改善大气质量.docx

1、改善大气质量教 案课题：第四章保护生存环境第一节改善大气质量（一）授课班级课 时教学目的知识与技能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。过程与方法1、通过学生自己分析、制定研究方案、培养其表达、分析能力。让学生掌握分析、抽象概括的科学方法；2、培养学生搜集处理信息、获取新知识的能力及交流与合作的能力。情感态度价值观激发学生的参与意识，培养学生的合作精神，锻炼学生分析问题的思路、表达交流的技能和探究能力，从整体上提高学生的综合素质。使学生进一步认识化学与环境的关系，培养学生积极并富有责任心的生活态度。重 点大气主要污染物及其危害难 点臭氧层受损和汽车尾气系统中催化转化器的

2、化学反应原理知识结构与板书设计第四章 保护生存环境 第一节 改善大气质量一、大气污染的危害大气主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘等。1、酸雨（1）酸雨是pH值小于5.6的降水（包括雨、雪、霜、雾、露、雹、霰）的总称。（2）酸雨形成原因：2 SO2+O2 2 SO3 SO3+H2O=H2SO4SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+ O2 2H2SO4 2NO+O2=2NO2 2NO2+H2O=HNO3+HNO2（3）酸雨危害2、臭氧层受损（1）臭氧空洞形成机理（2）臭氧层危害（3）治理方法：逐步减少和禁止使用氟里昂，普及无氟冰箱、空调。3、温室效应与全球气候变暖：

3、CO2 、CH4、H2O、氟氯代烷教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动投影播放诗朗诵：挪威剧作家易卜生1865年所作的一首诗污 染 易卜生英国令人窒息的煤烟慢慢散落到乡间玷污绿色世界扼杀所有生命毒烟蔓延遮天蔽日，翠谷失色讲诗中所指的英国工业污染的相关背静。板书 第四章 保护生存环境第一节 改善大气质量投影以下是保护环境随手可做的一些事情： 尽量乘坐公共汽车 在房前屋后种树随手关灯，节约用电 少用室内杀虫剂尽量利用太阳能 自己不吸烟，奉劝别人不吸烟不燃放烟花爆竹不焚烧秸秆不滥烧可能产生有毒气体的物品思考与交流请你就每件小事谈一谈为什么做这些小事可保护环境。你能做到的保护大气环境的小事还

4、有那些？请补充。(1) 倡导步行和骑自行车，使用节能型灯具，少用罐装食品和饮品，尽量使用可再生物品，拒绝过分包装，将垃圾分类回收(2) 拒绝使用一次性筷子，少使用贺年卡，节约用纸(3) 少使用喷雾剂和发泡剂(含有氟氯代烷)，使用无氟冰箱，不在野外烧荒，房屋装修要尽量简单，在室内、院内养花种草。问你所知道的大气成分有那些？投影讲我们的地球被大气保卫着，大气为各种生物的生存提供了条件。但是近半个世纪以来，工业和交通运输迅速发展，城市人口高度集中，人类向大气中排放大量烟尘和有害气体，正在对大气造成污染。板书一、大气污染的危害大气主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘等。投影

5、图4-2大气污染物主要来源讲大气污染的危害：危害人体健康；影响植物生长；破坏建筑材料。例如形成酸雨，破坏臭氧层，改变地球气候等“温室效应”与全球变暖。板书1、酸雨思考正常雨水的PH值小于7，为什么？正常雨水偏酸性，pH值约为67，这是由于大气中的CO2溶于雨水中，形成部分电离的碳酸：CO2（g）+H2OH2CO3H+HCO3讲酸雨通常是指pH小于5.6的降水，是大气污染现象之一。首先用酸雨这个名词的人是英国化学家史密斯。1852年，他发现在工业化城市曼彻斯特上空的烟尘污染与雨水的酸性有一定关系，报导过该地区的雨水呈酸性，并于1872年编著的科学著作中首先采用了“酸雨”这一术语。板书 （1）酸雨

