00 知识清单——化学与STSE、传统文化 (必背知识、课前诵读)

化学与STSE、传统文化 一、化学与环境 环境污染是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象．具体包括：水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等 1．酸雨形成及防治 (1)正常雨水偏酸性，pH 约为 5.6，这是因为大气中的 CO2溶于雨水中的缘故。酸雨是指pH小于5.6的雨水，CO2不会导致酸雨，NO2或SO2都会导致酸雨，酸雨的形成主要人为排放的氮氧化物和硫氧化物等酸性气体转化而成的 (2)硫酸型酸雨及治理 ①硫酸型酸雨(SO2引起)：SO2＋H2OH2SO3 2H2SO3＋O2===2H2SO4 (酸雨在空气中酸性增强的原因) ②SO2主要来源：主要是煤等化石燃料的燃烧 ③治理：开发新能源、处理工业废气、燃煤脱硫 a．石灰石脱硫：在煤中添加石灰石作为脱硫剂，可以减少煤燃烧时产生的SO2，发生反应的化学方程式如下：2CaCO3＋O2＋2SO22CaSO4＋2CO2 b．用CaO脱硫：CaO＋SO2CaSO3、2CaSO3＋O22CaSO4(或2CaO＋2SO2＋O22CaSO4) c．用Ca(OH)2脱硫：Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O、2CaSO3＋O22CaSO4 d．用氨水脱硫：2NH3·H2O＋SO2===(NH4)2SO3＋H2O(或NH3·H2O＋SO2===NH4HSO3)、 2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4 (3)硝酸型酸雨及治理 ①硝酸型酸雨(氮氧化合物NO、NO2引起)： 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===HNO3＋NO ②氮氧化物主要来源：煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等 (4)氮氧化物对环境的污染及其防治 ①氮的氧化物都是有毒气体，都是大气污染物 ②空气中的NO2等是造成光化学烟雾的主要因素 ③空气中的NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等 ④常见的NOx尾气处理方法 a．碱液吸收法：NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适用于工业尾气中NOx的处理。2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O b．催化转化：在催化剂、一定温度下，NOx可与氨反应转化为无毒气体(N2)和H2O或与CO反应转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。NO2与CO反应的方程式为2NO2＋4CON2＋4CO2 2．温室效应 (1)温室效应的定义：温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应 (2)地球大气中起温室作用的气体称为温室气体，主要有二氧化碳(CO2)、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等 (3)温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，产生的和大量排放的汽车尾气中含有的二氧化碳气体进入大气造成的 (4)温室效应的危害：①全球变暖 ②地球上的病虫害增加 ③海平面上升 ④土地沙漠化 ⑤缺氧 (5)温室效应的防治：减少温室气体向大气中排放是减缓温室效应的最直接的方法，导致CO2排放量有增无减的根本原因是世界对化石燃料的过分依赖，特别是对煤炭、原油和天然气的依赖。鉴于此，国际上CO2减排主要有五种方案： ①优化能源结构，开发核能、风能和太阳能等可再生能源和新能源 ②提高植被面积，消除乱砍滥伐，保护生态环境 ③从化石燃料中捕捉CO2并加以利用或封存 ④开发生物质能源，大力发展低碳或无碳燃料 ⑤提高能源的利用效率和节能，包括开发清洁燃烧技术和燃烧设备等 3．光化学烟雾 (1)光化学烟雾：氮氧化物(NxOy)和碳氢化合物(CxHy)在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后，发生复杂的化学反应，主要生成光化学氧化剂(主在是O3)及其他多种复杂的化合物，这是一种新的二次污染物，统称为光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节 (2)主要污染物：氮氧化物和碳氢化合物 (汽车尾气) (3)危害：人受到的主要伤害是眼睛和黏膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、肺部功能损害 (4)来源：空气中氮的氧化物主要来自石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气等 (5)防治措施：控制城市汽车数量、开发新能源、汽车安装尾气净化器 (6)汽车尾气主要是由汽油不完全燃烧产生的CO、气态烃等以及气缸中的空气在放电条件下产生的氮的氧化物等，它是城市大气污染或造成光化学烟雾的主要原因。汽车工业的发展可持续发展离不开技术的进步，改进汽