4.2 大气污染及其防治 学案

4.2 大气污染及其防治 学案 （湘教版选修6）
●课标要求
1．根据有关材料，说出主要的大气污染问题。
2．以某些大气污染事件为例，说明其形成的原因、过程及危害。
3．针对某类大气问题，说出其防治的主要措施。
●课标解读
1．结合2012年我国最新大气污染事件、说明其形成原因、过程及危害。
2．运用典型案件说明防治水污染的主要措施。
●新课导入建议
目前世界卫生组织公布了首份全球城市空气污染调查报告，主要分析指标为空气中小于10微米的可吸入颗粒物。中国有32个城市上榜，其中成都污染情况较严重——导入新课。
●教学流程设计
课　标　解　读
重　点　难　点
1.了解大气污染的概念、污染物的分类和来源。
2．理解酸雨、光化学烟雾、温室效应的形成和危害。
3．理解大气污染的防治措施。
4．认识不同区域的大气污染，了解大气污染对区域可持续发展的影响。
1.大气污染的危害及其防治。(重点)
2．大气污染的形成原因。(难点)
大气污染概述
1.与大气污染有关的概念
(1)大气污染：指大气中污染物质的数量(浓度)超过大气的正常含量，并且持续一定的时间，足以对人、生物、材料、气候产生不良影响和危害的现象。
(2)
(3)大气污染源
从其形成原因来看
一般而言，大气污染主要是由人类活动造成的。
2．酸雨
(1)概念：指pH小于5.6的降水。
(2)污染物：燃烧煤、石油、天然气等过程中排放的二氧化硫和氮氧化合物等酸性气体。
(3)形成：酸性气体在大气中遇到水滴或潮湿空气，转化为硫酸或亚硫酸以及硝酸等，混入雨水或雪水中。
1．北方地区酸雨比南方地区程度轻的原因有哪些？
【提示】　酸雨需要降水和酸性物质，北方地区和南方地区相比：①北方土壤呈碱性，大气中的灰尘颗粒均呈碱性，可以中和雨水中的酸性物质；②北方降水较少，发生酸雨的几率小；③北方地区地形平坦开阔，风力强，有利于酸性气体的扩散。
3．光化学烟雾
(1)概念：排入大气的氮氧化合物和碳氢化合物等受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色的烟雾。
(2)气象条件：逆温或不利于扩散的天气。
(3)危害
2．可以采取哪些措施来减少光化学烟雾事件的发生？
【提示】　①合理布局工厂；②实行清洁生产，提高资源的综合利用率；③减少汽车尾气的排放；④植树造林。
4．温室效应
温室效应是指太阳短波辐射透过大气层射到地面，而地面增温后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而使大气变暖的效应。
大气污染防治
1.控制污染源
控制污染物排放，减少污染物排放量是关键。主要措施：
(1)改进能源消费结构，开发利用清洁能源和低污染能源。
(2)集中供暖供热，尽可能降低能源在生产与使用过程中对生态环境所造成的危害。
(3)对燃料进行预处理，改进燃烧技术。
(4)在污染物未进入大气之前，使用消烟除尘技术、冷凝技术等消除废气中的部分污染物。
2．植树造林
不仅能绿化环境，还能净化大气、吸附粉尘、吸收大气中的污染物等。因此，植树造林、科学规划城市绿地面积，是改善大气环境质量、防治大气污染的重要措施之一。
大气污染及其防治
【问题导思】　
1．我国酸雨形成的主要原因是什么？
【提示】　我国的能源消费结构以煤炭为主，燃烧排放出大量的二氧化硫等酸性气体，因此我国以硫酸型酸雨为主。
2．洛杉矶光化学烟雾的形成原因是什么？有什么危害？
【提示】　原因：(1)交通工具众多，排放出大量的一氧化碳等有害气体。(2)气候条件：地中海气候，夏秋季节光照强。(3)地形条件：三面环山，地形闭塞。(4)气象条件：常有逆温天气。
危害：(1)引起眼病、咽炎及头痛等，在严重情况下会致人死亡。(2)还能使家畜患病，妨碍农作物及植物
　 生长。(3)使橡胶制品老化，材料与建筑物受腐蚀而损坏。(4)使大气浑浊，降低大气可见度，造成交通事故。
3．温室效应增强引起全球气候变暖，对人类生存环境有什么影响？
【提示】　(1)导致全球淡水严重缺乏；(2)害虫成灾，影响人类健康；(3)沙漠扩大，粮食减产；(4)洪灾泛滥，火灾频繁；(5)物种迁移与大规模灭绝等。
4．为什么说植树造林是改善大气环境质量、防治大气污染的重要措施之一？
【提示】　植树造林不仅能绿化美化环境，还能净化大气、吸附粉尘、吸收大气中的污染物等。