6、是pH值小于5.6的降水（包括雨、雪、霜、雾、露、雹、霰）的总称。讲酸雨形成原因：酸雨的形成是一个复杂的大气化学和大气物理过程，主要是由废气中的SOx和NOx造成的。汽油和柴油都有含硫化合物，燃烧时排放出SO2，金属硫化物矿在冶炼过程也要释放出大量SO2。这些SO2通过气相或液相的氧化反应产生硫酸，其化学反应过程可表示为投影2 SO2+O2 2 SO3 SO3+H2O=H2SO4SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+ O2 2H2SO4讲大气中的烟尘、O3等都是反应的催化剂，O3还是氧化剂。燃烧过程产生的NO和空气中的O2化合为NO2，NO2遇水则生成硝酸和亚硝酸，其反应过程可表示为投影2

7、NO+O2=2NO2 2NO2+H2O=HNO3+HNO2板书（2）酸雨形成原因：2SO2+O2 2 SO3 SO3+H2O=H2SO4SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+ O2 2H2SO4 2NO+O2=2NO2 2NO2+H2O=HNO3+HNO2讲酸雨对环境有多方面的危害：使水域和土壤酸化，损害农作物和林木生长，危害渔业生产(pH值小于4.8，鱼类就会消失)；腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹，也危害人类键康。因此酸雨会破坏生态平衡，造成很大经济损失。此外，酸雨可随风飘移而降落到几千公里以外，导致大范围的公害。因此，酸雨已被公认为全球性的重大环境问题之一。我国因大量使用煤炭燃料，每年

8、由于酸雨污染造成的经济损失达200亿元左右。我国酸雨区的降水酸度仍在升高、面积仍在扩大。板书（3）酸雨危害投影 投影有关酸雨的几段录像。学与问酸雨有什么危害？如何防治酸雨？酸雨有很大的危害，能直接引起江河湖泊和土壤的酯化，危及水生生物和陆地植物的生存生存，影响渔业、林业、农业和畜牧业的正常生产。酸雨还能加速房屋、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。此外，酸雨还会对人体健康造成影响。防止酸雨的根本措施是减少人为排放污染物的量。针对我国是燃煤大国、以硫酸型酸雨为主的特点，防止酸雨主要从以下几个方面着手：(1) 采用原煤脱硫技术，降低原煤的含硫量(

9、2) 改进燃烧装置和燃烧技术，使煤充分燃烧，提高燃烧效率，减少二氧化硫和氮氧化物的排放量(3) 对煤燃烧后形成的烟气脱硫，目前主要采用石灰法脱，脱硫效果较好(4) 积极发展洁净煤技术，开展煤的综合利用，如煤的氧化和液化等，以减少直接燃烧煤产生的二氧化硫和氮氧化物(5) 调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，回忆开发和利用太阳能、风能、地热能和氢能等新能源。板书2、臭氧层受损投影 讲臭氧由三个氧原子组成，而且非常稀少；1千万个大气分子中只有三个臭氧分子。千万不要小看这层薄薄的臭氧，它有效遮挡住阳光中有害的紫外线，对于波长越短、对生命危害越强的紫外线，臭氧的吸收作用也就越强；因此，只有长

10、波紫外线UV-A（波长320nm）和少量中波UV-B能够辐射到地面。臭氧层就象撑在空中的一把伞，保护着地球上的生灵免遭短波紫外线的伤害。亿万年来，万物生灵在臭氧层保护伞的荫护下得以生存和繁衍。投影讲臭氧空洞被定义为臭氧的浓度较臭氧空洞发生前减少超过30 %的区域。1987年10月，南极上空的臭氧浓度降到了19571978年间的一半，臭氧空洞面积则扩大 到足以覆盖整个欧洲大陆。从那以后，臭氧浓度下降的速度还在加快，有时甚至减少到只剩 30%；臭 氧空洞的面积也在不断的扩大，1994年10月17日观测到的臭氧空洞曾一度蔓延到了南美洲最 南端的上空。 板书（1）臭氧空洞形成机理讲臭氧层破坏对环境的作

