九乡新闻网青岛东部市立医院院长:空气质量的改善
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/30 01:12:24
高中化学《空气质量的改善》教案3 苏教版选修1
专题1 洁净安全的生存环境
本专题以创造人类生存所需的洁净安全的环境为主线，介绍了空气质量的改善、水资源的合理利用、生活垃圾的分类处理、化学品的安全使用等与生活关系密切的内容。通过本单元的学习，学生不仅可以掌握一些基本的化学原理，理解科学方法，发展各种能力，还可以加深对人类所面临的环境问题的认识，树立保护环境的意识。
本专题主要以生活为线索安排学习内容，同时注意渗透一些基本的化学原理，如明矾净水、硬水的软化、洗衣粉的去污原理、消毒剂的作用原理、平衡移动原理等。这些内容充分体现了化学知识在解决生活问题中的重要作用，可以促使学生认识到学习化学的重要意义，激发学生学习化学的兴趣。
由于有关环境保护的内容充分体现了科学与社会的关系，因此一直是各类教材、参考书、报刊杂志的重点内容，可以说，学生在这方面已经有了比较丰富的知识。为了发挥学生已有知识的作用，本单元在多处设置了“你知道吗”、“交流与讨论”等栏目，通过精心设计的问题，引导学生回顾已有知识，并应用知识分析和解决问题。
由于关于环境保护的内容十分广泛，在本单元中无法一一加以说明，因此，编者除了精选与生活关系特别密切的内容加以介绍之外，在多处设置了“调查研究”栏目，引导学生通过查阅资料、走访环保部门、浏览网站等多种方式进行学习，在拓宽学生的知识面的同时，促使学生在活动中发展多种能力。
为了促使学生关注身边的环境问题，培养解决问题的能力，本专题还特地设置了“各抒己见”、“请你决策”等栏目。在这些栏目中提供了一些相对比较开放的问题，引导学生进行讨论，积极发表自己的观点，培养学生的社会责任感。
此外，为了充分体现化学学科以实验为基础的特点，发挥化学实验在激发学生学习兴趣、发展学生探究能力方面的作用，本单元多处设置了“活动与探究”栏目，让学生通过一些基本的活动，如测定水体的pH、废塑料的裂解、过氧乙酸与乙酸的性质比较等，亲身体验解决环境问题的方法。
第一单元空气质量的改善．
一、学习目标
1．知道空气污染指数是衡量空气质量的重要指标，了解空气污染指数的确定方法，知道大气污染物的主要种类。
2．了解温室效应原理和主要的温室气体，知道地球表面气温上升的主要原因，知道遏制温室效应加剧的主要措施。
3．掌握燃煤脱硫的化学原理，了解汽车尾气的净化方法和静电除尘原理，通过查阅资料，知道居室内主要的空气污染物，了解居室内空气污染的防治措施。
4．通过有关大气污染知识的学习，增强环境保护意识，培养社会责任感。
二、课时建议
空气质量报告 1课时
温室效应 1课时
治理大气污染 1
课时让居室空气更清新 1课时
三、内容分析本单元知识结构如下：
空气质量的好坏与人们的生活息息相关，因此，了解大气污染的相关知识是对高中学生的基本要求。本单元不仅要使学生了解空气污染指数、空气污染物及其控制、温室效应和居室空气污染等知识，还要促使学生认识到保护环境对人类生存和社会的可持续发展的重要性。
随着全国部分省市媒体定时报道各地区的空气质量情况，学生对空气质量报告包含的主要内容并不陌生，但大部分学生对空气质量报告中的首要污染物、空气污染指数如何确定、空气质量的不同等级对人体健康的影响等内容缺乏了解。因此，教材在“空气质量报告”部分以帮助学生学习空气质量报告中的相关内容和核心概念为主，首先以列表的形式向学生介绍“空气质量报告”中空气污染指数和空气质量等级的对应关系，在此基础上引出了空气污染指数和首要污染物的确定方法，并通过“交流与讨论”栏目组织学生针对各主要大气污染物对空气质量的影响进行讨论，以加深学生对空气质量报告的认识。
酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞、温室效应都是当前不可忽视的环境问题。教材选取温室效应作为教学内容，通过介绍温室效应原理和说明温室效应对地球上生物生存的积极意义，以帮助学生辩证地认识温室效应对人类生存和环境发展的作用。教材中的温室效应简易实验为演示实验，在引导学生进行观察和讨论的同时，可以使学生对温室效应产生直观印象，发现温室气体和温室效应的关系。
“治理大气污染”部分针对空气质量报告中所提及的三大污染物——二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物，介绍了减少大气污染物排放的主要措施：燃煤脱硫、汽车尾气催化净化和静电除尘。教材采用图文结合的形式，详细介绍了各种方法的工作原理，并设计了丰富的栏目活动，让学生在各种问题情景中思考治理大气污染的方法，培养学生解决问题的能力和社会责任感，激发学生运用化学知识解决实际问题的兴趣。
居室空气污染已成为影响人们身体健康的主要环境问题之一。为了让学生认识到居室空气污染的危害性，教材首先设置“调查研究”栏目，让学生通过调查活动了解居室空气污染物的来源及其危害；并以装修材料污染和厨房污染为主要内容，重点介绍了居室中挥发性有机物甲醛的性质和危害，并通过组织学生进行居室中甲醛含量的测定，加强学生对甲醛性质的认识。同时，通过实践活动，学生可以真切感受到居室中甲醛等有毒气体的存在，提高环境保护意识。最后通过正文和“生活向导”栏目向学生介绍各种保持居室空气清新的方法，以帮助学生学以致用，用化学知识指导日常生活。
四、教学设计建议
《普通高中化学课程标准(实验)》对本单元提出了如下要求与建议：
(1)知道主要大气污染物，能说出减少大气污染物的原理与方法。
(2)知道主要的居室空气污染物，了解其对人体的危害。
由此可见，本单元的认知性学习目标大部分在“了解”和“知道”的层次上。在进行本单元的教学设计时，应大力关注体验性教学目标，即要求学生在掌握一定的大气污染和居室内空气污染的知识的同时，形成环境保护意识和环境卫生意识，使他们在日常生活和未来的职业生涯中自觉履行在课堂上学到的环境保护和环境卫生规则。
1．教学设计思路
在进行本单元的教学设计时，不能将重点只停留在对教材中化学知识点的挖掘上，仅仅强调几种大气污染物的化学性质的掌握，而忽视了对学生进行环境教育，这是有违教材初衷的；只将本单元设计成科学普及课，泛泛而谈大气污染和居室内空气污染，不分轻重，也是不可取的。《化学与生活》课程的特点之一就是在生活的场景中讲化学，这就决定了本单元教学设计的特点。总的来讲，在本单元教学设计中，应使学生在知晓大气污染和居室内空气污染事实的前提下，在适当的问题情景中呈现相关的化学知识。
(1)合理的问题情景可激发学生的好奇心，引发学生的求知欲。教师应充分利用已有的教学资源，灵活地运用各种教学媒体，将问题生动形象地呈现在学生面前。在进行“空气质量报告”的教学时，可通过“创设问题情景——学生自主学习——教师总结”的程序来组织。首先给学生展示一段从媒体节目中剪辑而来的空气质量报告的录音或录像资料，然后提出以下问题：大家经常在天气预报中听到“空气污染指数”、“空气质量等级”和“首要污染物”等术语，你知道它们的含义吗?你知道大气的主要污染物是哪些物质吗?接着指导学生阅读教材中的相关内容，最后教师进行必要的讲解、总结和归纳。
(2)在进行温室效应的教学时，应充分利用教材中简易的温室效应的验证性实验，引导学生通过观察实验现象，了解CO2作为温室气体对全球气候产生的影响。同时注意引导学生辩证地思考问题：地球上生物的生存离不开温室效应，但温室效应的加剧使地球表面气温升高，从而导致一系列威胁人类生存的环境问题的出现，从而培养学生辩证、客观地看问题的科学态度。然后通过交流和讨论得出遏制温室效应加剧的方法，最后让学生通过网络及其他途径了解有关CO2气体排放量增加和地球上森林总面积减少的有关资料。
(3)由于学生学习大气污染的防治需要以几种大气污染物的物理、化学性质等化学知识作铺垫，因此，在进行这部分知识的教学前，应引导学生回忆必修课程《化学2》中已学的有关SOz和N02的化学性质，为学习酸雨的形成和治理提供知识准备。同时，在课堂教学中应充分发挥学生的主动性，可让他们利用网络、图书馆等课程资源查找有关燃煤脱硫、汽车尾气的净化和静电除尘的资料，然后教师再结合教材内容作适当的整理、归纳。
(4)居室空气污染问题已经越来越受到人们的广泛关注，这部分内容在报纸、广播、电视、网络等媒体中出现得较频繁，学生接触得也较多。因此，教学设计要充分利用学生对该部分内容较深的感性认识。例如，知识内容的引入可采取“调查研究”活动的方式：让学生查阅资料，了解居室内主要的空气污染物及其来源。教材中以最常见的甲醛为例对居室中的空气污染物进行介绍，需要注意的是，在介绍有关甲醛的知识时，重点应是其毒性和在合成材料中的广泛应用，不宜发散。
2．教学设计片断
片断1 空气质量报告
【教师活动】课前展示一份近期的全国城市空气质量报告，并布置如下预习题：
1．公布空气质量报告有什么意义?