大气污染常见类型及防治
类型
污染物
形成过程
危害
防治措施
酸雨
SO2、NOx等酸性气体
酸性气体遇到水滴或潮湿空气，转化为硫酸或亚硫酸以及硝酸，混入雨水或雪水中
使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至大量死亡；使土壤酸化，危害森林和农作物生长；腐蚀建筑物和文物古迹；危害人体健康
采用发展洁净煤技术、清洁燃烧技术等措施，减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放
光化
学烟
雾　
石油烃
废气、一
氧化碳
和铅烟
排放物在太阳紫外线的作用下，发生化学反应，生成浅蓝色的光化学烟雾
造成大气污染，危害人体健康；使家畜患病，妨碍农作物及植物的生长；橡胶制品老化、材料与建筑物受到腐蚀；使大气浑浊，影响交通
进行交通整治，调控市区车流量；使用无铅汽油；研制先进尾气净化器；减轻汽车的耗油量，抑制尾气污染
温室
效应
CO2等
温室气
体
太阳短波辐射透过大气层射到地面，地面增温后放出的长波辐射被大气中的二氧化碳等物质吸收，从而使大气变暖
引起海平面上升；引起世界各地区降水和干湿状况的变化，进而导致世界各国经济结构的变化
调整产业结构，减少高耗能产业的比重；推广省能灶、更新设备来节约能源，提高能源利用率；开发新能源，利用可再生能源
　
1．可吸入颗粒物是我国北方绝大部分城市的首要污染物。这主要是因为我国北方降水量较少，植被覆盖率较低，有些地区土地荒漠化加剧，加上近年来建筑工地遍布，城市汽车数量增多，尾气排放缺乏标准或不达标。
2．光化学烟雾形成条件分析思路：
(1)发生时间：一般发生在湿度低、气温高的夏季晴天的中午或午后。
(2)污染物：氮氧化合物、碳氢化合物排放量大。
(3)气象条件：逆温天气抑制污染物的扩散，加重污染程度。
(4)地形条件：盆地、谷地等闭塞地形不利于污染物的扩散。
3．酸雨形成条件分析思路：
(1)污染物：二氧化硫、氮氧化合物等酸性气体排放量大。
(2)地形条件：盆地、谷地等闭塞地形不利于污染物的扩散。
(3)气候条件：降水多。
　图甲为生态系统中的硫循环示意图，图乙为我国三省原煤生产量、煤炭消费量和二氧化硫排放量柱状图。读图完成下列问题。
图甲
图乙
(1)大气中的硫主要来源于__________、__________和__________。
(2)影响图示省区二氧化硫排放量的主要因素是________________。
(3)我国北方二氧化硫排放量高于南方，而南方的酸雨却比北方严重，产生这种差异的主要因素是________。
(4)酸雨的危害有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【思路点拨】　由图甲、图乙中所隐含的信息即可回答(1)(2)题，再结合我国南北方酸性气体的排放量和降水量等条件及危害。回答(3)(4)题。
【解析】　第(1)题，由图甲可知，大气中的硫主要来源于化石燃料、火山喷发产生的无机硫、硫化物。第(2)题，从图乙可发现，煤炭消费量越大，二氧化硫排放量就越大，因此影响图示省区二氧化硫排放量的主要因素是煤炭消费量。第(3)题，酸雨严重程度是由二氧化硫排放量和降水两个因素决定的，我国北方二氧化硫排放量高于南方，而南方的酸雨却比北方严重，产生这种差异的主要因素是降水。第(4)题，酸雨的危害主要有河湖水酸化，影响鱼类的生长繁殖；土壤酸化，影响森林和农作物的生长；危害人体健康；腐蚀建筑物。
【答案】　(1)化石燃料　无机硫　硫化物
(2)煤炭消费量
(3)降水
(4)河湖水酸化，影响鱼类的生长繁殖；土壤酸化，影响森林和农作物的生长；危害人体健康；腐蚀建筑物等
[图表展示]
教材第65页图4－6　光化学烟雾对植物叶片的危害
[解图精要]
1．由图中内容可知光化学烟雾危害人体健康，妨碍农作物生长，腐蚀建筑物，降低大气能见度等。
2．由图也可推知光化学烟雾一般发生在夏季或初秋季节的中午。
[图表应用]
　墨西哥城位于19°N，在海拔约2 500米的盆地中，如下图。该市有2 000余万人口，3.5万家工厂，约有300万辆汽车。据此完成(1)～(2)题。
(1)墨西哥城每年11月至次年4、5月多发生严重的光化学烟雾污染，主要原因有(　　)
A．该期间天气晴朗，光照强；且盆地地形，多逆温