11、用、危害：(1) 臭氧层损耗意味着太阳产生的大量紫外线将直接辐射地面，导致人类皮肤癌和白内障发病率增高，并抑制人体免疫系统功能； (2) 破坏植物光合作用，农作物受害减产；(3) 破坏海洋生态系统的食物链，导致生态平衡的破坏；(4) 对流层空气中臭氧含量的增加，还会引起光化学烟雾危害森林、农作物、建筑物等，并会造成人的机体平衡失调。板书（2）臭氧层危害讲国际组织关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书及其该议定书修正规定了15种氯氟烷烃（CFCs）、 3种哈龙、40种含氢氯氟烷烃（HCFCs）、34种含氢溴氟烷烃（HBFCs）、四氯化碳（CCl4）、甲基氯仿（CH3CCl3）和甲基溴（CH3Br）为

12、控制使用的消耗臭氧层物质。近年来的研究发现，核爆炸、航空器发射、超音速飞机将大量的氮氧化物注入平流层中，也会使臭氧浓度下降。投影NO对臭氧层破坏作用的机理为：O3NOO2NO2，ONO2O2NO,总反应式为：OO32O2。板书（3）治理方法：逐步减少和禁止使用氟里昂，普及无氟冰箱、空调。讲1987年9月，36个国家和10个国际组织的140名代表和观察员在加拿大蒙特利尔集会，通过了大气臭氧层保护的重要历史性文件关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书。1990年通过关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书伦敦修正案，1992年通过了哥本哈根修正案。到目前为止，缔约方已达165个之多，反映了世界各国政府对保护

13、臭氧层工作的重视和责任。不仅如此，联合国环境署还规定从1995年起，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”，以增加世界人民保护臭氧层的意识，提高参与保护臭氧层行动的积极性。我国已于1999年7月1日冻结了氟利昂的生产，并将于2010年前全部停止生产和使用所有消耗臭氧层物质。阅读科学视野氟里昂的功与过板书3、温室效应与全球气候变暖：CO2 、CH4、H2O、氟氯代烷思考与交流下面列出的是有关温室效应的一些问题，请参考这些问题，并查阅有关资料，谈谈你对温室效应的看法。(1) 你知道哪几种温室气体？请说出它们的主要来源。 主要的温室气体有CO2、CH4、N2O、O3和氟氯代烃等。化石燃料的大量使用(

14、产生CO2)；森林面积减少(减少吸收CO2 )；制冷剂和喷雾剂的广泛生产和使用(产生氟氯代烷)；航空业迅速发展(飞机是高空频繁飞行会产生大量的CO2和N2O等)；化肥的大量使用(导致土壤产生N2O )等都会导致大气中的温室气体不断增加(2) 温室效应加剧对全球气候、生态环境和人类健康等会产生什么影响？ 地球周围的大气醒来就存着温室效应，它使地球保持了一个生态环境人类生存的正常温度环境。只是由于人类活动等向大气中排放了过量的温室气体，使温室效应加剧，从而在全球范围内引发了一系列问题。例如，温室效应加剧引起的全球气候变暖可能导致：两极的冰川融化，海平面升高，淹没许多城市；影响农业生产；生态系统发生

15、变化，一些物和将灭绝；加剧洪涝、干旱和其他气象灾害的发生；增加传染病的传播几率，危害人类健康(3) 为防止温室效应进一步加剧，人类应该采取哪些措施？就目前而言，哪些措施是切实可行的？哪些措施是不容易实行的？为什么？对于温室效应加剧的长期影响还需要人类进一步研究，但大气中温室气体的不断增加对气候 的影响已经明显表露出来。因此，为了保护人类赖以生存的地球，人类应该共同防止温室效应进一步加剧，可以采取以下措施。(1) 减少温室气体。例如，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，发展核能和氢能等；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；限制并逐步停止氟氯代烷的生产和使用；控制煤矿、稻