2．空气质量报告由哪几部分组成?相互之间关系如何?
3．影响我国空气质量的主要污染物有哪些?它们对空气质量分别有什么影响?
【学生活动】分析空气质量报告，查阅资料，完成预习题。
【教师活动】引入新课：国家每日均公布各地的空气质量报告，大家知道其中的原因吗?
【学生活动】讨论、总结：目前我国的空气污染越来越严重，定期公布各地的空气质量报告，不仅可以提高公众对空气质量乃至环境质量的关注程度，还可以促使各地环保部门及时掌握当地的空气质量状况，以便及时采取相应的措施。
【教师活动】提问：空气质量报告由哪几部分组成?相互关系如何?
【学生活动】总结：空气质量报告由空气污染指数、空气质量等级、首要污染物等内容组成，其中空气污染指数和空气质量等级存在如下关系：
空气污染指数 O～50 51～100 101～150
空气质量等级 优 良 轻微污染
【教师活动】转引：请大家阅读教材第3页“检索咨询”，理解空气污染指数的确定方法。
【学生活动】阅读、总结空气污染指数的确定方法：
先确定各种污染物的污染指数，然后选取空气污染指数最大的污染物为首要污染物，首要污染物的污染指数即为空气污染指数。
【教师活动】提问：根据对空气质量报告的分析，大家认为我国的整体空气质量处于一个什么样的状况?主要污染物有哪些?
【学生活动】总结：我国大部分地区的空气质量为良，部分地区的空气质量为优，只有极少数地区为轻微污染，从整体上来说，我国空气受到的污染不太严重。从首要污染物来看，影响我国空气质量的主要污染物为可吸入颗粒物及二氧化硫，只有少部分地区的主要污染物为二氧化氮。
【教师活动】提问：那么这些污染物对空气质量分别会造成什么样的影响呢?
【学生活动】讨论、小结：
1．二氧化硫对大气质量的影响 、
二氧化硫对大气的污染主要在于形成酸雨。酸雨的危害很大，它会腐蚀建筑物及金属设备；会破坏农作物及树木的生长；进入水体后会影响水生生物的生长，导致鱼类死亡；还会引起土壤酸化，导致养分流失；也会危害人体的健康。
2．二氧化氮对大气质量的影响
二氧化氮除了形成酸雨外，还是引起光化学烟雾的主要物质，另外，二氧化氮还会破坏臭氧层，导致臭氧层吸收紫外线的能力下降。
3．可吸入颗粒物对大气质量的影响
可吸入颗粒物中含有一些重金属离子，人体吸入后可能导致中毒，而这些离子进入自然界后，经过逐级富集，也会进入人体，对人体健康产生危害。
【教师活动】总结：正由于这三种物质会造成大气污染，所以我们必须努力减少这些物质的排放，并对已排放的污染物进行治理，下一节课我们将重点讨论这个问题。
片断2 治理大气污染
活 动 内 容教师活动 展示图片：某著名大理石雕像腐蚀前与腐蚀后的照片。
提出问题：该雕像在近几十年间的腐蚀程度远远超过前几百年，你知道其中的原因吗?学生活动 总结：这是由于大气受到了S02、N02等酸性气体的污染，致使雨水的酸度增加，与大理石发生化学反应，导致大理石被腐蚀。教师活动 讲解：酸雨可分为硫酸型酸雨及硝酸型酸雨，我国的酸雨主要是硫酸型酸雨。请大家完成教材第5页的“问题解决”，以加深对酸雨形成过程的认识。
学生活动 分析酸雨的形成过程，书写相关化学方程式：
1．硫酸型酸雨的形成
(1)2SO2+O2=2S03 S03+H20=H2S04
(2)S02+H20=H2S03 2H2S03+02=2H2SO4
2．硝酸型酸雨的形成
2NO+O2=2NO2 3N02+H20=2HNO3+NO教师活动 讲解：要肪止酸雨的产生，最直接的方法是阻止SO2及氮氧化物排放到空气中。以下提供几种治理方法，请大家根据原理写出反应的化学方程式。
1．回收SO2的方法较多，常见的有石灰石法及氨水法等。
活 动 内 容 教师活动 石灰石脱硫的原理如下：石灰石在高温下发生分解，生成的氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙和氧气反应生成硫酸钙，硫酸钙可用来生产副产品石膏。
氨水法脱硫的原理如下：氨水和二氧化硫发生反应，生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和氧气反应生成硫酸铵，硫酸铵可用作氮肥。
2．汽车尾气中含有NO及CO，若直接排放会严重污染空气，因此，在许多汽车的尾部常装有尾气净化装置，通过使用催化剂，促使NO和CO反应生成无害的N2和CO2。
学生活动 书写上述反应的化学方程式。
1．石灰石脱硫：
CaCO3 CaO+C02↑ CaO+S02=CaS03 2CaS03+02=2CaS04
氨水脱硫：2NH3+S02+H20=(NH4)2S03 2(NH4)2S03+02=2(NH4)2SO4
2．汽车尾气净化： 2NO+2CO N2+2C02
教师活动 提出问题：在我们进行化学实验时，必须要考虑到环境保护。请大家思考：若在实验中有S02气体排出，我们可以采用什么方法加以处理?
学生活动 讨论、小结：根据SO2的性质，可以用不同的方法加以处理。
(1)SO2作为一种酸性氧化物，能与碱液发生反应，因此可用碱液(如NaOH溶液)吸收；
(2)S02具有较强的还原性，可用氧化剂(如酸性KMnO4溶液)将S02氧化。
教师活动 转引：在我国，可吸入颗粒物也是一种主要的大气污染物，而可吸入颗粒物包括自然界的沙尘以及工厂排出的烟尘。请大家思考：应分别采取什么措施加以处理?
