高中化学选修一改善大气质量课件.ppt
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- 高中化学 选修 改善 大气质量 课件
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1、We have only one earth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曾经她如此美丽动人如今的她早已不如往前发烧了温室效应脱发了森林减少皮肤病皮肤病沙漠化沙漠化肺结核肺结核大气污染大气污染如今的她早已不如往前如今的她早已不如往前高血脂高血脂水污染水污染水体污染水体污染 固体废弃物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年中央电视台首届全国漫画大赛作品 思考:思考:请指出漫画要表达的思想?请指出漫画要表达的思想?温室效应温室效应 大气
2、及固体大气及固体废气物污染废气物污染 酸雨蔓延酸雨蔓延 臭氧层破坏臭氧层破坏 思考:思考:请请对以上漫画主题中所涉及到的环境污染类型进行分对以上漫画主题中所涉及到的环境污染类型进行分类。类。(1)大气污染)大气污染 (2)水体污染)水体污染 (3)垃圾污染)垃圾污染 第一节内容第一节内容 第二节内容第二节内容 第三节内容第三节内容1 1个人个人1 1天要呼吸天要呼吸2 2万多次万多次与环境交换与环境交换1 1万多升气体万多升气体 空气质量与人体健康空气质量与人体健康息息相关息息相关 “伦敦烟雾伦敦烟雾”事件:事件:“马斯河谷马斯河谷”事件事件:“多诺拉烟雾多诺拉烟雾”事件事件:“洛杉矶光化学烟
3、雾洛杉矶光化学烟雾”事件:事件:19301930年,年,比利时马比利时马斯河谷工斯河谷工业区,有业区,有害气体和害气体和粉尘污染粉尘污染空气。空气。19481948年,年,美国宾夕美国宾夕法尼亚州法尼亚州多诺拉城,多诺拉城,烟雾事件,烟雾事件,污染空气。污染空气。19431943年夏,美国年夏,美国洛杉矶市,汽油洛杉矶市,汽油燃烧产生碳氢化燃烧产生碳氢化合物,在紫外光合物,在紫外光线照射下反应产线照射下反应产生淡蓝色的光化生淡蓝色的光化学烟雾。学烟雾。19521952年,年,伦敦,煤伦敦,煤排放的粉排放的粉尘和二氧尘和二氧化硫产生化硫产生烟雾事件。烟雾事件。“四日市哮喘四日市哮喘”事件:事件:
4、“水俣(水俣(yuyu)病)病”事件事件:“骨痛病骨痛病”事件:事件:“米糠油米糠油”事件:事件:19611961年,年,日本四日日本四日市,石油市,石油化工产生化工产生废气污染废气污染城市空气。城市空气。19351935年,年,日本熊本日本熊本县水俣市,县水俣市,含无机汞含无机汞的工业废的工业废水污染了水污染了水体。水体。19551955年,年,日本富士日本富士县神通川,县神通川,水体受含水体受含镉废水污镉废水污染。染。19681968年,年,日本九州日本九州市爱知县,市爱知县,多氯联苯多氯联苯载体混入载体混入米糠油中。米糠油中。面对一幕幕触目惊心的环境灾难尽管现在面对一幕幕触目惊心的环境灾
5、难尽管现在我们还没有成为无辜的受害者,但我想每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?明天谁来保障我们的生存?【学习目标学习目标】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。大气的组成大气的组成:干燥洁净空气的干燥洁净空
6、气的组成几乎是不变组成几乎是不变的。根据这个的。根据这个组成可以很容易判定大气中的外来污染物。组成可以很容易判定大气中的外来污染物。0.0000010.000001臭氧臭氧0.0000080.000008氙气氙气0.000050.00005氢气氢气0.00010.0001氪气氪气0.0005240.000524氦气氦气0.00180.0018氖气氖气0.030.03二氧化碳二氧化碳0.930.93氩气氩气 体积分数体积分数 其他气体其他气体大气污染物大气污染物主要成分主要成分可吸入颗粒物可吸入颗粒物大气中液体、固体状物质,又称飘尘大气中液体、固体状物质,又称飘尘S S的氧化物的氧化物SOSO2
7、 2、SOSO3 3 (SOSOx x)N N的氧化物的氧化物N N2 2O O、NONO、NONO2 2(NONOx x)C C的氧化物的氧化物CO CO(COCO2 2不是大气污染物)不是大气污染物)碳氢化合物碳氢化合物CHCH4 4、C C2 2H H6 6 (HCHC)氟氯代烷氟氯代烷CFCsCFCs(氟利昂)等(氟利昂)等主要的大气污染物主要的大气污染物CFCs(英文全称英文全称Chloro-fluoron-carbon)为氯氟烃的英文缩写为氯氟烃的英文缩写 1.酸雨酸雨2.臭氧层受损臭氧层受损3.温室效应与全球气候变暖温室效应与全球气候变暖几种常见的大气污染现象:几种常见的大气污染
