同步蘇教化學(xué)選修一新突破講義：專題1 第1單元 空氣質(zhì)量的改善 Word版含答案

第一單元空氣質(zhì)量的改善學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道空氣污染指數(shù)是衡量空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)，了解空氣污染指數(shù)的確定方法，知道大氣污染物的種類。(重點)2.了解溫室效應(yīng)原理和主要的溫室氣體，知道地球表面氣溫上升的主要原因，能列舉遏制溫室效應(yīng)進(jìn)一步加劇的主要措施。(重點)3.掌握煤脫硫的化學(xué)原理，了解汽車尾氣的凈化方法和靜電除塵原因。(難點)4.知道居室內(nèi)主要的空氣污染物，了解居室內(nèi)空氣污染的防治措施。(重點)5.通過有關(guān)大氣污染知識的學(xué)習(xí)，增強環(huán)境保護(hù)意識，培養(yǎng)社會責(zé)任感。一、空氣質(zhì)量報告1空氣污染指數(shù)(API)是根據(jù)空氣中SO2、NO2和可吸入顆粒物等污染物的濃度計算出來的數(shù)值。2API作為衡量空氣質(zhì)量好壞的指標(biāo)，其數(shù)值越小，空氣質(zhì)量越好。3空氣污染指數(shù)的確定(1)每日定時測定該地區(qū)空氣中各種污染物的濃度。(2)將各種污染物的濃度換算為污染指數(shù)。(3)選取污染指數(shù)最大的污染物為首要污染物，首要污染物的污染指數(shù)即為該地區(qū)的空氣污染指數(shù)。4API與空氣質(zhì)量等級根據(jù)API的數(shù)值可將空氣質(zhì)量等級分為優(yōu)、良、輕微污染、輕度污染、中度污染、中度重污染、重污染。微點撥：PM10指直徑小于或等于10 m的懸浮顆粒物。二、溫室效應(yīng)1溫室效應(yīng)的含義大氣中的CO2、CH4及水蒸氣等溫室氣體允許部分太陽輻射(短波輻射)透過并到達(dá)地面，使地球表面溫度升高；同時，這些溫室氣體又能吸收從地球表面發(fā)出的長波輻射，使熱量留在大氣層內(nèi)，僅讓很少的一部分熱量散失到宇宙空間，從而使地球表面的溫度進(jìn)一步升高，這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。2溫室氣體及其來源 溫室氣體主要來源二氧化碳化石燃料的燃燒(最大來源)，森林、草原、植物秸稈燃燒，動物呼吸甲烷天然氣的開采和使用，石油的開采和煉制，天然沼氣池，煤礦坑道排放的氣體3減少溫室氣體的措施(1)限制二氧化碳的排放量。(2)逐步調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用新能源，減少化石燃料的燃燒。(3)植樹造林，增大城市綠地面積，吸收空氣中的二氧化碳。微點撥：二氧化碳未納入空氣質(zhì)量報告。三、治理大氣污染1酸雨(1)雨水的pH因為大氣中CO2溶于雨水CO2H2OH2CO3，正常雨水的pH5.6。酸雨是指pH5.6的雨水。(2)硫酸型酸雨：SO2H2OH2SO3，2H2SO3O2=2H2SO4(或O22SO22SO3，SO3H2O=H2SO4)。(3)硝酸型酸雨：N2O22NO,2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO。2大氣污染的治理減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染(1)石灰石脫硫在煤中添加石灰石作脫硫劑，可以減少煤燃燒時產(chǎn)生的SO2：CaCO3CaOCO2，CaOSO2=CaSO3，2CaSO3O2=2CaSO4。(2)氨水法用氨水吸收SO2：SO22NH3H2O=(NH4)2SO3SO2NH3H2O=NH4HSO32(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4上述過程既可以消除煤煙氣中的二氧化硫，同時還得到副產(chǎn)品石膏(CaSO4·2H2O)和硫酸銨。3減少汽車等機動車尾氣污染(1)推廣使用無鉛汽油含鉛汽油是指加入抗爆震劑四乙基鉛的汽油，現(xiàn)在廣泛采用無鉛汽油抗爆震劑甲基叔丁基醚等。