学生活动 对于沙尘，解决的关键是防止土壤的沙漠化，主要应采取植树造林的方法；而对于工厂的烟尘，必须采取相应措施以减少排放。教师活动 总结：目前主要采用静电除尘法除去悬浮颗粒物(烟尘)。静电除尘的原理如教材图l一6所示。由于悬浮颗粒物带电荷，因此，在电场作用下会发生定向移动，最终会吸附在器壁上。经过集中处理后，其中的有效成分可进一步投入使用。教师活动 除了目前已列入空气质量报告的三种物质之外，氟氯烃也是一种常见的大气污染物，是造成臭氧层空洞的主要物质。请大家课后查阅资料，总结氟氯烃破坏臭氧层的原理以及应采取的相应措施。
五、疑难问题讨论
1．空气污染指数是如何确定的?
空气污染指数是一种表示空气质量的重要方法，在我国重点城市的空气质量播报中都有空气污染指数这一项。在我国，计入空气污染指数的污染物有SO2、N0x和PM10(可吸入颗粒物)。空气污染指数在O～500之间，其计算方法如下：
(1)空气污染物的分指数计算
采用某种污染物(i)浓度的实测值Ci和其分指数Ii构成的分段线性方程计算。假设某污染物在其转折点J处的分指数为Ii，转折点和其相应的污染物浓度值见下表。
空气污染指数分级浓度最大值
空气污染指数 污染物浓度最大值(mg•m—3)
API PM10 S02 NOx
500 1.000 2.620 O．940
400 O．875 2.100 0.750
300 O．625 1.600 O．565
200 O．500 O．250 O．150
i00 O．300 O．150 0．100
50 O．120 O．050 0.050
如果i类污染物的浓度Ci满足：Cij≤Ci≤Cij+1，其相应的分指数Ii可用下式求出：
式中，Ci为实测污染物浓度，Cij、Cij+1和Iij、Iij+1，分别为规定的转折点处污染物浓度和污染分指数值，可查上表得出。
(2)空气污染指数的确定
分指数中最大的即为空气污染指数，对应的污染物为首要污染物。
(3)计算实例
某城市的NO2、S02和PM10的实测浓度都是0．35 mg•m-3，求该城市的空气污染指数并判断首要污染物。
解：N02的实测浓度Ci为0．35 mg•m一3，介于O．15～O．565 mg•m一3之间，其分指数为 I23=200，I34=300。由公式可得到：
因此N0 2的污染指数为248；同理，可求出S0 2和PM 10的分指数值分别为207和125。 N02的污染指数为248，最大，因此空气污染指数API=248，N02为首要污染物。
2．产生温室效应的温室气体有哪些?它们是如何产生的?
工业革命以后，特别是20世纪50年代后，由于化石燃料、化学氮肥和氢氟氯烃等卤代烷的大量使用，人为产生的温室气体的排放量不断增加，打破了天然温室气体的平衡，加剧了温室效应。下面介绍几种主要的温室气体及其变化情况：
(1)二氧化碳(C02)
在工业革命前的几千年时间里，大气中C02的体积分数的平均值约为2．80×10一6但工业革命后，由于煤炭、石油等化石燃料的用量剧增以及地球上森林遭到大规模的破坏，地球生态圈中碳循环的平衡被破坏，大气中C02的平均浓度不断升高。如果按照目前C02排放量的增长速度，到2040年大气中C0 2的体积分数将达到550×10一6。
(2)甲烷(CH4)
CH。是大气中含量丰富的一种有机气体，它的来源主要有两种：自然源和人为源。前者主要包括天然沼泽、湿地、河流、湖泊、海洋、热带森林等；后者主要包括天然气泄漏、石油与煤的开采、热带生物质燃烧、城市垃圾处理等。目前，全球每年CH4气体的排放量为5．35×108 t，其中自然源为1．60×108t，人为源为3．75×108t。
(3)N2O
工业革命前，大气中N20的体积分数约为0．275×10一6，而目前约为O．312×10一6。人为产生N2O的来源主要是生物质与化石燃料的燃烧、己二酸与硝酸的生产、农田生态系统。
(4)HFCs和PFCs
HFCs(氢氟氯烃)是代替CFCs(氟利昂)作制冷剂、发泡剂等使用的一种卤代烃，能产生很强的温室效应，主要来自工业生产领域；PFCs主要指CF4、C2F6和C4F10。等三种全氟代烷，其主要来源是铝的冶炼过程。
3．常见污染物对空气质量的影响
(1)二氧化硫对空气质量的影响
二氧化硫是危害空气质量的主要物质之一，排放的二氧化硫在大气中与水、氧气反应形成各种酸性化合物，这些物质以两种方法沉降到地面：湿式(例如雨、雹和雾)或者干式(例如气体和粒子)。
这些酸性化合物到达地面后，会导致地表水体酸化。很多河流由于酸度的上升，使水生生物尤其是鱼类受到影响，当水体的pH小于5时，大部分水生生物就会绝迹。
这些酸性化合物除了会直接毁坏树木和庄稼之外，还会破坏树木和庄稼赖以生长的根基——土壤。当它们进入土壤后，会使土壤酸化，当土壤的pH小于适宜植物生长的pH范围时，会导致树木和庄稼的死亡。
酸性化合物还会腐蚀地面的物体。例如，它们可以和建筑物中的某些结构(如金属、大理石等)发生反应，导致建筑物毁坏。酸性化合物的沉降还会对汽车等金属构造物进行腐蚀，造成了这些物体的社会价值严重降低，并导致维修费用大大增加。
二氧化硫与悬浮颗粒物作用还会形成硫酸盐气溶胶，可以在大气中传播很远的距离。硫酸盐气溶胶一旦被人体吸入，就会对人类的健康造成危害，导致哮喘和支气管炎等的发病率上升。
(2)氮氧化物对空气质量的影响
氮氧化物包括一氧化氮、二氧化氮等。氮氧化物对空气质量的影响主要表现为直接危害人体健康、形成酸雨、破坏臭氧层以及形成光化学烟雾等。
氮氧化物对呼吸器官有刺激作用。由于氮氧化物较难溶于水，因而能侵入呼吸道深部细支气管及肺泡，并缓慢地溶于肺泡表面的水分中，形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，引起肺水肿。亚硝酸盐进入血液后，与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。在一般情况下，当污染物以二氧化氮为主时，对肺的损害比较明显，二氧化氮与支气管哮喘的发病也有一定的关系．；当污染物以一氧化氮为主时，高铁血红蛋白症和中枢神经系统损害比较明显。
当氮氧化物进入大气，经强烈的太阳紫外线照射后，会与空气中的氧气发生一系列的光化学反应，生成臭氧及其他多种复杂的化合物，形成一种毒性很大的浅蓝色烟雾，即光化学烟雾。光化学烟雾有强烈的刺激作用，能使人眼睛红肿，喉咙疼痛，严重者会出现呼吸困难、视力衰退、头晕目眩、手足抽搐等症状。
(3)可吸入颗粒物对空气质量的影响
可吸入颗粒物对人体健康有严重危害，主要体现在两个方面：一是将细小的颗粒物吸入肺内可产生刺激作用，出现黏液，从而引起肺部疾患。当有些心脏病患者呼吸困难时，可导致心脏损害，严重者还有生命危险。二是微粒上附着的许多有害物质(如重金属盐、多环芳烃等)，吸入肺内会影响身体健康。微粒越小，所含的多环芳烃和杂环化合物越多，危害也就越大，甚至可导致肺癌等疾患。最易受悬浮颗粒物影响的人群包括慢性肺病及心脏病、感冒或哮喘病患者，老年人及儿童。
4．常见居室污染物的来源及危害
室内空气污染物从来源来看，可分为化学性污染物、生物性污染物及放射性污染物。常见的污染物有甲醛、苯系物等有机物，氡等放射性污染物，碳氧化物，氮氧化物，可吸入颗粒物等。