8、现象:1.1.酸雨酸雨(pHpH5.65.6的降水)的降水)成因:成因:人为排放人为排放S的氧化物和的氧化物和N的氧化物等酸性气体;的氧化物等酸性气体;形成机理:形成机理:或:或:2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂SO3+H2O=H2SO4 3NO2+H2O=2HNO3+NO SO2+H2O H2SO32H2SO3+O2 =2H2SO4催化剂催化剂大气中的烟尘、O3等危害:危害:引起江河湖泊和土壤的酸化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、管道和电缆加快房屋、桥梁、堤坝、管道和电缆等的腐蚀,等的腐蚀,特别是
9、对特别是对文物古迹、雕塑绘画和人文景观文物古迹、雕塑绘画和人文景观的腐的腐蚀作用尤其显著。蚀作用尤其显著。酸雨还会对酸雨还会对人体健康人体健康造成影响。造成影响。防治:防治:消除工业烟尘、改变能源结构,研制开发消除工业烟尘、改变能源结构,研制开发新型清洁能源;新型清洁能源;改造锅炉,提高燃烧率,处理尾气,综合回改造锅炉,提高燃烧率,处理尾气,综合回收利用;收利用;治理:石灰石治理:石灰石石膏法石膏法CaCO3+SO2 CaSO3+CO22CaSO3+O2 2CaSO42.2.臭氧层受损臭氧层受损图4-5 南极上空臭氧层的变化 在距离地面在距离地面151550km50km的大气平流层集中了自然界
10、的大气平流层集中了自然界9090的臭氧,也就是我的臭氧,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。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。人类活动排入大气的某些化学物质,如:人类活动排入大气的某些化学物质,如:氟氯代烃氟氯代烃(致冷剂,商品名为氟利昂)和(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
11、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破坏原因:Cl+O3 ClO+O2 +ClO+O Cl+O2总反应总反应 O+O3 2O2 在上述反应中,一个氯原子能破坏在上述反应中,一个氯原子能破坏1010万个万个O3O3,哈龙分解,哈龙分解 产生的溴原子破坏产生的溴原子破坏O3O3的能力更强。的能力更强。措施:措施:减少并禁止氟氯烃等物质的排放研制新型的制减少并禁止氟氯烃等物质的排放研制新型的制冷系统;冷系统;(一)对人类健康影响(一)对人类健康影响1.1.增加皮肤癌:臭氧减少增加皮
12、肤癌:臭氧减少1%1%,皮肤癌(黑色素癌)患者增加,皮肤癌(黑色素癌)患者增加4%-6%4%-6%。2.2.损害眼睛,增加白内障患者。损害眼睛,增加白内障患者。3.3.削弱免疫力,增加传染病患者。削弱免疫力,增加传染病患者。破坏臭氧层的危害破坏臭氧层的危害(二)对生态影响(二)对生态影响 :1.1.农产品减产及其品质下降。农产品减产及其品质下降。2.2.减少渔业产量。减少渔业产量。紫外线辐射可杀死紫外线辐射可杀死1010米水深内的单细胞海洋浮游生物米水深内的单细胞海洋浮游生物 。3.3.破坏森林。破坏森林。紫外线辐射的增加会破坏核糖核酸(紫外线辐射的增加会破坏核糖核酸(DNADNA),以改变遗
13、传信息),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。及破坏蛋白质,从而影响植物(特别是森林)的生长。4.4.对工业生产的影响。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。如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。人类共同采取人类共同采取“补天补天”行动:签行动:签订了订了保护臭氧层保护臭氧层维也纳约维也纳约关于关于消耗臭氧层物质的消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书等国际公约。等国际公约。氟里昂于氟里昂于3030年代开发出来。属于氯氟烃化合物(年代开发出来。属于氯氟烃化合物(CFCsCFCs),氟里昂是它的商品名),氟里昂是它的商品名称。它不易燃烧,不具腐蚀性,
