高中化学苏教版必修第一册专题四 第3单元 防治二氧化硫对环境的污染(共30张PPT)
文档属性
| 名称 | 高中化学苏教版必修第一册专题四 第3单元 防治二氧化硫对环境的污染(共30张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-29 20:08:00 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
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
课标定位素养阐释
1.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,树立正确的化学价值观。
2.能够说出SO2对大气质量的影响,特别是酸雨的成因和危害,了解酸雨的防治措施,从而提升环境保护意识,增强社会责任感。
一、自然界中的硫循环
地壳的岩石里(硫黄矿、硫铁矿和煤等)、生物体内以及大气与水中都含有硫元素。这些含硫物质不断地发生转化和转移,从而形成了硫在自然界中的循环。
世界各国在工业化进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,造成了酸雨、土壤酸化等环境问题。
二、酸雨及其治理
我国是世界三大酸雨区之一,治理酸雨对我国的可持续发展有着重大意义。
1.酸雨的形成。
(1)酸雨:pH<5.6的降水被称为酸雨。
(2)形成原因:化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等产生的废气中含有二氧化硫。
(3)形成过程:
2.酸雨的危害。
(1)酸雨流入江河湖泊,危害水生生物。
(2)渗透至土壤中,使土壤中钙、镁、磷等营养元素溶出而流失,降低土壤肥力,影响农作物生长。
(3)加快桥梁、雕塑等建筑物的腐蚀。
3.酸雨的防治。
治理关键在于减少二氧化硫的排放。
途径1:开发新能源,如氢能、太阳能、核能等,减少化石燃料的使用。
途径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。通常用碱液来吸收燃煤和工业生产中排放的二氧化硫废气。
工业生产中吸收二氧化硫的方法:①SO2+熟石灰、生石灰或氨水→亚硫酸盐→进一步氧化为硫酸盐→结晶等方式得到硫酸盐;
②开发利用海水的微碱性脱硫新工艺 。
4.空气质量评价。
空气质量指数(AQI):根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、SO2、CO、O3的浓度计算出来的数值。空气质量指数越小,空气质量越好。
大量极细微的颗粒物均匀地悬浮在空中,吸附水蒸气形成雾滴,使空气水平能见度小于10 km,这种空气混浊现象叫雾霾。
【自主思考1】 实验室如何处理铜与浓硫酸反应生成的SO2尾气
提示:实验室用NaOH溶液来吸收SO2尾气。
原理:2NaOH+SO2══Na2SO3+H2O。
【自主思考2】 工业上如何选择吸收SO2的物质
提示:工业上选择脱硫物质的要求:成本低,工艺简单,节约资源,去除率高等。
【效果自测】
1.下列计入空气质量指数检测项目的是( )。
A.二氧化碳、氯化氢、酸雨
B.二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物
C.二氧化氮、一氧化碳、氯气
D.二氧化硫、二氧化碳、氮气、可吸入颗粒物
答案:B
2.下列关于酸雨的说法正确的是( )。
A.酸雨对建筑物有很强的腐蚀作用
B.pH<6.5的雨水就可以视为酸雨
C.酸雨有增加土壤肥力的作用
D.二氧化碳的排放是形成酸雨的原因之一
答案:A
解析:根据已有的知识进行分析,酸雨是指pH小于5.6的雨水;酸雨对建筑物有很强的腐蚀作用,对农业生产有很大的危害;二氧化碳的排放不会造成酸雨。
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燃煤时鼓入足量空气,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
答案:C
解析:含硫燃料的燃烧是引起酸雨的主要原因之一,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使煤充分燃烧,不能减少SO2的排放。
问题引领
探究任务 燃煤脱硫
现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下:
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
分析数据,回答下列问题:
1.雨水样品的pH变化的原因是什么 如何用实验验证雨水中pH变化的原因
提示:雨水放置一段时间后pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中的氧气氧化:SO2+H2O H2SO3, 2H2SO3+O2══2H2SO4。分别取2 mL新雨水和2 mL放置2 h的雨水加入试管中,加入等量盐酸酸化,再加入等量且足量的BaCl2溶液,盛有放置2 h的雨水的试管中溶液更浑浊,说明其
浓度大,从而验证了反应2H2SO3+O2══2H2SO4的发生。
2.如果将刚取样的上述雨水和自来水混合,pH将如何变化 原因是什么