16、田和垃圾填埋等场所排放的CH4；控制人口增长等等。这些都是切实可行的。(2) 除去或加收温室气体。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。教学回顾：教 案课题：第一节改善大气质量（二）授课班级课 时教学目的知识与技能1、了解大气污染和污染物的主要来源2、了解减少污染、改善大气质量的措施过程与方法 通过教师指导下的自学、思考与交流，使学生了解减少大气污染，改善大气质量的方法和措施 情感态度价值观 通过了解大气污染的现状和减少、改善大气质量的方法，增强学生的环保意识，认识化学与环境问题的密切关系重 点大气主要污染物及其危害难 点改善大气质量的主要方法知识结构与板

17、书设计二、改善大气质量1、减少煤等化石燃料燃烧产生的污染（1）改善燃煤质量。（2）改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备等。2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2（3）发展洁净煤技术。开展煤的综合利用。C（g）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）（4）调整和优化能源结构。2、减少汽车等机动车尾气污染（1）推广使用无铅汽油（2）在汽车尾气系统中装置催化转化器3、减少室内污染（1）CO污染 COHbO2O2HbCO，（2）甲醛污染（3）氡污染教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动引入除了火山爆发、森林火灾等自然因素，人类活动是造成大气污染的主要原因。因此，如何有效的减少大气污

18、染，改善大气质量，成为人们日益关注的问题。板书二、改善大气质量1、减少煤等化石燃料燃烧产生的污染问煤的组成。根据组成思考煤燃烧的产物是什么？ 投影讲我们目前使用得最多的燃料，仍是化石燃料（包括石油、煤、天然气等），它们都是古代动植遗体埋在地下经过长时间复杂变化而形成的，除含有C、H等元素外，还有少量S、N等元素，它们燃烧产生的CO、SO2、氮的氧化物等会对环境造成污染，形成酸雨。此外，煤的不充分燃烧，还产生CO，既造成浪费也造成污染。分组讨论我国是世界上耗煤量最大的国家之一，为减少煤对大气的污染请同学们讨论应采取那几方面措施？交流（1）改善燃煤质量。（2）改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备等

19、。（3）发展洁净煤技术。开展煤的综合利用（4）调整和优化能源结构。投影 讲洁净煤技术是高效、洁净的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制的技术。通过加工可减少煤的硫分、灰分；通过洁净、高效的燃烧可显著减排大量的SO2及一定量的CO2；通过转化可把煤转化为清洁的液体、气体燃料，使煤炭得到清洁的利用板书 （1）改善燃煤质量。（2）改进燃烧装置和燃烧技术、改进排烟设备等。2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2（3）发展洁净煤技术。开展煤的综合利用。C（g）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）（4）调整和优化能源结构。过渡在我国一些大城市，汽车等机动车排出的一些大气污染物如CO、NO、NO2和

20、碳氢化合物等（如果使用含铅汽油，污染物中还含有含铅化合物），在相应大气污染物中含量可达到40%50%，因此减少机动车尾气污染是改善大气质量的重要环节。板书2、减少汽车等机动车尾气污染（1）推广使用无铅汽油讲最新医学研究进一步表明，大气中的铅污染主要来自机动车燃油中添加的抗爆剂四乙基铅。汽车在行驶过程中通过尾气排放出的污染物主要是CO、NOX有机酸及含铅汽油产生的铅尘。四乙基铅是铅的最主要烷基化合物，挥发性强，易溶于有机溶剂和油脂中，有剧毒，除了通过呼吸进入人体外，它还能通过皮肤渗入人体，对人的中枢神经有严重的摧残作用。铅尘长期漂浮在大气中，可直接吸入人的肺里，引起各种疾病。铅可使人体造血功能衰

