2023-2023学年苏教版必修第一册 4-3 防治二氧化硫对环境的污染 学案

第三单元防治二氧化硫对环境的污染[课标要点]1.了解自然界中硫元素的循环。2．了解二氧化硫的污染危害及防治。3．了解空气中常见的污染物及空气质量评价。研习一自然界中硫元素的循环[自读教材]地壳中硫铁矿等矿物通过风化分解、燃烧、火山喷发等释放________、________气体，气体有些转化为________、硫酸盐进入水体、土壤中。气体还可以通过植物吸收，水体中的硫元素随着食物链进入动物、人体，如图所示。答案：SO2H2S亚硫酸盐[演习经典]1．下列说法错误的是()A．自然界中硫的循环涉及复杂的物理、化学变化B．自然界中硫元素只以化合态存在于硫铁矿、煤中C．硫元素循环时可进入食物链中传递给动物、人体D．大量使用化石燃料，导致SO2过度排放，造成了酸雨答案：B解析：在硫循环过程中涉及复杂的物理、化学变化，A正确；自然界中硫元素以化合态、游离态存在，B错误；硫循环时，土壤、水中硫元素通过植物进入动物、人体中，C正确；SO2过度排放，形成酸雨，影响硫元素循环。2．在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012年至2020年的全球减排协议，大会倡导“节能减排”和“低碳经济”的绿色环保主题，中国宣布了2020年二氧化碳排放量下降40～45%的减排目标。下列不符合这一主题的是()A．自备购物布袋，不用塑料方便袋B．开发新能源，如太阳能、风能等，减少对化石能源的依赖C．推广煤的气化、液化技术，提供清洁燃料和化工原料D．给汽车安装尾气处理器答案：C解析：推广煤的气化、液化技术，不能减少CO2等排放。3．海洋中的珊瑚虫经如下反应形成石灰石外壳，进而形成珊瑚：Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)CaCO3＋H2O＋CO2。与珊瑚虫共生的藻类会消耗海洋中的CO2。气候变暖、温室效应的加剧干扰了珊瑚虫的生长，甚至致其死亡。下列说法不合理的是()A．共生藻类消耗CO2，有利于珊瑚的形成B．海洋中CO2浓度升高，抑制了珊瑚的形成C．温度升高会增大CO2在海水中的溶解度，抑制了珊瑚的形成D．将CO2转化为甲醇等化工原料，有助于缓解温室效应答案：C解析：CO2在海水中溶解度随温度升高而降低。研习二酸雨及其防治[自读教材]1．硫酸型酸雨的形成硫酸型酸雨形成的两条途径：SO2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up14(光照),\s\do14(烟尘中金属氧化物等作用催化剂))\o(→,\s\up14(H2O)),\o(→,\s\up14(雨水),\s\do14(水))\o(→,\s\up14(O2),\s\do14(空气中的O2))H2SO4))酸雨放置过程中，溶液的pH________(酸性H2SO4>H2SO3)。答案：SO3H2SO4H2SO3减小2．酸雨的特点pH小于________的雨水称为酸雨，含有多种无机酸、有机酸，主要是硫酸和硝酸，分别称为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。答案：5.63．酸雨的危害(1)影响水系中水生生物的繁殖。(2)土壤中钙、镁、磷等溶出而使土壤肥力下降，影响植被、农作物。(3)加快桥梁、建筑物的腐蚀。4．SO2的处理常利用________、浓氨水、________、熟石灰等吸收SO2，防止形成酸雨，但考虑工业________等问题。答案：烧碱生石灰成本[研习重难]硫酸型酸雨的治理方法1：开发能替代化石燃料的新能源，如太阳能、氢能等。方法2：对含硫燃料进行脱硫处理，对含二氧化硫的废气处理和回收利用。(1)二氧化硫的回收和利用①碱溶液吸收法：如消石灰、生石灰、浓氨水Ca(OH)2＋SO2=CaSO3↓＋H2O2CaSO3＋O2=2CaSO4或者2NH3＋H2O＋SO2=(NH4)2SO32(NH4)2SO3＋O2=(NH4)2SO4②利用海水中的离子(碱性)吸收SO2。(2)烟气脱硫——石灰石－石膏法CaCO3＋SO2=CaSO3＋CO22CaSO3＋O2=2CaSO4[演习经典]1．“美丽中国”是十八大提出的重大课题，突出了生态文明，重点是社会发展与自然环境之间的和谐，下列行为中不符合这一主题的是()A．用已脱硫的煤作燃料B．开发太阳能、风能和氢能等能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境C．采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质D．开发利用可燃冰是缓解能源紧缺的唯一途径答案：D解析：可燃冰的开发利用会加剧温室效应，D错误。2．某市为了降低燃煤产生的SO2的排放量，采取了许多有力的措施。措施之一是推广使用低硫煤，并向煤中加生石灰，可减少SO2的排放，此法称为“钙基固硫”。这种煤燃烧后，大部分硫元素的最终存在形式为()A．CaS B．CaSO3C．CaSO4 D．SO2答案：C解析：硫燃烧生成SO2：S＋O2eq\o(=,\s\up14(点燃))SO2，SO2与生石灰反应：SO2＋CaO=CaSO3，由于CaSO3具有还原性，易被氧气氧化：2CaSO3＋O2=2CaSO4，故大部分硫元素最终以CaSO4的形式存在。