提示:变小。自来水使用Cl2消毒,含有HClO(或Cl2),与雨水混合发生反应:H2SO3+HClO══H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2══H2SO4+2HCl),酸性增强,pH变小。
3.为了减少酸雨的产生,某有色金属冶炼厂先用石灰浆[Ca(OH)2]吸收废气中的SO2,然后再利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。请写出有关反应的两个化学方程式。
提示:SO2+Ca(OH)2══CaSO3+H2O,
2CaSO3+O2+4H2O══2CaSO4·2H2O。
归纳提升
燃煤脱硫
发生主要反应的化学方程式:
典型例题
【例题】 二氧化硫是污染大气的主要物质之一。含二氧化硫的工业尾气可用如下方法来处理,并制得有广泛用途的石膏。
(1)SO2造成的一种常见环境污染为 ;列举二氧化硫的一种用途: 。
(2)石灰石浆液吸收适量SO2的化学方程式为 。
(3)通空气时反应的化学方程式为 ;若在实验室进行,操作A是 。
(4)亚硫酸氢铵常用于造纸工业,若用某气体水溶液处理该工业尾气得到亚硫酸氢铵,则该气体为 。
(5)有人提出在燃煤中加入适量的生石灰,可减少烟气中二氧化硫的排放,你认为是否合理 (填“合理”或“不合理”);理由是 。
答案:(1)酸雨 漂白草帽(合理即可)
(2)CaCO3+SO2══CaSO3+CO2
(3)2CaSO3+O2+4H2O══2CaSO4·2H2O 过滤
(4)氨气
(5)合理 二氧化硫与氧化钙反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙
解析:(1)空气中二氧化硫被降水吸收,生成亚硫酸,亚硫酸被氧化为硫酸,形成硫酸型酸雨;二氧化硫有毒且有漂白性。
(2)石灰石浆液中的碳酸钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和二氧化碳。
(3)亚硫酸钙不稳定,易被氧气氧化为硫酸钙,通过操作A从液体中分离得到生石膏,需进行过滤。
(4)该工业尾气含有二氧化硫,二氧化硫为酸性气体,用某气体水溶液处理该工业尾气得到亚硫酸氢铵,根据原子守恒,通入的气体需含有氮元素,则为氨气。
(5)生石灰能够与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,从而减少了烟气中二氧化硫的排放。
【变式训练】 (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.①④⑤
答案:(1)2H2SO3+O2══2H2SO4 (2)C
解析:(1)空气中的SO2被雨水吸收,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。
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
课标定位素养阐释
1.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,树立正确的化学价值观。
2.能够说出SO2对大气质量的影响,特别是酸雨的成因和危害,了解酸雨的防治措施,从而提升环境保护意识,增强社会责任感。
一、自然界中的硫循环
地壳的岩石里(硫黄矿、硫铁矿和煤等)、生物体内以及大气与水中都含有硫元素。这些含硫物质不断地发生转化和转移,从而形成了硫在自然界中的循环。
世界各国在工业化进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,造成了酸雨、土壤酸化等环境问题。
二、酸雨及其治理
我国是世界三大酸雨区之一,治理酸雨对我国的可持续发展有着重大意义。
1.酸雨的形成。
(1)酸雨:pH<5.6的降水被称为酸雨。
(2)形成原因:化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等产生的废气中含有二氧化硫。
(3)形成过程:
2.酸雨的危害。
(1)酸雨流入江河湖泊,危害水生生物。
(2)渗透至土壤中,使土壤中钙、镁、磷等营养元素溶出而流失,降低土壤肥力,影响农作物生长。
(3)加快桥梁、雕塑等建筑物的腐蚀。
3.酸雨的防治。
治理关键在于减少二氧化硫的排放。
途径1:开发新能源,如氢能、太阳能、核能等,减少化石燃料的使用。
途径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。通常用碱液来吸收燃煤和工业生产中排放的二氧化硫废气。
工业生产中吸收二氧化硫的方法:①SO2+熟石灰、生石灰或氨水→亚硫酸盐→进一步氧化为硫酸盐→结晶等方式得到硫酸盐;
②开发利用海水的微碱性脱硫新工艺 。
4.空气质量评价。
空气质量指数(AQI):根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、SO2、CO、O3的浓度计算出来的数值。空气质量指数越小,空气质量越好。
大量极细微的颗粒物均匀地悬浮在空中,吸附水蒸气形成雾滴,使空气水平能见度小于10 km,这种空气混浊现象叫雾霾。
【自主思考1】 实验室如何处理铜与浓硫酸反应生成的SO2尾气
提示:实验室用NaOH溶液来吸收SO2尾气。