21、退，引起肝功能障碍。我国对无铅汽油的推广使用也很重视从1993年起在部分机动车辆试用无铅汽油继北京之后，上海、广州、天津、西安、深圳等城市及其它重要经济特区和旅游区也已实施汽油无铅化。我国在2000年已实现汽油无铅化。被誉为汽车“绿色食品”的无铅汽油，一般是加入了甲基叔丁基醚CH3O(CH3)3作为高辛烷值组分。这种组分沸点较低，可以改善汽油的蒸发性能，对汽车的启动加速以及减少发动机活塞磨损和耗油量。投影 板书（2）在汽车尾气系统中装置催化转化器 投影学与问除了上面介绍的以外，你还知道哪些减少汽车尾气对大气污染的措施？除了书中的推广使用无铅汽油和装置催化转化器以外，减少汽车尾气对大气污染的措施

22、还有：1、改进以发动机的燃烧方式，从而使汽油，柴油等燃料充分燃烧2、使用一些新型清洁燃料，如液化石油气(LPG)、压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、乙醇汽油和氢气等，以减少或杜绝污染物的排放3、使用一些新型能源作为汽车的动力，如锂离子电池、氢氧燃料电池、电能和太阳能4、执行严格的汽车尾气排放标准标准，禁止没有达到环保标准的汽车上路等。板书3、减少室内污染投影讲室内环境是人们接触最频繁、最密切的外环境之一。室内空气质量的优劣能够直接关系到每个人的健康。由于人们生活水平的提高,家用燃料的消耗量、食用油的使用量、烹调菜肴的种类和数量等都在不断增加，随着化工产品的增多,大量的能够挥发出有害物

23、质的各种建筑材料、装饰材料、人造板家具等民用化工产品进入室内。室内污染物的来源和种类日趋增多。据统计,至今已发现室内空气污染物约有300多种，其中最主要、最常见、危害最大的五种污染物质是：甲醛、苯、氨、氡、挥发性有机物（）。讲CO是燃料不完全燃烧产生的污染物，若没有室内燃烧污染源，室内CO浓度与室外是相同的。CO与血红蛋白（Hb）结合成HbCO，使血红蛋白失去输送O2功能的缘故。CO进入血液后有如下平衡：COHbO2O2HbCO，造成机体组织和细胞缺氧，对心血管系统、神经系统造成危害。还易造成低氧血症。同时对后代产生不利的影响。板书 （1）CO污染 COHbO2O2HbCO，讲根据我国权威部门

24、的检测结果，在新建成未装修的住宅以及装修不久的房屋中，室内污染的主要污染物是甲醛；甲醛和其他有害气体的检出率为100。我国室内空气质量的卫生标准规定，甲醛的最高容许浓度为每立方米0.08毫克。而检测结果表明，在新建成的未装修的住宅空气中，甲醛超出标准40倍，装修5天后室内的甲醛浓度是标准值的30倍，即使6个月以后也超标3倍以上。实验证明，在每100克人造板中的甲醛释放量在60100毫克时，就会给人体造成明显的伤害。年月日，世界卫生组织（）正式对外发布公告判定甲醛为致癌性污染物，而此前甲醛为可疑致癌物质。同时还有尚不充分的证据显示可能引起白血病。板书（2）甲醛污染讲氡可能是最易为人们所忽视的室内

25、污染之一，但也是危害后果最为可怕的污染物之一。氡的污染的主要来源是室内地基土壤中和一些建筑材料、装修材料中析出的氡。氡可对人体造成辐射危害。我国对新建和已建住房内的平衡当量氡浓度年平均值的限值分别为100Bq/m3和200Bq/m3，当用含镭量高的花岗岩、土坯和砖建造房屋时，关闭门窗后，室内氡浓度可大大超过此标准。氡通过呼吸进入人体，衰变时产生的短寿命放射性核素会沉积在支气管、肺和肾组织中。当这些短寿命放射性核衰变时，释放出的粒子对内照射损伤最大，可使呼吸系统上皮换换细胞受到辐射。长期的体内照射可能引起局部组织损伤，甚至诱发肺癌和支气管癌等。 板书（3）氡污染投影思考与交流通过查阅有关媒体(如

