专题4 第3单元 防治二氧化硫对环境的污染（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（苏教版2019）

专题4 硫与环境保护 第三单元　防治二氧化硫对环境的污染 栏目索引 基础落实 梳理必备知识 重难探究 提升关键能力 学以致用 发展科学素养 课程标准 核心素养 　　1.了解自然界中硫的循环。 2．了解SO2对大气质量的影响，特别是酸雨的成因、危害及防治措施。 　　科学态度与社会责任：能运用所学知识分析化学过程对社会可持续发展带来的影响。树立环境保护的意识，形成正确的化学价值观。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 一、自然界中的硫循环 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 1．转化途径 含硫矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出____、____等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为________、______溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌吸收。 2．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，造成了____、________等环境问题。 SO2 H2S 亚硫酸盐 硫酸盐 酸雨 土壤酸化 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 二、酸雨及其治理 1．酸雨的形成 (1)酸雨：pH<______的降雨。 (2)硫酸型酸雨形成的主要反应： 5.6 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 2．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。 3．酸雨的防治措施 (1)消除污染源，研究开发______(如太阳能、核能、氢能等)。 (2)对含硫燃料预先进行____处理，减少二氧化硫的排放，并对生产中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。用石灰乳吸收SO2的反应的化学方程式为Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O。 新能源 脱硫 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 三、空气质量评价 1．空气质量指数 (1)根据空气中的_________________、________________________、________、二氧化氮、臭氧和一氧化碳的浓度计算出来的数值。空气质量指数越小，空气质量越好。 (2)质量指数最大的污染物被确定为首要污染物，首要污染物的质量指数即为该地区的空气质量指数。 细颗粒物(PM2.5) 可吸入颗粒物(PM10) 二氧化硫 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 2．认识雾霾 (1)大量极细微的颗粒物均匀地悬浮在空气中，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)根据颗粒物直径的大小可以将其分为_______________________________、________________________________等。 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) 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 3．大气污染防治 (1)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。 (2)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。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 探究 二氧化硫对环境污染的防治 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。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S [问题探究] (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，写出反应的化学方程式。 提示：Ca(HSO3)2＋O2===CaSO4＋H2SO4。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 四种常见的SO2尾气处理方法 　方法一：石灰石­-石膏法 该工艺的原理是，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。反应的化学方程式为CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2，2CaSO3＋O2===2CaSO4。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 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直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化) 方法三：钠、碱脱硫法 钠、碱脱硫法是用NaOH/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，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 方法四：双碱脱硫法 先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH溶液可循环使用，化学反应原理为 ①吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。 ②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4＋2NaOH。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 1．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 主要是由氮氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起 白色污染 主要由废弃的难降解的塑料类制品造成 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 污染类型 污染原因 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 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 酸雨 空气中硫氧化物、氮氧化物在空气中形成硫酸型、硝酸型酸雨 汽车尾气 汽油不完全燃烧产生的CO，气态烃及气缸中空气放电产生的氮氧化物 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 2.绿色化学的含义 (1)从源头上杜绝产生污染(废气、废水、废渣及使用污染物)或减少污染及进行污染物的处理回收利用。 (2)原子利用率100%。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 【例】 (2023·莆田高一期末)含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是(　　) A.该过程中可得到化工产品H2SO4 B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2 C．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S D．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O ===2FeSO4＋2H2SO4 C 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 解析： 根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D正确；根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫元素，C错误。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S (2024·连云港高一质检)下列有关燃料的说法错误的是(　　) A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一 B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染 D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一 B 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 解析： 温室气体包括CO2、CH4等气体，A正确；化石燃料完全燃烧会产生大量CO2及SO2等，大气中CO2含量过高会导致温室效应等环境问题，SO2会导致酸雨，B错误；液化石油气中主要含烃类，燃烧生成水和二氧化碳，是一种比较清洁的能源，所以以液化石油气代替燃油可减少大气污染，C正确；CO是有毒气体，则燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一，D正确。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S C 1．下列有关硫的氧化物的叙述不正确的是(　　) A．空气中二氧化硫主要来源于煤和石油产品的燃烧 B．二氧化硫与飘尘接触，部分氧化为三氧化硫，危害更严重 C. 酸雨中的含硫化合物只有硫的氧化物和硫酸 D．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 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 解析： 大气中SO2主要来源于煤和石油产品的燃烧，A正确；SO2与O2在飘尘等催化下可生成SO3，SO3溶于水生成强酸H2SO4，危害更大，B正确；酸雨中还有硫酸盐，C错误；煤和石油中均含有硫元素，减少含硫化石燃料的燃烧可以减少大气中的SO2污染，D正确。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 2．下图有关硫元素循环的说法不合理的是(　　) D A．煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2 B．动物尸体腐败过程中产生的H2S会进入大气 C．循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应 D．大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 解析： 煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2，A正确；动物尸体腐败过程中产生的H2S会进入大气，B正确；循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应，C正确；大气中的硫元素不是全部转化为H2SO4随雨水降到土壤里，有部分会转化为硫酸盐等，D错误。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 3．如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图，装置内发生的主要反应中不含(　　) C A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．氧化还原反应 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 解析： 根据图示可知，装置中发生的反应有：碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳；二氧化硫与氧化钙化合生成亚硫酸钙；亚硫酸钙与氧气的反应既是化合反应又是氧化还原反应。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 4．1995年三位美国科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，由图可知(　　) D 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 解析： 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 5．(1)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该样品的pH，所得数据如下： 测定时间/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 分析数据，回答问题： 雨水样品的pH变化的原因是(用反应的化学方程式表示)_________________________。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S (2)你认为减少酸雨可采取的措施是__________(填标号)。 ①少用煤作燃料　②把工厂烟囱修高　③燃料脱硫　④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源 A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤ 答案：(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4 (2)C 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 解析： (1)酸雨的形成主要是溶入了SO2。SO2溶于水形成H2SO3，在空气的作用下，H2SO3被O2氧化为H2SO4。 (2)修高烟囱并不能减少排放到大气中二氧化硫的量，只能使局部地区的SO2浓度减小，但却使污染的范围扩大了，②不符合题意；在已酸化的土壤中加石灰与减少酸雨无关，④不符合题意。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 6．实验证明铜在低温下不能和氧气发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应。但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取硫酸铜溶液的。 (1)写出铜屑在上述状态下发生的一系列反应的化学方程式： _________________________________________________________； _________________________________________________________。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S (2)利用铜和浓硫酸在加热条件下也能制备硫酸铜溶液，其反应的化学方程式为_____________________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)以上两种方法是前者好还是后者好：________________，原因是_____________________________________________________________。 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 解析： 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 专题4 硫与环境保护 化学 必修 第一册 S 谢谢观看！ A．日光在反应中作催化剂 B．过氧化氯是一种很稳定的物质 C．总反应的化学方程式为O3O2 D．臭氧分子最终转变成氧气分子 该反应历程为①Cl＋O3―→ClO＋O2　②2ClO―→Cl2O2　③Cl2O22Cl＋O2，日光并不是催化剂，A错误；过氧化氯见光分解，并不稳定，B错误；总反应的化学方程式为2O33O2，C错误。 答案：(1)2Cu＋O22CuO　CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O (2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (3)前者好　制得相同质量的产品，前者消耗的硫酸少，而且后者生成的SO2会造成大气污染 第一种方法中，Cu与O2反应后的生成物迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4；第二种方法是在加热条件下使铜与浓硫酸反应，H2SO4会被还原为SO2，H2SO4的利用率低且生成的气体有毒。 $$