原理:2NaOH+SO2══Na2SO3+H2O。
【自主思考2】 工业上如何选择吸收SO2的物质
提示:工业上选择脱硫物质的要求:成本低,工艺简单,节约资源,去除率高等。
【效果自测】
1.下列计入空气质量指数检测项目的是( )。
A.二氧化碳、氯化氢、酸雨
B.二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物
C.二氧化氮、一氧化碳、氯气
D.二氧化硫、二氧化碳、氮气、可吸入颗粒物
答案:B
2.下列关于酸雨的说法正确的是( )。
A.酸雨对建筑物有很强的腐蚀作用
B.pH<6.5的雨水就可以视为酸雨
C.酸雨有增加土壤肥力的作用
D.二氧化碳的排放是形成酸雨的原因之一
答案:A
解析:根据已有的知识进行分析,酸雨是指pH小于5.6的雨水;酸雨对建筑物有很强的腐蚀作用,对农业生产有很大的危害;二氧化碳的排放不会造成酸雨。
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燃煤时鼓入足量空气,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
答案:C
解析:含硫燃料的燃烧是引起酸雨的主要原因之一,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使煤充分燃烧,不能减少SO2的排放。
问题引领
探究任务 燃煤脱硫
现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下:
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
分析数据,回答下列问题:
1.雨水样品的pH变化的原因是什么 如何用实验验证雨水中pH变化的原因
提示:雨水放置一段时间后pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中的氧气氧化:SO2+H2O H2SO3, 2H2SO3+O2══2H2SO4。分别取2 mL新雨水和2 mL放置2 h的雨水加入试管中,加入等量盐酸酸化,再加入等量且足量的BaCl2溶液,盛有放置2 h的雨水的试管中溶液更浑浊,说明其
浓度大,从而验证了反应2H2SO3+O2══2H2SO4的发生。
2.如果将刚取样的上述雨水和自来水混合,pH将如何变化 原因是什么
提示:变小。自来水使用Cl2消毒,含有HClO(或Cl2),与雨水混合发生反应:H2SO3+HClO══H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2══H2SO4+2HCl),酸性增强,pH变小。
3.为了减少酸雨的产生,某有色金属冶炼厂先用石灰浆[Ca(OH)2]吸收废气中的SO2,然后再利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。请写出有关反应的两个化学方程式。
提示:SO2+Ca(OH)2══CaSO3+H2O,
2CaSO3+O2+4H2O══2CaSO4·2H2O。
归纳提升
燃煤脱硫
发生主要反应的化学方程式:
典型例题
【例题】 二氧化硫是污染大气的主要物质之一。含二氧化硫的工业尾气可用如下方法来处理,并制得有广泛用途的石膏。
(1)SO2造成的一种常见环境污染为 ;列举二氧化硫的一种用途: 。
(2)石灰石浆液吸收适量SO2的化学方程式为 。
(3)通空气时反应的化学方程式为 ;若在实验室进行,操作A是 。
(4)亚硫酸氢铵常用于造纸工业,若用某气体水溶液处理该工业尾气得到亚硫酸氢铵,则该气体为 。
(5)有人提出在燃煤中加入适量的生石灰,可减少烟气中二氧化硫的排放,你认为是否合理 (填“合理”或“不合理”);理由是 。
答案:(1)酸雨 漂白草帽(合理即可)
(2)CaCO3+SO2══CaSO3+CO2
(3)2CaSO3+O2+4H2O══2CaSO4·2H2O 过滤
(4)氨气
(5)合理 二氧化硫与氧化钙反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙
解析:(1)空气中二氧化硫被降水吸收,生成亚硫酸,亚硫酸被氧化为硫酸,形成硫酸型酸雨;二氧化硫有毒且有漂白性。
(2)石灰石浆液中的碳酸钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和二氧化碳。
(3)亚硫酸钙不稳定,易被氧气氧化为硫酸钙,通过操作A从液体中分离得到生石膏,需进行过滤。
(4)该工业尾气含有二氧化硫,二氧化硫为酸性气体,用某气体水溶液处理该工业尾气得到亚硫酸氢铵,根据原子守恒,通入的气体需含有氮元素,则为氨气。
(5)生石灰能够与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,从而减少了烟气中二氧化硫的排放。
【变式训练】 (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.①④⑤
答案:(1)2H2SO3+O2══2H2SO4 (2)C
解析:(1)空气中的SO2被雨水吸收,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。