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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
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这是一份苏教版 (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10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
二、酸雨及其治理
1．酸雨的形成过程及有关方程式
(1)酸雨：pH<5.6的降雨
(2)H2SO4型酸雨的形成：
反应①：__________________________________________________________________；
反应②：__________________________________________________________________；
反应③：__________________________________________________________________；
反应④：__________________________________________________________________。
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________，研究开发________(如太阳能、核能、氢能)，减少化石燃料的使用。
(2)对含硫燃料进行________处理。
(3)对含SO2废气进行处理或回收利用
实验室：烧碱工业：熟石灰、生石灰或浓氨水
三、空气质量评价
[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
提升点 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：SO2 氧化 SO3 雨水 H2SO4
猜想二：SO2 雨水 H2SO3 氧化 H2SO4
猜想三：以上两过程同时存在
根据有关上述猜想，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
消除SO2对环境污染的“三方法”
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SO42-
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是指大气中直径不大于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．环境污染是人类社会面临的重大威胁。酸雨是一种严重的环境污染，硫酸型酸雨形成的主要原因 ( )
A．燃放烟花爆竹
B.大气中二氧化碳的含量增加
C．森林遭遇乱砍滥伐，破坏了生态平衡
D．大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料
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．如图为某燃煤电厂处理废气的装置示意图，下列说法错误的是( )
A．使用此装置可以减少导致酸雨的气体的排放
B．该装置内既发生了化合反应，也发生了分解反应
C．总反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2高温====2CaSO4＋2CO2
D．若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体中含SO2
6．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 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
SO2＋H2O⇌H2SO3 SO3＋H2O===H2SO4 2H2SO3＋O2===2H2SO4 污染源 新能源 脱硫 二氧化硫 二氧化氮
细 可吸入
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】 (1)酸雨的形成主要是SO2造成的。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。(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。
【答案】 (1)2H2SO3＋O2===2H2SO4 (2)C
提升 解析：酸雨放置过程中，无论是猜想一(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：燃放烟花爆竹时会释放出大量的有害气体，能形成酸雨，但不是形成酸雨的主要原因，A错误；大气中二氧化碳的含量增加会造成温室效应，但不能形成酸雨，B错误；森林遭遇乱砍滥伐，破坏了生态平衡，但不能形成酸雨，C错误；大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料，会产生大量二氧化硫，是形成硫酸型酸雨的主要原因，D正确。
答案：D
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．解析：SO2能形成硫酸型酸雨，根据示意图可知，该装置中CaCO3分解生成CaO和CO2，SO2与CaO反应生成CaSO3，CaSO3和O2反应生成CaSO4，减少了二氧化硫的排放，A正确；二氧化硫和氧化钙生成亚硫酸钙的反应、亚硫酸钙与O2生成硫酸钙的反应是化合反应，碳酸钙生成二氧化碳和氧化钙的反应是分解反应，B正确；由题给信息可知，总反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2高温====2CaSO4＋2CO2，C正确；排放的气体中一定含有CO2，CO2能使澄清石灰水变浑浊，若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，不能说明气体中含SO2，D错误。
答案：D
6．答案：(1)2O3 催化剂====3O2 NO
(2)①2NO＋O2＋4CO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空气质量指数(AQI)
概念
根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、________、________、臭氧和一氧化碳的浓度计算出来的数值
意义
空气质量指数越小，空气质量越好，对人体健康的危害就越小
雾霾及其防治
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
分类
根据颗粒物直径的大小可以将其分为________颗粒物(PM2.5，直径小于2.5 μm)、________颗粒物(PM10，直径小于10 μm)等
成因及防治
成因：与二氧化硫的排放有关
防治：从源头抓起，企业要转变能源结构，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
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
方法一钙基固硫法
为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2≜CaSO3，2CaSO3＋O2===2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O2≜2CaSO4
方法二氨水脱硫法
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NH3＋SO2(过量)＋H2O===NH4HSO3，
2NH3＋SO2(少量)＋H2O===(NH4)2SO3
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或NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，
Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，
Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
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
二、酸雨及其治理
1．酸雨的形成过程及有关方程式
(1)酸雨：pH<5.6的降雨
(2)H2SO4型酸雨的形成：
反应①：__________________________________________________________________；
反应②：__________________________________________________________________；
反应③：__________________________________________________________________；
反应④：__________________________________________________________________。
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________，研究开发________(如太阳能、核能、氢能)，减少化石燃料的使用。
(2)对含硫燃料进行________处理。
(3)对含SO2废气进行处理或回收利用
实验室：烧碱工业：熟石灰、生石灰或浓氨水
三、空气质量评价
[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
提升点 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：SO2 氧化 SO3 雨水 H2SO4
猜想二：SO2 雨水 H2SO3 氧化 H2SO4
猜想三：以上两过程同时存在
根据有关上述猜想，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
消除SO2对环境污染的“三方法”
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SO42-
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是指大气中直径不大于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．环境污染是人类社会面临的重大威胁。酸雨是一种严重的环境污染，硫酸型酸雨形成的主要原因 ( )
A．燃放烟花爆竹
B.大气中二氧化碳的含量增加
C．森林遭遇乱砍滥伐，破坏了生态平衡
D．大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料
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．如图为某燃煤电厂处理废气的装置示意图，下列说法错误的是( )
A．使用此装置可以减少导致酸雨的气体的排放
B．该装置内既发生了化合反应，也发生了分解反应
C．总反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2高温====2CaSO4＋2CO2
D．若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体中含SO2
6．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 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
SO2＋H2O⇌H2SO3 SO3＋H2O===H2SO4 2H2SO3＋O2===2H2SO4 污染源 新能源 脱硫 二氧化硫 二氧化氮
细 可吸入
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】 (1)酸雨的形成主要是SO2造成的。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。(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。
【答案】 (1)2H2SO3＋O2===2H2SO4 (2)C
提升 解析：酸雨放置过程中，无论是猜想一(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：燃放烟花爆竹时会释放出大量的有害气体，能形成酸雨，但不是形成酸雨的主要原因，A错误；大气中二氧化碳的含量增加会造成温室效应，但不能形成酸雨，B错误；森林遭遇乱砍滥伐，破坏了生态平衡，但不能形成酸雨，C错误；大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料，会产生大量二氧化硫，是形成硫酸型酸雨的主要原因，D正确。
答案：D
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．解析：SO2能形成硫酸型酸雨，根据示意图可知，该装置中CaCO3分解生成CaO和CO2，SO2与CaO反应生成CaSO3，CaSO3和O2反应生成CaSO4，减少了二氧化硫的排放，A正确；二氧化硫和氧化钙生成亚硫酸钙的反应、亚硫酸钙与O2生成硫酸钙的反应是化合反应，碳酸钙生成二氧化碳和氧化钙的反应是分解反应，B正确；由题给信息可知，总反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2高温====2CaSO4＋2CO2，C正确；排放的气体中一定含有CO2，CO2能使澄清石灰水变浑浊，若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，不能说明气体中含SO2，D错误。
答案：D
6．答案：(1)2O3 催化剂====3O2 NO
(2)①2NO＋O2＋4CO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空气质量指数(AQI)
概念
根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、________、________、臭氧和一氧化碳的浓度计算出来的数值
意义
空气质量指数越小，空气质量越好，对人体健康的危害就越小
雾霾及其防治
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
分类
根据颗粒物直径的大小可以将其分为________颗粒物(PM2.5，直径小于2.5 μm)、________颗粒物(PM10，直径小于10 μm)等
成因及防治
成因：与二氧化硫的排放有关
防治：从源头抓起，企业要转变能源结构，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
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
方法一钙基固硫法
为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2≜CaSO3，2CaSO3＋O2===2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O2≜2CaSO4
方法二氨水脱硫法
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NH3＋SO2(过量)＋H2O===NH4HSO3，
2NH3＋SO2(少量)＋H2O===(NH4)2SO3
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或NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，
Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，
Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
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