B．受温室效应影响
C．汽车尾气和生产、生活废气排放量小
D．该期间多气旋活动，影响污染气体的扩散
(2)下列有关解决该城市光化学烟雾危害的措施合理的是(　　)
A．控制人口，限制汽车尾气的排放，治理工厂废气
B．注意对同一季节不同排放标准的控制
C．禁止使用私家车
D．大力发展城市道路交通设施建设，提高汽车通行能力
【解析】　第(1)题，“11月至次年4、5月”和地形图是题眼。此时太阳辐射强；山谷地形中大气流动不畅，污染气体容易集聚。第(2)题，光化学烟雾的污染物主要是汽车尾气中的化学物质，减少尾气排放量是解决其危害的主要措施；“限制汽车尾气的排放”和“禁止使用私家车”是不可能的；对同一季节不同排放标准控制的做法也不对；道路通畅了，汽油燃烧充分，汽车尾气的排放量将降低。
【答案】　(1)A　(2)D
　教材第65页活动
【提示】　①大气污染指标：pH值<5.6；SO2、NOx为产生酸雨的酸性气体；TSP为总悬浮颗粒物，它起凝结核的作用，吸附酸性水汽凝结形成酸雨。
②酸雨的形成：在燃烧煤、石油、天然气等的过程中，不断向大气排放酸性气体NOx和SO2等，它们遇水汽形成H2SO4和HNO3，这些强酸随雨、雪等降落，当pH值<5.6时，就形成酸雨。
③酸雨产生的危害：酸雨不仅使河湖水酸化，影响鱼类生长繁殖，乃至使其大量死亡，而且使土壤酸化，危害森林和农作物生长，腐蚀建筑物和文物古迹，并危及人体健康。
④酸雨的防治措施：防治酸雨，最根本的途径是减少人为硫氧化合物和氮氧化合物的排放。为此，研究煤炭中硫资源的综合开发与利用，是防治酸雨的有效措施。我国政府已经采用发展洁净煤技术、清洁燃烧技术等措施来控制酸雨。

工业化时代，人类社会对环境的影响越来越显著，环境的变化影响人类的生活。结合所学知识完成1～2题。
1．我国西南某地的大理石雕像，天长日久变得“面目残破”。这主要是因为(　　)
A．酸雨淋蚀加剧
B．紫外线辐射强烈
C．沙尘暴频繁肆虐
D．大气二氧化碳含量增加
2．气候变暖对全球生态环境和社会经济产生影响，下列现象与气候变暖有关的是(　　)
①中低纬度沿海地区台风减少　②冰川融化加速，海平面上升　③我国东北水稻种植向北推进　④青藏高寒区农作物播种推迟
A．①②　　　　　　　　　B．③④
C．①④ D．②③
【解析】　第1题，大量燃烧煤、石油、天然气排放出大量的SO2和氮氧化物等酸性气体，加上西南地区降水较多，易出现酸雨。酸雨会腐蚀建筑物和文物古迹。对生物界和非生物界均造成危害。第2题，冰川融化加速，海平面上升是全球变暖的反应；东北水稻种植向北推进，说明东北地区热量增加，即气候变暖；青藏高寒区作物播种推迟反映气候变冷。故D正确。
【答案】　1.A　2.D
3．结合材料，读图完成下列问题。
2009年我国南方某大城市机动车数量年激增近9万辆，而自行车出行比例已下降至10%左右。与此同时，公交车辆的营运速度从17千米/小时下降到10千米/小时，全市空气质量不断下降，酸雨现象加重。
(1)分别指出该市雨天和晴天可能出现的突出的大气环境问题。
(2)下图反映公交车车速与氮氧化物排放的关系，读图并结合所给的材料，分析该市酸雨现象加重的原因，并提出解决的措施。(至少3个措施)
【答案】　(1)酸雨，光化学烟雾。
(2)原因：机动车数量增多；交通拥堵，车速下降；酸性气体含量增加，酸雨加重。
措施：加强城市道路建设；合理规划城市道路，加强交通管理；完善交通设施，优先发展公交；推广新能源汽车；提倡环保出行方式(近距离步行或以自行车代步)。
4．(2012·徐州测评)下图是我国东部各省级行政区二氧化硫排放量图，读图，回答下列问题。
(1)比较图中我国东部各省二氧化硫排放量的异同并分析造成其差异的原因。
相同点
不同点
原因
(2)请你为企业减排二氧化硫提几条建议。
【解析】　第(1)题，本题数据包括2007年和2008年，一方面要从整体上比较，另一方面要对单个地区进行分析。第(2)题，属于列举题，答案合理即可。
【答案】　(1)
相同点
大多数省份二氧化硫排放量普遍较大；与2007年上半年相比，均出现下降趋势
不同点
北方各省二氧化硫排放量大于南方各省
原因
我国煤炭主要分布于北方，北方煤炭占能源消费构成的比重较大
(2)提高能源利用效率；提高清洁能源消费比重；发展和利用清洁燃烧技术；开发利用新能源；调整产业结构；发展循环经济；严格执行国家相关法律法规。