3．我国酸雨多属于硫酸型酸雨。现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：测定时间/h0123雨水的pH4.734.624.564.55分析数据，回答下列问题：(1)①雨水样品的pH变化的原因是________________(用化学方程式表示)。②如果将刚取样的上述雨水和自来水混合，可能发生的反应为____________________(用化学方程式表示)。(2)工业上将生石灰添加到燃煤中可以达到“固硫”(使含硫化合物不进入大气)的效果。“固硫”时发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。答案：(1)①2H2SO3＋O2=2H2SO4②H2SO3＋Cl2＋H2O=H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO=H2SO4＋HCl或SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl)(2)SO2＋CaO=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO4解析：(1)①酸雨放置一段时间后pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中的氧气氧化：2H2SO3＋O2=2H2SO4。②雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应：H2SO3＋Cl2＋H2O=H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO=H2SO4＋HCl或SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl)。(2)“固硫”是将煤燃烧产生的SO2转化为无污染的CaSO4。研习三空气质量评价[自读教材]1．空气质量指数(AQI)污染物包括空气中的________(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫、________、臭氧和一氧化碳。答案：细颗粒物二氧化氮2．空气质量指数(AQI)的测定以六项检测项目的浓度换算成质量指数，以________值________的污染物确定为首要污染物，将其质量指数作为该地区的空气质量指数。如某地区污染物的质量指数：污染物PM2.5SO2NO2O3COPM10指数243435220135则该地区首要污染物为________。答案：指数最大PM2.53．雾霾(1)含义：极细微的________均匀悬浮在空气中，吸附空气中的水蒸气形成雾滴，使空气水平能见度小于10km。(2)颗粒物的分类及种类颗粒物中硫酸盐所占比例较大，二氧化硫在一定条件下可以与CaCO3反应生成亚硫酸钙，进一步被氧化为硫酸钙。(3)雾霾的治理从________抓起，企业改变能源结构，坚持________发展，控制________等有害气体排放。政府提高污染排放标准，大力监管。答案：(1)颗粒物(3)源头绿色SO2[研习重难]常见的环境污染污染类型污染原因温室效应CO2排放量过多，造成全球气温上升赤潮、水华大量富含N、P等营养物质的废水的排放，使水体富营养化臭氧层空洞氟氯代烷、氮的氧化物等的大量排放使臭氧层大量损耗光化学污染主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起白色污染主要是由废弃的难降解的塑料类制品造成食品污染人类在动物饲养和植物培养过程中，使用大量的生长激素、农药、化肥等造成的飘尘烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成的酸雨空气中硫、氮的氧化物被降水吸收形成硫酸型、硝酸型酸雨汽车尾气汽油不完全燃烧产生CO、气态烃及气缸中空气放电产生的氮的氧化物[演习经典]1．化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A．PM2.5是指微粒直径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料答案：C解析：燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成，但不能减少温室气体CO2的排放。2．近年冬天全国多个地区发生持续大雾天气，“PM2.5”数据监测纳入公众视野。“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物，也称为可入肺颗粒物。下列有关说法中，错误的是()A．雾属于胶体，能产生丁达尔效应B．持续大雾天气给农业生产、交通运输等带来很大的影响C．大雾的形成与汽车的尾气排放没有关系D．空气中悬浮的细小颗粒物严重危害人体健康答案：C解析：大雾的形成与汽车的尾气排放有关系。3．我国制定的《环境空气质量标准》第二次公开征求意见结束，大家普遍赞成将PM2.5(PM2.5是指大气中直径接近于2