高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第三单元 防治二氧化硫对环境的污染学案

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第三单元 防治二氧化硫对环境的污染学案，共7页。

2．了解酸雨的形成原因及防治方法。
3．了解空气质量评价，树立风险评估和环境保护的意识。
图说考点
学业基础——自学·思记·尝试
[新知预习]
一、自然界中的硫循环
1．SO2的来源
（1）1 的燃烧。
（2）含硫金属矿石的冶炼。
（3）2 工厂的废气。
2．硫循环
（1）地壳中的含硫矿物通过3 、4 、火山爆发方式释放出5 、6 等气体进入大气；这些气体有些转化为7 、8 溶入河流或海洋。
（2）大气中SO2可被9 、夹竹桃等吸收，水体中的硫化合物可被 eq \(□,\s\up1(10)) 吸收、利用。
二、酸雨及其治理
1．酸雨的形成过程及有关方程式
反应①： eq \(□,\s\up1(11))
________________________________________________________________________；
反应②： eq \(□,\s\up1(12))
________________________________________________________________________；
反应③： eq \(□,\s\up1(13))
________________________________________________________________________；
反应④： eq \(□,\s\up1(14))
________________________________________________________________________。
2．酸雨的危害
（1）酸化河流湖泊，危害水生生物。
（2）酸化土壤，降低土壤肥力，影响作物生长。
（3）腐蚀建筑物等。
3．酸雨的防治
（1）消除 eq \(□,\s\up1(15)) ，研究开发 eq \(□,\s\up1(16)) （如太阳能、核能、氢能）。
（2）对含硫燃料进行 eq \(□,\s\up1(17)) 处理。
（3）对含SO2废气进行处理或回收利用。
三、空气质量评价
1．空气质量指数AQI
AQI包含细颗粒物（PM2.5）， eq \(□,\s\up1(18)) 、 eq \(□,\s\up1(19)) 、NO2、O3和 eq \(□,\s\up1(20)) 的浓度。
2．雾霾
（1）根据颗粒物直径的大小可分为 eq \(□,\s\up1(21)) 、 eq \(□,\s\up1(22)) 等。
（2）颗粒物中硫酸盐所占比例较大，其形成与空气中的 eq \(□,\s\up1(23)) 有关。
[即时自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）SO2可被某些植物吸收。（ ）
（2）煤和石油的燃烧是形成酸雨的主要原因之一。（ ）
（3）显酸性的雨水即为酸雨。（ ）
（4）CO2和SO2均属于“空气质量日报”的内容。（ ）
（5）SO2是形成“雾霾”的主要原因。（ ）
（6）空气质量指数越高，空气质量越好。（ ）
2．下列有关酸雨的说法不正确的是（ ）
A．二氧化碳是形成酸雨的主要原因
B．形成酸雨的主要原因是大量燃烧含硫的化石燃料
C．酸雨的pH小于5.6
D．减少酸雨的产生可采取的措施是对燃料进行脱硫
核心素养——合作·探究·分享
硫酸型酸雨的形成
[例] （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：
分析数据，回答下列问题：
雨水样品的pH变化的原因是（用化学方程式表示）
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）你认为减少酸雨可采取的措施是 。
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
[提升] 某研究小组研究某地硫酸型酸雨的形成，有人提出以下猜想：
酸雨的标准为pH<5.6
猜想一： eq \x(SO2) eq \(――→,\s\up7(氧化)) eq \x(SO3) eq \(――→,\s\up7(雨水)) eq \x(H2SO4)
猜想二： eq \x(SO2) eq \(――→,\s\up7(雨水)) eq \x(H2SO3) eq \(――→,\s\up7(氧化)) eq \x(H2SO4)
猜想三：以上两过程同时存在
有关上述猜想，收集一定量该地区刚下的雨水进行实验，下列判断中错误的是（ ）
A．若猜想一或猜想三正确，该雨水加入盐酸后，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成
B．若存在猜想二的过程，该雨水可以使品红溶液褪色
C．若存在猜想一的过程，该雨水的pH随时间延长而增大
D．上述任意一个猜想正确，该地区雨水的pH<5.6
关键能力
硫酸型酸雨的形成途径
反应①：2SO2＋O2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 2SO3；
反应②：SO2＋H2O⇌H2SO3；
反应③：SO3＋H2O===H2SO4；
反应④：2H2SO3＋O2===2H2SO4。
学考评价——夯实·测控·演练
1.下列过程不属于自然界中的硫循环的是（ ）
A．火山爆发
B．银杏、夹竹桃吸收SO2
C．动植物遗体、碎屑、排泄物经细菌分解产生SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
D．光伏发电
2．化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）
A．PM2.5是指粒径不大于2.5 μm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
