人的中樞神經(jīng)有嚴重的摧殘作用。鉛塵長期漂浮在大氣中，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。 我國對無鉛汽油的推廣使用也很重視．從1993年起在部分機動車輛試用無鉛汽油．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)濟特區(qū)和旅游區(qū)也已實施汽油無鉛化。我國在2000年已實現(xiàn)汽油無鉛化。被譽為汽車“綠色食品”的無鉛汽油，一般是加入了甲基叔丁基醚[CH3O(CH3)3]作為高辛烷值組分。這種組分沸點較低，可以改善汽油的蒸發(fā)性能，對汽車的啟動加速以及減少發(fā)動機活塞磨損和耗油量。 [投影] [例題]有效地利用現(xiàn)有能源和開發(fā)新能源已受到各國的普遍重視。 （1）可用改進汽油組成的辦法來改善汽油的燃燒性能。例如，加入ＣＨ3ＯＣ（ＣＨ3）3來生產(chǎn)“無鉛汽油”。ＣＨ3ＯＣ（ＣＨ3）3分子中必存在的原子間連接形式有_______（填寫編號，多選倒扣）。 ①②③④ （2）1980年我國首次制成一輛燃氫汽車，乘員12人，以50?。耄恚栊旭偭?0?。耄?。為了有效發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價的氫氣，下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟的制氫方法是_______（填寫編號，多選倒扣）。  ①電解水；②鋅和稀硫酸反應；③光解海水。 其次，制得純氫氣后還需要解決的問題是_______（寫出其中一個）。 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)中裝置催化轉化器 ［閱讀］有關內(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催化轉換器，可有效降低＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等向大氣排放，催化轉化器常采用＿＿＿＿＿做催化劑。在催化劑前半部發(fā)生反應方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿在催化劑后半部發(fā)生反應方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 [投影] [例題]某同學通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)機動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)性有機物、固體顆粒等物質。由此，該同學推測汽油中含有碳以及少量的氮、硫等物質，汽油在燃燒過程中發(fā)生了如下化學反應： 2C+O22CO（不完全燃燒）C+O22CO2（完全燃燒）S+O2SO2 （1）該同學的推測________________（填“正確”或“不正確”）。理由是________。 （2）請?zhí)岢鲆粭l用化學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化為無污染的氣體。試寫出在催化劑作用下，氨氣還原NO2的化學方程式__________。在該反應中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比為__________。 解析：（1）汽油中不存在碳、氮、硫等元素的單質，所以該同學所列的化學方程式不能表示汽油在燃燒過程中產(chǎn)生有害物質的化學反應，故其推測是不正確的。（2）用化學手段治理汽車尾氣，可采用改進發(fā)動機的結構，使汽油充分燃燒，或者在汽車發(fā)動機內(nèi)安裝轉化器，加入催化劑，使尾氣中的有害物質轉化為無害物質（3）略 ［學與問］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)空氣質量的優(yōu)劣能夠直接關系到每個人的健康。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)品進入室內(nèi)。室內(nèi)污染物的來源和種類日趨增多。據(jù)統(tǒng)計,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是：甲醛、苯、氨、氡、揮發(fā)性有機物（ＶＯＣ）。 [回答］根據(jù)課本內(nèi)容說出室內(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）結合成HbCO，使血紅蛋白失去輸送O2功能的緣故。CO進入血液后有如下平衡：CO＋HbO2O2＋HbCO，造成機體組織和細胞缺氧， 對心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)造成危害。還易造成低氧血癥。同時對后代產(chǎn)生不利的影響。 [板書] （1）CO污染 CO＋HbO2O2＋HbCO， 根據(jù)我國權威部門的檢測結果，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％。我國室內(nèi)空氣質量的衛(wèi)生標準規(guī)定，甲醛的最高容許濃度為每立方米0.08毫克。而檢測結果表明，在新建成的未裝修的住宅空氣中，甲醛超出標準40倍，裝修5天后室內(nèi)的甲醛濃度是標準值的30倍，即使6個月以后也超標3倍以上。實驗證明，在每100克人造板中的甲醛釋放量在60～100毫克時，就會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。同時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。氡可對人體造成輻射危害。我國對新建和已建住房內(nèi)的平衡當量氡濃度年平均值的限值分別為100Bq/m3和200Bq/m3，當用含鐳量高的花崗巖、土坯和磚建造房屋時，關閉門窗后，室內(nèi)氡濃度可大大超過此標準。 氡通過呼吸進入人體，衰變時產(chǎn)生的短壽命放射性核素會沉積在支氣管、肺和腎組織中。當這些短壽命放射性核衰變時，釋放出的α粒子對內(nèi)照射損傷最大，可使呼吸系統(tǒng)上皮換換細胞受到輻射。長期的體內(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] [社會調(diào)查]杜絕室內(nèi)污染的方法。 [小結]略 [板書計劃] 二、改善大氣質量 1、減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染 （1）改善燃煤質量。（2）改進燃燒裝置和燃燒技術、改進排煙設備等。2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2（3）發(fā)展?jié)崈裘杭夹g。開展煤的綜合利用。C（g）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）（4）調(diào)整和優(yōu)化能源結構。 2、減少汽車等機動車尾氣污染 （1）推廣使用無鉛汽油 （2）在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉化器 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] 1、氡（Rn）是放射性元素，某些建筑材料中若含有氡，將對人體健康造成危害。222Rn來自鐳而稱之為鐳射氣，220Rn來自釷而稱之為釷射氣，219Rn來自錒而稱之為錒射氣。下列有關氡的說法正確的是 A．氡氣是雙原子分子B．氡氣因其化學性質活潑而對人體有害 C．氡元素有222Rn、220Rn、219Rn三種同素異形體 D．氡的原子核外有6個電子層，最外層有8個電子 2、室內(nèi)裝潢和家具會發(fā)出的甲醛是室內(nèi)空氣的主要污染物。甲醛易溶于水，常溫下有強烈刺激性氣味，當溫度超過20℃時，揮發(fā)速度加快。根據(jù)甲醛的這些性質，下列所發(fā)錯誤的是 A．入住房間前保持一定濕度并通風 B．裝潢盡可能選擇在溫度較高的季節(jié) C．請環(huán)境監(jiān)測部門檢測室內(nèi)的甲醛含量低于國家標準后入住 D．緊閉門窗一段時間后入住 3、近年來出現(xiàn)的厄爾尼諾現(xiàn)象與大氣中CO2含量的增多有關，請回答以下問題： （1）空氣中二氧化碳主要來源是___________________________； （2）為減緩此現(xiàn)象，你認為最理想的燃料是__________，以水為原料，開發(fā)此燃料，你認為應研究的主要 課題是___________________。 （3）汽車尾氣（含有CO、SO2與NO等物質）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 催化轉換器，共特點是使CO和NO反應，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，寫出CO和NO反應的化學方程式_______________。控制城市汽車尾氣對空氣造成污染的方法是_______________。（填寫序號）。 ①開發(fā)新能源②使用電動車③植樹造林④戴呼吸面具 （4）為檢驗CO對大氣污染的程度，常用氯化鈀（PdCl2）溶液。CO和PdCl2溶液可生黑色的金屬鈀粉末，其化學方程式（反應中有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