(1)甲醛
甲醛主要来源于人造木板、装修材料、用甲醛作防腐剂的涂料、化纤地毯、化妆品等，在室内吸烟也会产生甲醛。
甲醛对人体健康的影响主要表现在导致嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。在空气中其浓度达到0．06～0．07 mg•m一3时，儿童就会发生轻微气喘；达到0．1 mg•m一3时，就有异味和不适感；达到O．5 mg•m一3时，可刺激眼睛，引起流泪；达到O．6 mg•m一3时，可引起咽喉不适或疼痛；浓度更高时，可引起恶心呕吐、咳嗽胸闷、气喘甚至肺水肿；达到30 mg•m一3时，会立即致人死亡。
长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、细胞核基因突变、白血病等疾病。
(2)苯系物
室内环境中苯系物(苯、甲苯、二甲苯等)的来源主要是燃烧烟草的烟雾、溶剂、油漆、染色剂、图文传真机、电脑终端机和打印机、黏合剂、墙纸、地毯、合成纤维和清洁剂等。
当苯进入人体后，可以在肝脏和骨髓中进行代谢，在造血组织中形成具有血液毒性的代谢产物。长期接触苯可引起骨髓与遗传损害，血象检查可发现白细胞、血小板减少，全血细胞减少与再生障碍性贫血，甚至发生白血病。
(3)氡
氡是一种无色、无味的气体，人体无法察觉，它是放射性核素衰变的产物之一。在室内的氡气极易被人吸入。氡经过人的呼吸道沉积在肺部，尤其是支气管及上皮组织内，并大量放出射线，导致人体细胞损坏，甚至患上癌症。有资料报道，氡是造成肺癌的第二原因，仅次于吸烟。室内氡污染主要来源于建筑装饰材料，如天然花岗岩等石材、地砖、矿渣、水泥等。
(4)一氧化碳
一氧化碳主要来自厨房油烟和香烟烟雾。由于一氧化碳与血红蛋白结合的能力远远强于氧气，因此，当人体吸入过多的一氧化碳后，就会导致体内缺氧，出现四肢无力、失去控制等症状．严荤时会导致窜息。
(5)丙烯醛
烹饪时油温过高会产生丙烯醛，另外，某些装修材料也会释放出丙烯醛。丙烯醛是一种无色或淡黄色液体，有恶臭和强烈刺激性。吸入丙烯醛蒸气会损害呼吸道，导致咽喉炎、胸部压迫感、支气管炎；大量吸入可导致肺炎、肺水肿，甚至出现休克、肾炎及心力衰竭。
5．如何减少厨房油烟污染
烹饪过程产生的油烟中，除一氧化碳、二氧化碳和颗粒物外，还会有丙烯醛、环芳烃等有机物质，若油温过高，还会产生毒性很强的苯并芘。丙烯醛会引发咽喉疼痛、眼睛干涩、乏力等症状；过量的环芳烃会导致细胞突变，诱发癌症。
要减少油烟污染，首先要加强厨房的排换气系统。例如，在灶台与油烟机间附加一个半开放式的隔层，这样能有效聚敛烹饪过程中产生的油烟；其次要尽量改变烹调方式，少煎炸，多使用微波炉、电饭锅，减少厨房明火的产生。
六、教材习题参考答案
1．二氧化碳、氟氯烃二氧化碳大气中二氧化硫、二氧化氮氟氯烃
2．B
3．C
4．(1)203=302
(2)催化剂。氟氯烃分解出来的氯原子是臭氧分解反应的催化剂，因此少量的氟氯烃就对臭氧层有较强的破坏作用。
5．31 kg，42 kg
七、教学参考资料
1．我国城市空气质量的总体状况
国家环境保护总局在2003年发布的报告显示，在其所监测的340个城市中，达到国家环境空气质量二级标准的城市有142个，空气质量为三级的城市有108个，低于三级标准的城市有90个。与2002年相比，全国城市空气质量总体上有所好转。
报告显示，影响我国城市空气质量的主要污染物仍是可吸入颗粒物，54．4％的城市空气中可吸入颗粒物浓度达不到二级标准。二氧化硫(S0。)污染较严重的城市主要分布在山西、河北、河南、湖南、内蒙古、陕西、甘肃、贵卅、重庆和四川等地区。
在113个大气污染防治重点城市中，有37个城市空气质量达到二级标准，有41个城市空气质量为三级，有35个城市空气质量低于三级。在47个环境保护重点城市中，有24个城市空气质量达到二级标准，有16个城市空气质量为三级，有7个城市空气质量低于三级。所统计的340个城市中，有64个城市位于二氧化硫污染控制区，有116个城市位于酸雨控制区。
2．温室效应加剧产生的环境问题和对人类生活的影响
温室效应加剧引起的地球表面气温升高带来了一系列环境问题，对人类生活也产生了不小的影响。由于全球变暖，海水受热膨胀和部分冰川融化，海平面升高。据估计，近百年来，海平面上升了10～20 cm。
由于全球有超过一半的人口居住在离海岸线100 km的范围内，因此，海平面的显著上升对沿岸低洼地区会造成严重豹经济损害。例如，海水冲蚀海边沙滩的速度加快，将地下淡水推向更远的内陆。
对农业生产而言，虽然CO2浓度较高有利于植物的生长，但是，全球变暖也会影响全球的雨量分布。
对渔业生产而言，由于海水的上升，淡水中盐分增大，必然会减少淡水鱼的种类和数量。同时，该水域的海洋鱼类的种类和数量也可能相对增多。
3．替代化石燃料的新能源
大气污染和温室效应加剧在很大程度上是由于煤、石油等化石燃料的大量使用造威的。开发替代化石燃料的新能源，不仅可以缓解化石燃料日趋枯竭的危机，而且可以大大降低二氧化硫、二氧化氮等空气污染物和二氧化碳等温室气体的排放。替代化石燃料的新能沥有核能、风能、潮汐能、太阳能、氢能等多种。其中核能已经被广泛使用，风能、潮汐能的使用历史虽然较长，但其自身特点限制了它的广泛应用。目前，最具有开发潜力的替代能源主要有太阳能、氢能等。
(1)太阳能
太阳能的利用主要有两个途径：太阳能热利用和太阳能光伏发电。太阳能热利用中最广泛的一种形式是我们所熟知的太阳能热水器。太阳能光伏发电就是利用电池组件将太阳能直接转变为电能。在无电网地区，此方法可以方便地为用户提供生活用电；在有电网地区，如果技术允许，太阳能转变的电能还可并入区域电网。
(2)氢能
氢不仅是一种清洁的能源，而且是一种优良的能源载体，具有可储的特性。例如，太阳能、风能发电设备所产生的暂时不用的电能，电网负荷低时大量的电能都可以转化为氢能储存，如果需要即可使用。这种储能方式分散、灵活，同时氢能也具有可运输的特性。利用太阳能分解水制氢和生物质制氢是两项具有巨大开发潜力的氢制取技术。科学家认为，氢能将在21世纪的能源舞台上扮演一个举足轻重的角色。
4．《京都议定书》
为了使人类免受气候变暖的威胁，1997年12月，在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。
《京都议定书》规定，到2010年，所有发达国家二氧化碳等6种温室气体的排放量要比1990年减少5．2％。具体说，各发达国家从2008年到2012年必须完成的削减目标是：与1990年相比，欧盟削减8％，美国削减7 %，日本削减6％，加拿大削减6 %，东欧各国削减5％至8％。新西兰、俄罗斯和乌克兰可将排放量稳定在1990年的水平上。议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和挪威的排放量比1990年分别增加10％、8％和1％。