(2)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器通過采用鈀等過渡金屬作催化劑，發(fā)生的反應(yīng)有2CO2NO2CO2N2。(3)使用新燃料或動力如以液化石油氣為燃料，以鋰離子電池為汽車提供動力等。四、讓居室空氣更清新1居室空氣中的污染物及預(yù)防措施(1)污染物及來源污染源污染物裝修材料含有甲醛、苯、甲苯、醚類、酯類等有不同程度毒性的揮發(fā)性有機物日用化學(xué)品殺蟲劑、消毒劑、清潔劑和化妝品等香煙煙霧含有煙堿(尼古丁)、CO、醛類、苯并(a)芘家用燃料的燃燒產(chǎn)物含有CO、氮氧化物、SO2等有害氣體高溫烹調(diào)食物時產(chǎn)生的油煙含有致癌物，有刺激性氣味(2)減少室內(nèi)空氣污染的措施采用環(huán)保的裝修材料。房屋裝修好不要立即搬入，開窗通風(fēng)透氣兩個月以上；搬入后注意室內(nèi)通風(fēng)。烹調(diào)食物時注意開窗通風(fēng)和忌高溫烹調(diào)食物。合理使用殺蟲劑、消毒劑、清潔劑等日用化學(xué)品。居室中適當(dāng)綠化。2甲醛(1)物理性質(zhì)：顏色：無色，狀態(tài)：氣體，氣味：刺激性，溶解性：易溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)：甲醛有較強的還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。(3)用途甲醛是一種重要的有機原料，可用于塑料工業(yè)、合成纖維工業(yè)、制革工業(yè)等。35%40%的甲醛水溶液稱為福爾馬林，可用來浸制生物標(biāo)本。甲醛可用于殺菌消毒。(4)對人的危害：甲醛對人的皮膚和呼吸器官有強烈的刺激作用。1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)大氣污染物主要有SO2、NO2和可吸入顆粒物。()(2)化石燃料的使用是產(chǎn)生CO2的主要原因。()(3)酸雨是指pH7的雨水。()(4)裝修后應(yīng)緊閉門窗，防止裝修面干裂或變質(zhì)。()答案(1)(2)(3)×(4)×2下列物質(zhì)不屬于“城市空氣質(zhì)量日報”報道的是()A二氧化硫B氮氧化物C二氧化碳D懸浮顆粒C二氧化硫、氮氧化物、懸浮顆粒均可引起空氣污染，故不屬于“城市空氣質(zhì)量日報”報道的是二氧化碳。3從改善空氣質(zhì)量的角度分析，下列燃料最環(huán)保的是()A煤BCH4C乙醇汽油DH2DH2燃燒后只生成H2O，對空氣無污染。認(rèn)識空氣質(zhì)量報告下表是某城市空氣質(zhì)量某日公布的內(nèi)容：項目空氣污染指數(shù)空氣質(zhì)量級別空氣質(zhì)量總懸浮顆粒52良二氧化硫7二氧化氮24思考交流1該城市的首要污染物是什么？【提示】懸浮顆粒。2有的同學(xué)認(rèn)為該城市的空氣污染指數(shù)應(yīng)為5272483，這種觀點正確嗎？【提示】不正確。首要污染物的污染指數(shù)，即為當(dāng)日空氣污染指數(shù)。該城市在當(dāng)日的污染指數(shù)為52。(1)污染指數(shù)：污染指數(shù)是將某種污染物的濃度進(jìn)行簡化處理而得出的簡單的數(shù)值形式。污染物的濃度越高，其污染指數(shù)越大。(2)在空氣質(zhì)量報告中，把污染指數(shù)最大的污染物稱為報告期內(nèi)的首要污染物。目前我國的空氣質(zhì)量報告期為“日”(即一天)。(3)空氣質(zhì)量報告期內(nèi)首要污染物的污染指數(shù)為報告期內(nèi)的空氣污染指數(shù)?？諝馕廴局笖?shù)簡稱API，API作為衡量空氣質(zhì)量好壞的指標(biāo)，其數(shù)值越小，空氣質(zhì)量越好，對人體健康越有利。(4)空氣質(zhì)量按API以50為一個單位，共分為7個等級：優(yōu)、良、輕微污染、輕度污染、中度污染、中度重污染、重污染。酸雨的成因與防治某研究性學(xué)習(xí)小組采集酸雨樣品研究當(dāng)?shù)厮嵊甑男纬蛇^程，每隔一段時間測定一次pH，得到數(shù)據(jù)如下：時間開始8小時16小時24小時32小時40小時48小時pH5.04.84.54.34.24.04.0思考交流1酸雨主要是由哪些氣體引起的？