26、报纸、电视和网络等)、走访环境保护部门或请教有关专家等方式，针对室内空气污染的成因及主要污染物，讨论如何避免或减少室内空气污染，以保证身体健康 1、保持室内空气流通(最简单、最有效的方法)2、禁止吸烟3、居室装修时，应选择有资质、正规的装饰公司和选用达到国家标准的环保装饰材料4、讲究厨房卫生，减少厨房污染。例如，安装和使用抽油烟机，炒菜时的油温不要过高，及时清理厨房垃圾等。5、合理使用杀虫剂、消毒剂、清洁剂和化妆品等6、家庭装修时要尽量简单，遵循经济实用和美观舒适的原则。7、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格后再居住。8、居室中适当绿化。一些花草能吸收有害物质。例

27、如，铁树可吸收吸收苯，吊兰、芦花等可以吸收甲醛等。9、购买家具时要选择正规企业生产的、符合国家标准的环保家具。书后习题P811、下表表示汽车行驶速度与所产生的大气污染物的质量之间的关系(按汽车平均行驶1 km计算)污染物速度/(km/h)5080120一氧化碳/g8.75.49.6氮的氧化物/g0.61.53.8碳氢化合物/g0.70.60.8(1) 当汽车速度增加时，哪一种气体的质量质量增加得最快(倍数最大)？为什么？当汽车速度增加时，氮的氧化物质量增加得最快汽车尾气中氮的氧化物(主要是NO和NO2)是燃料高温燃烧时的副产物。在常温下，空气中的N2和O2并不能直接化合生成氮氧化物。但是在汽油

28、、柴油、天然气等燃料的燃烧过程中，当达到一定温度时，空气中的N2和O2就会发生反应生成NO2。温度越高，生成NO的量越多。当汽车速度增加时，温度越高，因此，氮的氧化物质量增加。(2) 要使污染程度减到最小，汽车的速度应保持在多少？ 从表中数据可以看出，要使污染程度减到最小汽车的速度应保持在80km/h。(3) 从上表中你还能得出什么结论？要使尾气中污染物的排放问题达到最小，汽车速度不能过高过低，要保持在一个合适的速度。2、回答下列问题：(1) 酸雨是怎样形成的？它有什么危害？酸雨主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的：(2) 建筑物中的哪些金属受酸雨破坏的程度较小？为什么？在

29、金属活动性顺序 中，排在氢后面的金属如Cu、Ag等受酸雨破坏的程度较小。因为这些金属不易与酸发生化学反应。此外，合金如不锈钢、铝合金等耐酸雨的能力也较强。(3) 为什么冬天雨水的酸性通常较高？因为气体的溶解度随温度下降而增大，所以冬天会有较多的SO2和NO2气体溶于雨水。此外，冬天对能量的需求较大，发电厂会燃烧更多的燃料。所以冬天雨水的酸性通常较高。3、回答下列问题：(1) 哪些气体可能破坏臭氧层？氟氯代烷、含溴的卤代烷烃(哈龙)、N2O、NO、CCl4和CH4 等都可能破坏臭氧层(2) 氟氯代烃破坏臭氧的能力与化合物中氯元素的质量分数成正比。计算化合物CFCl3和CF2Cl2中氯元素的质量分数 ，并说明哪种化合物破坏臭氧的能力较强 氯元素质量分数分别为77.45%、58.68%，因此CFCl3破坏臭氧的能力较强。(3) 人类为了保护臭氧层，采取了哪些行动？制定国际公约，减少并逐步停止氟氯代烃等的生产和使用，如保护臭氧层维也纳公约、关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书研制开发新型的制冷剂和喷雾剂等，寻找氟氯代烷的替代品，如积极促进实现所有冰箱的无氟化等加强氟氯代烷的回收教学回顾：