《京都议定书》需要在占全球温室气体排放量55％以上的至少55个国家批准，才能成为具有法律约束力的国际公约。中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。欧盟及其成员国于2002年5月31日正式批准了《京都议定书》。2004年11月5日，俄罗斯总统普京在《京都议定书》上签字，使其正式成为俄罗斯的法律文本。目前全球已有141个国家和地区签署该议定书，其中包括30个工业化国家。
美国人口仅占全球人口的3％至4％，而排放的=氧化碳却占全球排放量的25％以上，为全球温室气体排放量最大的国家。美国曾于1998年签署了《京都议定书》，但2001年3月，布什政府以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限排温室气体的义务”为借口，宣布拒绝批准《京都议定书》。
莲山课件 原文地址：http://www.5ykj.com/Health/gaoer/74410.htm
专题1 洁净安全的生存环境
本专题以创造人类生存所需的洁净安全的环境为主线，介绍了空气质量的改善、水资源的合理利用、生活垃圾的分类处理、化学品的安全使用等与生活关系密切的内容。通过本单元的学习，学生不仅可以掌握一些基本的化学原理，理解科学方法，发展各种能力，还可以加深对人类所面临的环境问题的认识，树立保护环境的意识。
本专题主要以生活为线索安排学习内容，同时注意渗透一些基本的化学原理，如明矾净水、硬水的软化、洗衣粉的去污原理、消毒剂的作用原理、平衡移动原理等。这些内容充分体现了化学知识在解决生活问题中的重要作用，可以促使学生认识到学习化学的重要意义，激发学生学习化学的兴趣。
由于有关环境保护的内容充分体现了科学与社会的关系，因此一直是各类教材、参考书、报刊杂志的重点内容，可以说，学生在这方面已经有了比较丰富的知识。为了发挥学生已有知识的作用，本单元在多处设置了“你知道吗”、“交流与讨论”等栏目，通过精心设计的问题，引导学生回顾已有知识，并应用知识分析和解决问题。
由于关于环境保护的内容十分广泛，在本单元中无法一一加以说明，因此，编者除了精选与生活关系特别密切的内容加以介绍之外，在多处设置了“调查研究”栏目，引导学生通过查阅资料、走访环保部门、浏览网站等多种方式进行学习，在拓宽学生的知识面的同时，促使学生在活动中发展多种能力。
为了促使学生关注身边的环境问题，培养解决问题的能力，本专题还特地设置了“各抒己见”、“请你决策”等栏目。在这些栏目中提供了一些相对比较开放的问题，引导学生进行讨论，积极发表自己的观点，培养学生的社会责任感。
此外，为了充分体现化学学科以实验为基础的特点，发挥化学实验在激发学生学习兴趣、发展学生探究能力方面的作用，本单元多处设置了“活动与探究”栏目，让学生通过一些基本的活动，如测定水体的pH、废塑料的裂解、过氧乙酸与乙酸的性质比较等，亲身体验解决环境问题的方法。
第一单元空气质量的改善．
一、学习目标
1．知道空气污染指数是衡量空气质量的重要指标，了解空气污染指数的确定方法，知道大气污染物的主要种类。
2．了解温室效应原理和主要的温室气体，知道地球表面气温上升的主要原因，知道遏制温室效应加剧的主要措施。
3．掌握燃煤脱硫的化学原理，了解汽车尾气的净化方法和静电除尘原理，通过查阅资料，知道居室内主要的空气污染物，了解居室内空气污染的防治措施。
4．通过有关大气污染知识的学习，增强环境保护意识，培养社会责任感。
二、课时建议
空气质量报告 1课时
温室效应 1课时
治理大气污染 1
课时让居室空气更清新 1课时
三、内容分析本单元知识结构如下：
空气质量的好坏与人们的生活息息相关，因此，了解大气污染的相关知识是对高中学生的基本要求。本单元不仅要使学生了解空气污染指数、空气污染物及其控制、温室效应和居室空气污染等知识，还要促使学生认识到保护环境对人类生存和社会的可持续发展的重要性。
随着全国部分省市媒体定时报道各地区的空气质量情况，学生对空气质量报告包含的主要内容并不陌生，但大部分学生对空气质量报告中的首要污染物、空气污染指数如何确定、空气质量的不同等级对人体健康的影响等内容缺乏了解。因此，教材在“空气质量报告”部分以帮助学生学习空气质量报告中的相关内容和核心概念为主，首先以列表的形式向学生介绍“空气质量报告”中空气污染指数和空气质量等级的对应关系，在此基础上引出了空气污染指数和首要污染物的确定方法，并通过“交流与讨论”栏目组织学生针对各主要大气污染物对空气质量的影响进行讨论，以加深学生对空气质量报告的认识。
酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞、温室效应都是当前不可忽视的环境问题。教材选取温室效应作为教学内容，通过介绍温室效应原理和说明温室效应对地球上生物生存的积极意义，以帮助学生辩证地认识温室效应对人类生存和环境发展的作用。教材中的温室效应简易实验为演示实验，在引导学生进行观察和讨论的同时，可以使学生对温室效应产生直观印象，发现温室气体和温室效应的关系。
“治理大气污染”部分针对空气质量报告中所提及的三大污染物——二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物，介绍了减少大气污染物排放的主要措施：燃煤脱硫、汽车尾气催化净化和静电除尘。教材采用图文结合的形式，详细介绍了各种方法的工作原理，并设计了丰富的栏目活动，让学生在各种问题情景中思考治理大气污染的方法，培养学生解决问题的能力和社会责任感，激发学生运用化学知识解决实际问题的兴趣。
居室空气污染已成为影响人们身体健康的主要环境问题之一。为了让学生认识到居室空气污染的危害性，教材首先设置“调查研究”栏目，让学生通过调查活动了解居室空气污染物的来源及其危害；并以装修材料污染和厨房污染为主要内容，重点介绍了居室中挥发性有机物甲醛的性质和危害，并通过组织学生进行居室中甲醛含量的测定，加强学生对甲醛性质的认识。同时，通过实践活动，学生可以真切感受到居室中甲醛等有毒气体的存在，提高环境保护意识。最后通过正文和“生活向导”栏目向学生介绍各种保持居室空气清新的方法，以帮助学生学以致用，用化学知识指导日常生活。
四、教学设计建议
《普通高中化学课程标准(实验)》对本单元提出了如下要求与建议：
(1)知道主要大气污染物，能说出减少大气污染物的原理与方法。
(2)知道主要的居室空气污染物，了解其对人体的危害。
由此可见，本单元的认知性学习目标大部分在“了解”和“知道”的层次上。在进行本单元的教学设计时，应大力关注体验性教学目标，即要求学生在掌握一定的大气污染和居室内空气污染的知识的同时，形成环境保护意识和环境卫生意识，使他们在日常生活和未来的职业生涯中自觉履行在课堂上学到的环境保护和环境卫生规则。
1．教学设计思路
在进行本单元的教学设计时，不能将重点只停留在对教材中化学知识点的挖掘上，仅仅强调几种大气污染物的化学性质的掌握，而忽视了对学生进行环境教育，这是有违教材初衷的；只将本单元设计成科学普及课，泛泛而谈大气污染和居室内空气污染，不分轻重，也是不可取的。《化学与生活》课程的特点之一就是在生活的场景中讲化学，这就决定了本单元教学设计的特点。总的来讲，在本单元教学设计中，应使学生在知晓大气污染和居室内空气污染事实的前提下，在适当的问题情景中呈现相关的化学知识。