寫出形成酸雨的主要化學(xué)方程式。【提示】引起酸雨的氣體主要是SO2、NOx。形成酸雨的主要化學(xué)方程式為SO2H2OH2SO3,2H2SO3O2=2H2SO4,2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO(其他合理答案也可以)。2為什么收集到的酸雨pH會發(fā)生變化？【提示】雨水樣品中的SO2和H2SO3不斷被空氣中的氧氣氧化而生成H2SO4，隨著時間的延長，H濃度增大，pH下降，氧化完全后，形成稀硫酸溶液，pH不再變化。3為了防止酸雨，減少煤燃燒向大氣排放二氧化硫，火力發(fā)電廠常用煙道氣體脫硫方式，在脫硫吸收塔中采用石灰石脫硫法進(jìn)行反應(yīng)。寫出脫硫過程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式?！咎崾尽緾aCO3CaOCO2，CaOSO2=CaSO3,2CaSO3O2=2CaSO4。(1)酸雨的形成過程(2)酸雨的危害酸雨給人類帶來種種災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境，例如：酸雨會使湖泊的水質(zhì)變酸，導(dǎo)致水生生物死亡；酸雨浸漬土壤，會使土壤變得貧瘠；長期的酸雨侵蝕會造成森林大面積死亡；酸雨對人、畜的健康也有直接影響，酸雨滲入地下可使地下水中的重金屬元素含量增加，飲用這種水會危害人、畜健康；酸雨會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、石材類文物，以及電信電纜等的腐蝕。(3)酸雨的防治首先，要從消除污染源著手，研究開發(fā)能替代化石燃料的新能源(如氫能、太陽能、核能等)，這既有利于合理利用化石燃料這一有限的資源，又能從根本上防止酸雨的產(chǎn)生。其次，要利用物理、化學(xué)方法對含硫燃料預(yù)先進(jìn)行脫硫處理，以降低二氧化硫的排放，對燃煤、工業(yè)生產(chǎn)中釋放出的二氧化硫廢氣進(jìn)行處理或回收利用。此外，還需要提高全民的環(huán)境保護(hù)意識，加強國際合作，通過全人類共同努力減少硫酸型酸雨的產(chǎn)生。1某時北京城區(qū)空氣監(jiān)測結(jié)果為：二氧化硫的污染指數(shù)為28，二氧化氮的污染指數(shù)為50，可吸入顆粒物的污染指數(shù)為95，以下對北京城區(qū)空氣狀況的評價正確的是()A空氣的污染指數(shù)為17B空氣的首要污染物為SO2C空氣的質(zhì)量等級為輕微污染D空氣的污染指數(shù)為95D每一種空氣污染物都有相應(yīng)的污染指數(shù)，首要污染物是各污染物中污染指數(shù)最大的污染物。首要污染物的污染指數(shù)就是空氣污染指數(shù)。2(1)在下列物質(zhì)：二氧化碳，二氧化硫，二氧化氮，氟氯烴，可吸入顆粒物中，目前未列入我國空氣質(zhì)量報告的是_(填編號)。(2)下列氣體的排放，對大氣無污染或污染較輕的是()ACOBCl2CNODN2解析(1)CO2和氟氯烴未列入空氣質(zhì)量報告。(2)N2是空氣組成成分之一，對大氣無污染，CO、Cl2、NO都是有毒氣體，都能造成嚴(yán)重的大氣污染。答案(1)(2)D3大氣中CO2含量的增加會加劇“溫室效應(yīng)”。下列活動會導(dǎo)致大氣中CO2含量增加的是()A燃燒煤炭供熱B利用風(fēng)力發(fā)電C增加植被面積D節(jié)約用水用電A燃燒煤炭供熱會產(chǎn)生CO2，A正確；利用風(fēng)力發(fā)電不會產(chǎn)生CO2，B錯誤；增加植被面積，會增加植物的光合作用，減少大氣中CO2的含量，C錯誤；節(jié)水節(jié)電不會增加CO2的排放，D錯誤。4化學(xué)在人類社會發(fā)展中起著重要的作用，對于維護(hù)我們的生存環(huán)境也具有十分廣闊的探索空間。聯(lián)合國氣候變化框架公約京都議定書要求發(fā)達(dá)國家限制CO2等溫室氣體的排放量，以控制日趨嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。試回答：(1)綠色植物通過_作用吸收CO2，又通過_作用將CO2排放到大氣中。