14、无毒,性能稳定,价格便宜,作为一种工业用化学称。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,以及泡沫塑料噴雾剂,以及泡沫塑料PUPU、PSPS、PEPE的发泡剂等等。从的发泡剂等等。从2020世纪的世纪的3030年代初到年代初到9090年代的年代的五六十年中,人类总共生产了五六十年中,人类总共生产了15001500万吨氯氟烃。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在对氟里昂实行控制之前,全
15、世界向大气中排放的氟里昂已达到了20002000万万吨。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,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。其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。氟氯代烷的功与过氟氯代烷的功与过科学史话科学史话看漫画,试想企鹅在说什么?看漫画,试想企鹅在说什么?3.3.温室效应与全球气候变暖温室效应与全球气候变暖资料卡片资料卡片1 1、大气中温室气体及现有浓度、增长率以及对增温的作用、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温室气体现有浓度现有浓度(
16、mL/mmL/m3 3)估计年增长估计年增长率()率()估计对温室效应增估计对温室效应增加的贡献率()加的贡献率()COCO2 23503500.40.45555CHCH4 41.71.71 12 21515N N2 2O O0.30.30.20.26 6氟氯代烷氟氯代烷6.36.31010-4-45.05.024242 2、温室气体主要来源有:、温室气体主要来源有:化肥的大量使用(导致土壤产生化肥的大量使用(导致土壤产生N N2 2O O););化石燃料大量使用(产生化石燃料大量使用(产生COCO2 2););森林面积减少(减少吸收森林面积减少(减少吸收COCO2 2););致冷剂和喷雾剂的
17、广泛生产、使用(产生氟氯代烷)致冷剂和喷雾剂的广泛生产、使用(产生氟氯代烷);航空业迅速发展(飞机高空飞行会产生大量的航空业迅速发展(飞机高空飞行会产生大量的COCO2 2和和N N2 2O O等);等);(1)减少温室气体的产生。减少温室气体的产生。3 3、防治措施、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。努力的方向。减少使用煤减少使用煤 、石油和天然气等化石燃料、石油和天然气等化石燃料,更多地利用太阳能、风能,更多地利用太阳能、风能和地热,发展核能和氢能;和地热,发展核能和氢能;大
18、面积植树造林,严禁乱砍滥伐森林;大面积植树造林,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;限制并逐步停止氟氯代烷的生产和使用;控制煤矿、稻田和垃圾填埋场等场所破坏的控制煤矿、稻田和垃圾填埋场等场所破坏的CHCH4 4;控制人口增长。;控制人口增长。(2)除去或回收温室气体。除去或回收温室气体。4 4、温室效应的危害、温室效应的危害冰川消退冰川消退海平面上升海平面上升大洋洲岛国图瓦卢大洋洲岛国图瓦卢5050年后将消失,居民将被迫于年后将消失,居民将被迫于20022002年起举国搬迁年起举国搬迁(新新西兰)。西兰)。荒漠化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。世
19、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原生态系统内物种损失对农业生产的影响对农业生产的影响旱旱干干涝涝洪洪 煤、石油等化石燃料是当今世界最重要的能源。煤除了含有煤、石油等化石燃料是当今世界最重要的能源。煤除了含有碳碳元素元素外,还含有外,还含有氢氢、氧氧、氮氮和和硫硫等元素,以及等元素,以及无机矿物质无机矿物质。二二.改善大气质量改善大气质量1.1.减少煤等化石燃料的燃烧产生的污染减少煤等化石燃料的燃烧产生的污染NNO NO2SO2SCCO从煤的组成分析可能造成的污染从煤的组成分析可能造成的污染?为了减少煤燃烧产生的大气污染目前主要采用的措施有:为了减少煤燃
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