(1)合理的问题情景可激发学生的好奇心，引发学生的求知欲。教师应充分利用已有的教学资源，灵活地运用各种教学媒体，将问题生动形象地呈现在学生面前。在进行“空气质量报告”的教学时，可通过“创设问题情景——学生自主学习——教师总结”的程序来组织。首先给学生展示一段从媒体节目中剪辑而来的空气质量报告的录音或录像资料，然后提出以下问题：大家经常在天气预报中听到“空气污染指数”、“空气质量等级”和“首要污染物”等术语，你知道它们的含义吗?你知道大气的主要污染物是哪些物质吗?接着指导学生阅读教材中的相关内容，最后教师进行必要的讲解、总结和归纳。
(2)在进行温室效应的教学时，应充分利用教材中简易的温室效应的验证性实验，引导学生通过观察实验现象，了解CO2作为温室气体对全球气候产生的影响。同时注意引导学生辩证地思考问题：地球上生物的生存离不开温室效应，但温室效应的加剧使地球表面气温升高，从而导致一系列威胁人类生存的环境问题的出现，从而培养学生辩证、客观地看问题的科学态度。然后通过交流和讨论得出遏制温室效应加剧的方法，最后让学生通过网络及其他途径了解有关CO2气体排放量增加和地球上森林总面积减少的有关资料。
(3)由于学生学习大气污染的防治需要以几种大气污染物的物理、化学性质等化学知识作铺垫，因此，在进行这部分知识的教学前，应引导学生回忆必修课程《化学2》中已学的有关SOz和N02的化学性质，为学习酸雨的形成和治理提供知识准备。同时，在课堂教学中应充分发挥学生的主动性，可让他们利用网络、图书馆等课程资源查找有关燃煤脱硫、汽车尾气的净化和静电除尘的资料，然后教师再结合教材内容作适当的整理、归纳。
(4)居室空气污染问题已经越来越受到人们的广泛关注，这部分内容在报纸、广播、电视、网络等媒体中出现得较频繁，学生接触得也较多。因此，教学设计要充分利用学生对该部分内容较深的感性认识。例如，知识内容的引入可采取“调查研究”活动的方式：让学生查阅资料，了解居室内主要的空气污染物及其来源。教材中以最常见的甲醛为例对居室中的空气污染物进行介绍，需要注意的是，在介绍有关甲醛的知识时，重点应是其毒性和在合成材料中的广泛应用，不宜发散。
2．教学设计片断
片断1 空气质量报告
【教师活动】课前展示一份近期的全国城市空气质量报告，并布置如下预习题：
1．公布空气质量报告有什么意义?
2．空气质量报告由哪几部分组成?相互之间关系如何?
3．影响我国空气质量的主要污染物有哪些?它们对空气质量分别有什么影响?
【学生活动】分析空气质量报告，查阅资料，完成预习题。
【教师活动】引入新课：国家每日均公布各地的空气质量报告，大家知道其中的原因吗?
【学生活动】讨论、总结：目前我国的空气污染越来越严重，定期公布各地的空气质量报告，不仅可以提高公众对空气质量乃至环境质量的关注程度，还可以促使各地环保部门及时掌握当地的空气质量状况，以便及时采取相应的措施。
【教师活动】提问：空气质量报告由哪几部分组成?相互关系如何?
【学生活动】总结：空气质量报告由空气污染指数、空气质量等级、首要污染物等内容组成，其中空气污染指数和空气质量等级存在如下关系：
空气污染指数 O～50 51～100 101～150
空气质量等级 优 良 轻微污染
【教师活动】转引：请大家阅读教材第3页“检索咨询”，理解空气污染指数的确定方法。
【学生活动】阅读、总结空气污染指数的确定方法：
先确定各种污染物的污染指数，然后选取空气污染指数最大的污染物为首要污染物，首要污染物的污染指数即为空气污染指数。
【教师活动】提问：根据对空气质量报告的分析，大家认为我国的整体空气质量处于一个什么样的状况?主要污染物有哪些?
【学生活动】总结：我国大部分地区的空气质量为良，部分地区的空气质量为优，只有极少数地区为轻微污染，从整体上来说，我国空气受到的污染不太严重。从首要污染物来看，影响我国空气质量的主要污染物为可吸入颗粒物及二氧化硫，只有少部分地区的主要污染物为二氧化氮。
【教师活动】提问：那么这些污染物对空气质量分别会造成什么样的影响呢?
【学生活动】讨论、小结：
1．二氧化硫对大气质量的影响 、
二氧化硫对大气的污染主要在于形成酸雨。酸雨的危害很大，它会腐蚀建筑物及金属设备；会破坏农作物及树木的生长；进入水体后会影响水生生物的生长，导致鱼类死亡；还会引起土壤酸化，导致养分流失；也会危害人体的健康。
2．二氧化氮对大气质量的影响
二氧化氮除了形成酸雨外，还是引起光化学烟雾的主要物质，另外，二氧化氮还会破坏臭氧层，导致臭氧层吸收紫外线的能力下降。
3．可吸入颗粒物对大气质量的影响
可吸入颗粒物中含有一些重金属离子，人体吸入后可能导致中毒，而这些离子进入自然界后，经过逐级富集，也会进入人体，对人体健康产生危害。
【教师活动】总结：正由于这三种物质会造成大气污染，所以我们必须努力减少这些物质的排放，并对已排放的污染物进行治理，下一节课我们将重点讨论这个问题。
片断2 治理大气污染
活 动 内 容教师活动 展示图片：某著名大理石雕像腐蚀前与腐蚀后的照片。
提出问题：该雕像在近几十年间的腐蚀程度远远超过前几百年，你知道其中的原因吗?学生活动 总结：这是由于大气受到了S02、N02等酸性气体的污染，致使雨水的酸度增加，与大理石发生化学反应，导致大理石被腐蚀。教师活动 讲解：酸雨可分为硫酸型酸雨及硝酸型酸雨，我国的酸雨主要是硫酸型酸雨。请大家完成教材第5页的“问题解决”，以加深对酸雨形成过程的认识。
学生活动 分析酸雨的形成过程，书写相关化学方程式：
1．硫酸型酸雨的形成
(1)2SO2+O2=2S03 S03+H20=H2S04
(2)S02+H20=H2S03 2H2S03+02=2H2SO4
2．硝酸型酸雨的形成
2NO+O2=2NO2 3N02+H20=2HNO3+NO教师活动 讲解：要肪止酸雨的产生，最直接的方法是阻止SO2及氮氧化物排放到空气中。以下提供几种治理方法，请大家根据原理写出反应的化学方程式。
1．回收SO2的方法较多，常见的有石灰石法及氨水法等。
活 动 内 容 教师活动 石灰石脱硫的原理如下：石灰石在高温下发生分解，生成的氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙和氧气反应生成硫酸钙，硫酸钙可用来生产副产品石膏。
氨水法脱硫的原理如下：氨水和二氧化硫发生反应，生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和氧气反应生成硫酸铵，硫酸铵可用作氮肥。
2．汽车尾气中含有NO及CO，若直接排放会严重污染空气，因此，在许多汽车的尾部常装有尾气净化装置，通过使用催化剂，促使NO和CO反应生成无害的N2和CO2。
学生活动 书写上述反应的化学方程式。
1．石灰石脱硫：
CaCO3 CaO+C02↑ CaO+S02=CaS03 2CaS03+02=2CaS04
氨水脱硫：2NH3+S02+H20=(NH4)2S03 2(NH4)2S03+02=2(NH4)2SO4
2．汽车尾气净化： 2NO+2CO N2+2C02
教师活动 提出问题：在我们进行化学实验时，必须要考虑到环境保护。请大家思考：若在实验中有S02气体排出，我们可以采用什么方法加以处理?
