内容正文:
第3章 硫、氮及其循环
3.3 硫循环和氮循环
第2课时 酸雨 建立人与自然的和谐共生
沪科版2020必修第一册
建立人与自然的和谐共生
2
酸雨
1
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明·学习目标
1.掌握酸雨定义(pH<5.6 的降水)及主要成分(H2SO4、HNO3);理解硫、氮元素转化为酸雨的路径。
2.了解酸雨的危害及防治措施。
3.知道生态文明是实现人与自然和谐共生的必然要求。
煤、石油和某些金属矿物中含有硫,在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫。在机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应,生成氮氧化物。它们会引起呼吸道疾病,危害人体健康,严重时会使人死亡。
引·新课导入
01
酸雨
酸雨:pH<5.6 的雨水
雨水一般呈弱酸性, pH≈5.6
CO2+H2O H2CO3
排放的酸性气体未经处理而排放到空气中,可能导致降雨的酸性增强
酸 雨
酸雨的pH
探·知识奥秘
酸雨:主要指 pH小于5.6 的雨水,其主要是含有硫酸和硝酸。
成因:主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
酸 雨
酸雨的成因
探·知识奥秘
①
①
②
③
④
H2SO3
SO2
+
H2O
SO3+H2O H2SO4
2H2SO3 + O2 2H2SO4
2SO2+O2 2SO3
粉尘等催化剂
酸 雨
酸雨的类型
1.硫酸型酸雨的形成过程
探·知识奥秘
①
②
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
酸 雨
2.硝酸型酸雨的形成过程
探·知识奥秘
导致地下水中重金属元素含量增加,污染水源,危害人体健康
直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化
加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀
酸 雨
酸雨对环境的危害
探·知识奥秘
消除污染源,改变能源结构,开发利用清洁能源
酸 雨
酸雨的防治
探·知识奥秘
对酸性物质的排放加以控制
控制汽车尾气排放
燃料脱硫处理,废气中二氧化硫回收利用
酸 雨
探·知识奥秘
健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高环境保护意识
酸 雨
探·知识奥秘
SO2、氮氧化物的吸收或转化
碱液吸收
① SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
② NO+NO2+2NaOH=2NaNO3+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
氨水吸收
2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3
还原转化
8NH3+6NO2 7N2+12H2O
一定条件
4NH3+6NO 5N2+6H2O
一定条件
还原转化
2SO2+O2 2SO3
一定条件
∆
SO3+H2O = H2SO4
酸 雨
微点拨
探·知识奥秘
B
1.硫、氮的氧化物是主要的大气污染物,对大气的影响之一是导致酸雨,下列有关酸雨的说法不正确的是
A.二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要因素
B.在酸雨形成过程中没有发生氧化还原反应
C.煤和石油的燃烧、汽车尾气等是酸雨污染物的主要来源
D.酸雨的危害有破坏农作物,使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等
析·典型范例
15
C
2.图为酸雨形成的示意图。下列说法正确的是
A.空气中的CO2溶于水也会形成酸雨
B.NO易溶于水,并在雨水中转化为HNO3
C.含H2SO3的雨水在空气中放置其pH可能会降低
D.硝酸型酸雨会腐蚀石灰岩建筑,而硫酸型酸雨不能
析·典型范例
16
D
析·典型范例
17
02
建立人与自然的和谐共生
建立人与自然的和谐共生
探·知识奥秘
建立人与自然的和谐共生
自然界中,陆地、海洋、大气中的硫、氮、碳等元素,建立起各自的循环和平衡。随着社会的发展,过度开采、消耗资源,破坏了自然界的平衡,从而出现了气候变暖、 资源减少、臭氧层破坏、生物多样性减少、土地荒漠化等 现象,使生态系统不断遭受破坏。很明显,不受限制的增长方式是不可持续的,因此人类开始开发新能源和新技术,尽可能减少人为的二氧化硫和氮氧化物大量排放,建立人与自然和谐共处的生态文明。
生态文明是人类社会进步的重大成果,是实现人与自然和谐共生的必然要求。人与自然的关系是人类社会最基本的关系。自然界是人类社会产生、存在和发展的基础和前提,人类社会可以通过社会实践活动有目的地利用、改造自然,但人类的行为方式必须符合自然规律。
探·知识奥秘
1.2023年世界地球日主题:珍爱地球,人与自然和谐共生下列说法不符合这一主题的是
A.合理利用和开采稀土资源,实现可持续发展
B.垃圾分类回收可以节约资源,减少环境污染
C.第24届北京冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料是H2
D.今年中秋、国庆双节期间,鼓励自驾私家车外出旅游
D
析·典型范例
3.3 硫循环和氮循环
第2课时
建立人与自然的和谐共生
生态文明
理·核心要点
酸雨
酸雨的pH
酸雨的成因
酸雨的危害
人与自然的关系
酸雨的防治
1.酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水,在历史上,人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是
A.pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B.酸雨会损伤农作物、酸化土壤、腐蚀建筑
C.空气中CO2含量增多导致了酸雨形成
D.可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
C
练·技能实战
2.党的二十大报告在 “推动绿色发展,促进人与自然和谐共生” 中提到“尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。”下面做法符合此精神的是
A.废旧电池要深埋地下
B.餐厅用餐时使用一次性餐具
C.大规模开采可燃冰作为新能源以快速实现碳中和
D.大力发展水利和太阳能发电
D
练·技能实战
3.酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光化学过程,在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如图所示:
注:hv表示光照;·OH是羟基自由基,有强氧化性。
下列有关说法错误的是
A.所涉及的变化均为氧化还原反应
B.上述气相氧化形成酸雨的必要条件是光照
C.·OH的生成加快了形成酸雨的速率
D.SO2难以直接被O2氧化
A
练·技能实战
4.科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有
_____(写化学式)。
(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是________。
(3)写出SO2转化为SO3的化学方程式:________。
(4)工业上利用氨气制备一氧化氮,反应的化学方程式为___________。
(5)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为________。
(1)N2O5、SO2、SO3
(2)NH3
(3)2SO2+O2 2SO3
(4)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(5)4NH3+6NO5 N2+6H2O
练·技能实战
(1)23:15 (2) NaNO3 NaNO2
(3)=
(4)1.6
5.氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应方程式如下:
①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
(1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为________。
(2)在反应②中,氧化产物是________,还原产物是________ (填化学式)。
(3)在反应①②中,参加反应的NaOH均为2mol时,两个反应转移电子数的关系是① ________②(填“>”、“=”或“<”)
(4)自来水中的NO3-危害人类健康。为了降低自来水中NO3-的浓度,某研究人员提出两种方案。
①方案a:微碱性条件下,用Fe(OH)2还原NO3-,产物之一是NH3。生成3.4gNH3的同时会生成________mol Fe(OH)3。
②方案b:碱性条件下,用Al粉还原NO3-,产物之一是N2。发生的反应如下所示,配平离子方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目:________。
Al+ NO3-+OH-—AlO2-+N2↑+H2O
练·技能实战
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