3．现有以下几种措施：①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，②少用原煤作燃料，③燃烧时鼓入足量空气，④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是（ ）
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
4．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是（ ）
A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染
B．实施绿化工程，防止扬尘污染
C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染
D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
5．随着人类社会的发展，氮氧化物（NOx）已成为大气中的主要气态污染物之一。
（1）超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx的主要来源。它们破坏臭氧层的机理为：
①O3 eq \(――→,\s\up7(光)) O＋O2 ②NO＋O3―→NO2＋O2 ③NO2＋O―→NO＋O2
上述反应的总反应式为 ，其中 是催化剂。
（2）汽车尾气中含有NOx、CO和碳氢化合物等。
①汽车尾气净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。
尾气净化装置中发生的总反应化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②NOx和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物的现象，称为“光化学烟雾”。有学者对某城市一天中光化学烟雾的变化情况进行测定，变化曲线如图所示。由图像可知，二次污染物有 等，醛和O3的峰值出现在14：00左右的主要原因是 。
练后感悟
环境保护措施
（1）调整能源结构，发展清洁能源。
（2）研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2和氮的氧化物的排放。
（3）加强工厂废气的回收处理。
（4）改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气排放标准。
第三单元 防治二氧化硫对环境的污染
学业基础
新知预习
含硫燃料 硫酸 风化分解 燃烧 SO2 H2S 亚硫酸盐 硫酸盐 银杏 eq \(□,\s\up1(10)) 浮游植物 eq \(□,\s\up1(11)) 2SO2＋O2 eq \(,\s\up7(催化剂)) 2SO3 eq \(□,\s\up1(12)) SO2＋H2O⇌H2SO3 eq \(□,\s\up1(13)) SO3＋H2O===H2SO4 eq \(□,\s\up1(14)) 2H2SO3＋O2===2H2SO4 eq \(□,\s\up1(15)) 污染源 eq \(□,\s\up1(16)) 新能源 eq \(□,\s\up1(17)) 脱硫 eq \(□,\s\up1(18)) 可吸入颗粒物 eq \(□,\s\up1(19)) 二氧化硫 eq \(□,\s\up1(20)) CO eq \(□,\s\up1(21)) 细颗粒物 eq \(□,\s\up1(22)) 可吸入颗粒物 eq \(□,\s\up1(23)) SO2
即时自测
1．答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
2．解析：二氧化碳是造成温室效应的原因，和酸雨无关，正常雨水中也溶有二氧化碳气体。
答案：A
核心素养
例 【解析】 酸雨的形成主要是溶入了SO2。在空气的作用下，一部分SO2被O2氧化，从而产生SO3，在降水时SO3溶于雨水形成H2SO4。从各阶段pH的数据可以看出，在3小时之前放置的雨水样品的pH逐渐降低，溶液的酸性逐渐增强，3小时之后，pH不再变化，表明使pH降低的反应已停止。SO2溶解于雨水中生成中强酸H2SO3，H2SO3被氧化生成强酸H2SO4，溶液酸性增强。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。
【答案】 (1)2H2SO3＋O2===2H2SO4 (2)C
提升 解析：酸雨放置过程中，无论是猜想—(SO2→SO3→H2SO4)还是猜想二(SO2→H2SO3→H2SO4)，c(H＋)都会变大，pH都会减小，C项错误。酸雨的pH<5.6，含有H2SO4会与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，含有SO2或H2SO3会使品红溶液褪色。
答案：C
学考评价
1．答案：D
2．解析：燃煤中加入氧化钙可以减少二氧化硫的排放，减少酸雨的形成，但不能减少温室气体二氧化碳的排放，C项错误。
答案：C
3．解析：酸雨产生的原因主要是由含硫煤的燃烧引起的，对煤进行脱硫处理，少用煤作燃料，开发新能源，都能减少SO2的排放。燃煤时鼓入足量空气只能提高煤的燃烧效率，不能减少SO2的排放。
答案：C
4．解析：A、B、C都是可采取的措施，在D中，若加大不可再生资源石油、煤的开采，会造成资源缺乏，空气中的SO2、NOx含量的增加。
答案：D
5．答案：(1)2O3 eq \(=====,\s\up7(催化剂)) 3O2 NO
(2)①2NO＋O2＋4CO eq \(=====,\s\up7(催化剂)) N2＋4CO2 ②醛与O3 此时日光照射较强，光化学反应速率较快测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55