学生活动 讨论、小结：根据SO2的性质，可以用不同的方法加以处理。
(1)SO2作为一种酸性氧化物，能与碱液发生反应，因此可用碱液(如NaOH溶液)吸收；
(2)S02具有较强的还原性，可用氧化剂(如酸性KMnO4溶液)将S02氧化。
教师活动 转引：在我国，可吸入颗粒物也是一种主要的大气污染物，而可吸入颗粒物包括自然界的沙尘以及工厂排出的烟尘。请大家思考：应分别采取什么措施加以处理?
学生活动 对于沙尘，解决的关键是防止土壤的沙漠化，主要应采取植树造林的方法；而对于工厂的烟尘，必须采取相应措施以减少排放。教师活动 总结：目前主要采用静电除尘法除去悬浮颗粒物(烟尘)。静电除尘的原理如教材图l一6所示。由于悬浮颗粒物带电荷，因此，在电场作用下会发生定向移动，最终会吸附在器壁上。经过集中处理后，其中的有效成分可进一步投入使用。教师活动 除了目前已列入空气质量报告的三种物质之外，氟氯烃也是一种常见的大气污染物，是造成臭氧层空洞的主要物质。请大家课后查阅资料，总结氟氯烃破坏臭氧层的原理以及应采取的相应措施。
五、疑难问题讨论
1．空气污染指数是如何确定的?
空气污染指数是一种表示空气质量的重要方法，在我国重点城市的空气质量播报中都有空气污染指数这一项。在我国，计入空气污染指数的污染物有SO2、N0x和PM10(可吸入颗粒物)。空气污染指数在O～500之间，其计算方法如下：
(1)空气污染物的分指数计算
采用某种污染物(i)浓度的实测值Ci和其分指数Ii构成的分段线性方程计算。假设某污染物在其转折点J处的分指数为Ii，转折点和其相应的污染物浓度值见下表。
空气污染指数分级浓度最大值
空气污染指数 污染物浓度最大值(mg•m—3)
API PM10 S02 NOx
500 1.000 2.620 O．940
400 O．875 2.100 0.750
300 O．625 1.600 O．565
200 O．500 O．250 O．150
i00 O．300 O．150 0．100
50 O．120 O．050 0.050
如果i类污染物的浓度Ci满足：Cij≤Ci≤Cij+1，其相应的分指数Ii可用下式求出：
式中，Ci为实测污染物浓度，Cij、Cij+1和Iij、Iij+1，分别为规定的转折点处污染物浓度和污染分指数值，可查上表得出。
(2)空气污染指数的确定
分指数中最大的即为空气污染指数，对应的污染物为首要污染物。
(3)计算实例
某城市的NO2、S02和PM10的实测浓度都是0．35 mg•m-3，求该城市的空气污染指数并判断首要污染物。
解：N02的实测浓度Ci为0．35 mg•m一3，介于O．15～O．565 mg•m一3之间，其分指数为 I23=200，I34=300。由公式可得到：
因此N0 2的污染指数为248；同理，可求出S0 2和PM 10的分指数值分别为207和125。 N02的污染指数为248，最大，因此空气污染指数API=248，N02为首要污染物。
2．产生温室效应的温室气体有哪些?它们是如何产生的?
工业革命以后，特别是20世纪50年代后，由于化石燃料、化学氮肥和氢氟氯烃等卤代烷的大量使用，人为产生的温室气体的排放量不断增加，打破了天然温室气体的平衡，加剧了温室效应。下面介绍几种主要的温室气体及其变化情况：
(1)二氧化碳(C02)
在工业革命前的几千年时间里，大气中C02的体积分数的平均值约为2．80×10一6但工业革命后，由于煤炭、石油等化石燃料的用量剧增以及地球上森林遭到大规模的破坏，地球生态圈中碳循环的平衡被破坏，大气中C02的平均浓度不断升高。如果按照目前C02排放量的增长速度，到2040年大气中C0 2的体积分数将达到550×10一6。
(2)甲烷(CH4)
CH。是大气中含量丰富的一种有机气体，它的来源主要有两种：自然源和人为源。前者主要包括天然沼泽、湿地、河流、湖泊、海洋、热带森林等；后者主要包括天然气泄漏、石油与煤的开采、热带生物质燃烧、城市垃圾处理等。目前，全球每年CH4气体的排放量为5．35×108 t，其中自然源为1．60×108t，人为源为3．75×108t。
(3)N2O
工业革命前，大气中N20的体积分数约为0．275×10一6，而目前约为O．312×10一6。人为产生N2O的来源主要是生物质与化石燃料的燃烧、己二酸与硝酸的生产、农田生态系统。
(4)HFCs和PFCs
HFCs(氢氟氯烃)是代替CFCs(氟利昂)作制冷剂、发泡剂等使用的一种卤代烃，能产生很强的温室效应，主要来自工业生产领域；PFCs主要指CF4、C2F6和C4F10。等三种全氟代烷，其主要来源是铝的冶炼过程。
3．常见污染物对空气质量的影响
(1)二氧化硫对空气质量的影响
二氧化硫是危害空气质量的主要物质之一，排放的二氧化硫在大气中与水、氧气反应形成各种酸性化合物，这些物质以两种方法沉降到地面：湿式(例如雨、雹和雾)或者干式(例如气体和粒子)。
这些酸性化合物到达地面后，会导致地表水体酸化。很多河流由于酸度的上升，使水生生物尤其是鱼类受到影响，当水体的pH小于5时，大部分水生生物就会绝迹。
这些酸性化合物除了会直接毁坏树木和庄稼之外，还会破坏树木和庄稼赖以生长的根基——土壤。当它们进入土壤后，会使土壤酸化，当土壤的pH小于适宜植物生长的pH范围时，会导致树木和庄稼的死亡。
酸性化合物还会腐蚀地面的物体。例如，它们可以和建筑物中的某些结构(如金属、大理石等)发生反应，导致建筑物毁坏。酸性化合物的沉降还会对汽车等金属构造物进行腐蚀，造成了这些物体的社会价值严重降低，并导致维修费用大大增加。
二氧化硫与悬浮颗粒物作用还会形成硫酸盐气溶胶，可以在大气中传播很远的距离。硫酸盐气溶胶一旦被人体吸入，就会对人类的健康造成危害，导致哮喘和支气管炎等的发病率上升。
(2)氮氧化物对空气质量的影响
氮氧化物包括一氧化氮、二氧化氮等。氮氧化物对空气质量的影响主要表现为直接危害人体健康、形成酸雨、破坏臭氧层以及形成光化学烟雾等。