(2)科學(xué)家采用組合轉(zhuǎn)化技術(shù)，將CO2和H2以一定比例混合在特定的條件下發(fā)生反應(yīng)2CO26H2A4H2O，A是一種化工原料。寫出此物質(zhì)的分子式：_。(3)為減緩大氣中CO2含量的增加，以下建議可行的是_。A開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉碆禁止使用煤、石油、天然氣等化石燃料C植樹造林，禁止亂砍濫伐解析(1)綠色植物通過光合作用吸收CO2：6nCO25nH2O(C6H10O5)n6nO2；通過呼吸作用吸收O2呼出CO2。(2)根據(jù)反應(yīng)前后的質(zhì)量守恒(原子守恒)可推知A的分子式。(3)減緩大氣中CO2含量的增加，須減少化石燃料的燃燒，但禁止使用化石燃料目前不可能做到。答案(1)光合呼吸(2)C2H4(3)AC不要認(rèn)為空氣中只要含有CO2、CH4、H2O(g)等溫室氣體就會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，溫室氣體在空氣中必須達(dá)到一定濃度時，才產(chǎn)生溫室效應(yīng)，如正?？諝庵蠧O2含量在0.03%左右。5SO2是常見的大氣污染物之一，我國規(guī)定空氣中SO2的含量不得超過0.02 mg·L1。下列措施中，不能減少SO2排放量的是()A用天然氣代替煤炭作民用燃料B大力植樹造林C硫酸廠采取措施提高尾氣的吸收率D燃煤中加入生石灰B天然氣是一種清潔燃料，煤炭中含有硫元素，燃燒會產(chǎn)生SO2，所以A項能減少SO2的排放量；某些樹木能吸收SO2，但不能減少SO2的排放量；提高SO2的吸收率，就可以減少向大氣中的排放量；煤炭中加入的生石灰可以與產(chǎn)生的SO2反應(yīng)生成CaSO3，從而減少SO2的排放量，故選B項。6如圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖。裝置內(nèi)發(fā)生的主要反應(yīng)中不含()A化合反應(yīng)B分解反應(yīng)C置換反應(yīng)D氧化還原反應(yīng)C裝置內(nèi)沒有單質(zhì)出現(xiàn)，故不存在置換反應(yīng)?；戏磻?yīng)為CaOSO2=CaSO3，分解反應(yīng)為CaCO3CaOCO2，氧化還原反應(yīng)為2CaSO3O2=2CaSO4。7下列不是室內(nèi)污染物的是()ACOB甲苯C尼古丁D食品袋D室內(nèi)污染物主要是由燃料、香煙、調(diào)味品、化妝品、裝修材料造成的。食品袋是土壤污染物。8在人口居住密度較大的城區(qū)和建筑群中，室內(nèi)空氣的污染有時會比室外更嚴(yán)重。目前已發(fā)現(xiàn)的室內(nèi)空氣污染物達(dá)300多種。(1)室內(nèi)裝修材料及家具揮發(fā)出來的甲醛是室內(nèi)空氣的主要污染物，甲醛易溶于水，常溫下有強烈的刺激性氣味，當(dāng)溫度超過20 時，揮發(fā)速度加快，根據(jù)甲醛的這些性質(zhì)，下列做法錯誤的是_。A入住前房間內(nèi)保持一定溫度并通風(fēng)B裝修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)甲醛含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)后入住D緊閉門窗一段時間后入住(2)請寫出除甲醛外的常見的兩種室內(nèi)空氣污染物_。(3)在入住裝修過的新房之前在房間內(nèi)放置適量的吊蘭、蘆薈等植物有利于凈化空氣，但晚上在密閉的居室內(nèi)放置大型綠色植物，可能影響人體健康。主要原因是其_。解析(1)緊閉門窗，甲醛被封閉在室內(nèi)，人入住后容易中毒。(2)常見的室內(nèi)空氣污染物還有烹調(diào)和吸煙等產(chǎn)生的CO、CO2、NO、NO2、SO2和尼古丁等及各種建筑裝飾材料揮發(fā)出來的除甲醛外的苯、甲苯及放射性元素氡等，可任寫幾種。(3)題干中突出字眼“晚上”應(yīng)考慮植物呼吸作用吸收O2，放出CO2。答案(1)D(2)CO、苯、氡、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁等任寫兩種(3)在晚上無陽光時，植物主要是吸收O2，呼出CO2