4.3 防治二氧化硫对环境的污染 学案 2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

新苏教版高中化学必修1 第三单元　防治二氧化硫对环境的污染 课程标准要求　1.了解自然界中硫元素的循环。认识防治二氧化硫导致空气污染的方法。2.了解酸雨的成因、危害及防治方法，形成良好的环境保护意识，了解可持续发展的重大意义。3.了解雾霾的形成及防治办法和空气质量评价，培养合理利用自然资源的观念。 一、自然界中的硫循环 酸雨及其治理 1.自然界中的硫循环 (1)转化途径 (2)SO2过渡排放的危害 世界各国在工业化过程中，大量使用化石燃料，导致SO2过度排放，影响了自然界中硫的循环，造成酸雨、土壤酸化等环境问题。 2.酸雨及其治理 (1)酸雨： pH<5.6的降雨。 (2)硫酸型酸雨的形成 主要反应： 3.酸雨的危害 湖泊酸化、土壤贫瘠、森林大面积死亡、饮用水中重金属元素含量增加，加快桥梁、雕塑等建筑物的腐蚀。 4.酸雨的防治措施 (1)研究开发新能源(如太阳能、核能、氢能等)。 (2)对含硫燃料预先进行脱硫处理，减少二氧化硫的排放，并对生产中产生的二氧化硫废气进行处理或回收利用。 (3)对含SO2废气进行处理或回收利用。例如用石灰乳吸收SO2的反应方程式为Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O。 【微自测】 1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)CO2、NO2和SO2都会导致酸雨的形成。(×) (2)治理硫酸型酸雨的关键是减少二氧化硫的排放。(√) (3)凡是呈酸性的雨水都称为酸雨。(×) (4)酸雨样品的pH随放置时间延长而减小。(√) 二、空气质量评价 1.空气质量指数 (1)空气质量指数AQI中有细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)六大检测项目。 (2)AQI作为衡量空气质量好坏的指标，其数值越小，空气质量越好，对人体健康的危害就越小。 2.雾霾及其防治 (1)概念：大量极细微的颗粒物均匀地悬浮在空中，这些颗粒物容易吸附空气中的水蒸气形成雾滴，使空气水平能见度小于10 km，这种空气混浊现象叫作雾霾。 (2)分类：根据颗粒物直径的大小可以将其分为细颗粒物(PM2.5，直径小于2.5 μm)、可吸入颗粒物(PM10，直径小于10 μm)等。 (3)成因及防治 成因：悬浮在空气中的颗粒物的组成为有机颗粒物、硫酸盐、铵盐等，其中硫酸盐与空气中的二氧化硫有关。 防治：从源头抓起，企业必须转变能源结构，坚持绿色发展，控制二氧化硫等有害气体的排放；政府要提高污染排放标准，社会各界要大力监督，共同打赢蓝天保卫战。 【微自测】 2.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)空气质量指数需要检测二氧化碳的含量。(×) (2)PM2.5指直径小于或等于2.5 μm悬浮颗粒物，PM10指直径小于或等于10 μm的悬浮颗粒物。(√) (3)减少大气中SO2污染的主要方法之一是减少含硫化石燃料的燃烧。(√) 一、二氧化硫的处理方法 直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。 1.煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有哪些？ 提示　温室效应、酸雨、粉尘污染。 2.在烟气脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙，写出反应化学方程式。 提示　Ca(HSO3)2＋O2===CaSO4＋H2SO4。 1.酸雨的理解 正常雨水的pH＝5.6(CO2溶于水的缘故)，因此酸雨(pH<5.6)不是CO2溶于水形成的。 2.消除SO2对环境污染的四种方法 方法一：石灰石－石膏法 工艺原理：将石灰石粉末加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔，与烟气充分接触混合并氧化，最终生成石膏(CaSO4·2H2O)。其化学方程式为CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2，2CaSO3＋O2===2CaSO4，总反应方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2。 方法二：氨脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触从而吸收SO2，其反应的化学方程式为NH3＋SO2(过量)＋H2O===NH4HSO3，2NH3＋SO2(少量)＋H2O===(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。 方法三：钠、碱脱硫法 钠、碱脱硫法是用NaOH或Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O或Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2S