氮氧化物对呼吸器官有刺激作用。由于氮氧化物较难溶于水，因而能侵入呼吸道深部细支气管及肺泡，并缓慢地溶于肺泡表面的水分中，形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，引起肺水肿。亚硝酸盐进入血液后，与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。在一般情况下，当污染物以二氧化氮为主时，对肺的损害比较明显，二氧化氮与支气管哮喘的发病也有一定的关系．；当污染物以一氧化氮为主时，高铁血红蛋白症和中枢神经系统损害比较明显。
当氮氧化物进入大气，经强烈的太阳紫外线照射后，会与空气中的氧气发生一系列的光化学反应，生成臭氧及其他多种复杂的化合物，形成一种毒性很大的浅蓝色烟雾，即光化学烟雾。光化学烟雾有强烈的刺激作用，能使人眼睛红肿，喉咙疼痛，严重者会出现呼吸困难、视力衰退、头晕目眩、手足抽搐等症状。
(3)可吸入颗粒物对空气质量的影响
可吸入颗粒物对人体健康有严重危害，主要体现在两个方面：一是将细小的颗粒物吸入肺内可产生刺激作用，出现黏液，从而引起肺部疾患。当有些心脏病患者呼吸困难时，可导致心脏损害，严重者还有生命危险。二是微粒上附着的许多有害物质(如重金属盐、多环芳烃等)，吸入肺内会影响身体健康。微粒越小，所含的多环芳烃和杂环化合物越多，危害也就越大，甚至可导致肺癌等疾患。最易受悬浮颗粒物影响的人群包括慢性肺病及心脏病、感冒或哮喘病患者，老年人及儿童。
4．常见居室污染物的来源及危害
室内空气污染物从来源来看，可分为化学性污染物、生物性污染物及放射性污染物。常见的污染物有甲醛、苯系物等有机物，氡等放射性污染物，碳氧化物，氮氧化物，可吸入颗粒物等。
(1)甲醛
甲醛主要来源于人造木板、装修材料、用甲醛作防腐剂的涂料、化纤地毯、化妆品等，在室内吸烟也会产生甲醛。
甲醛对人体健康的影响主要表现在导致嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。在空气中其浓度达到0．06～0．07 mg•m一3时，儿童就会发生轻微气喘；达到0．1 mg•m一3时，就有异味和不适感；达到O．5 mg•m一3时，可刺激眼睛，引起流泪；达到O．6 mg•m一3时，可引起咽喉不适或疼痛；浓度更高时，可引起恶心呕吐、咳嗽胸闷、气喘甚至肺水肿；达到30 mg•m一3时，会立即致人死亡。
长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、细胞核基因突变、白血病等疾病。
(2)苯系物
室内环境中苯系物(苯、甲苯、二甲苯等)的来源主要是燃烧烟草的烟雾、溶剂、油漆、染色剂、图文传真机、电脑终端机和打印机、黏合剂、墙纸、地毯、合成纤维和清洁剂等。
当苯进入人体后，可以在肝脏和骨髓中进行代谢，在造血组织中形成具有血液毒性的代谢产物。长期接触苯可引起骨髓与遗传损害，血象检查可发现白细胞、血小板减少，全血细胞减少与再生障碍性贫血，甚至发生白血病。
(3)氡
氡是一种无色、无味的气体，人体无法察觉，它是放射性核素衰变的产物之一。在室内的氡气极易被人吸入。氡经过人的呼吸道沉积在肺部，尤其是支气管及上皮组织内，并大量放出射线，导致人体细胞损坏，甚至患上癌症。有资料报道，氡是造成肺癌的第二原因，仅次于吸烟。室内氡污染主要来源于建筑装饰材料，如天然花岗岩等石材、地砖、矿渣、水泥等。
(4)一氧化碳
一氧化碳主要来自厨房油烟和香烟烟雾。由于一氧化碳与血红蛋白结合的能力远远强于氧气，因此，当人体吸入过多的一氧化碳后，就会导致体内缺氧，出现四肢无力、失去控制等症状．严荤时会导致窜息。
(5)丙烯醛
烹饪时油温过高会产生丙烯醛，另外，某些装修材料也会释放出丙烯醛。丙烯醛是一种无色或淡黄色液体，有恶臭和强烈刺激性。吸入丙烯醛蒸气会损害呼吸道，导致咽喉炎、胸部压迫感、支气管炎；大量吸入可导致肺炎、肺水肿，甚至出现休克、肾炎及心力衰竭。
5．如何减少厨房油烟污染
烹饪过程产生的油烟中，除一氧化碳、二氧化碳和颗粒物外，还会有丙烯醛、环芳烃等有机物质，若油温过高，还会产生毒性很强的苯并芘。丙烯醛会引发咽喉疼痛、眼睛干涩、乏力等症状；过量的环芳烃会导致细胞突变，诱发癌症。
要减少油烟污染，首先要加强厨房的排换气系统。例如，在灶台与油烟机间附加一个半开放式的隔层，这样能有效聚敛烹饪过程中产生的油烟；其次要尽量改变烹调方式，少煎炸，多使用微波炉、电饭锅，减少厨房明火的产生。
六、教材习题参考答案
1．二氧化碳、氟氯烃二氧化碳大气中二氧化硫、二氧化氮氟氯烃
2．B
3．C
4．(1)203=302
(2)催化剂。氟氯烃分解出来的氯原子是臭氧分解反应的催化剂，因此少量的氟氯烃就对臭氧层有较强的破坏作用。
5．31 kg，42 kg
七、教学参考资料
1．我国城市空气质量的总体状况
国家环境保护总局在2003年发布的报告显示，在其所监测的340个城市中，达到国家环境空气质量二级标准的城市有142个，空气质量为三级的城市有108个，低于三级标准的城市有90个。与2002年相比，全国城市空气质量总体上有所好转。
报告显示，影响我国城市空气质量的主要污染物仍是可吸入颗粒物，54．4％的城市空气中可吸入颗粒物浓度达不到二级标准。二氧化硫(S0。)污染较严重的城市主要分布在山西、河北、河南、湖南、内蒙古、陕西、甘肃、贵卅、重庆和四川等地区。
在113个大气污染防治重点城市中，有37个城市空气质量达到二级标准，有41个城市空气质量为三级，有35个城市空气质量低于三级。在47个环境保护重点城市中，有24个城市空气质量达到二级标准，有16个城市空气质量为三级，有7个城市空气质量低于三级。所统计的340个城市中，有64个城市位于二氧化硫污染控制区，有116个城市位于酸雨控制区。
2．温室效应加剧产生的环境问题和对人类生活的影响
温室效应加剧引起的地球表面气温升高带来了一系列环境问题，对人类生活也产生了不小的影响。由于全球变暖，海水受热膨胀和部分冰川融化，海平面升高。据估计，近百年来，海平面上升了10～20 cm。
由于全球有超过一半的人口居住在离海岸线100 km的范围内，因此，海平面的显著上升对沿岸低洼地区会造成严重豹经济损害。例如，海水冲蚀海边沙滩的速度加快，将地下淡水推向更远的内陆。
对农业生产而言，虽然CO2浓度较高有利于植物的生长，但是，全球变暖也会影响全球的雨量分布。
对渔业生产而言，由于海水的上升，淡水中盐分增大，必然会减少淡水鱼的种类和数量。同时，该水域的海洋鱼类的种类和数量也可能相对增多。
3．替代化石燃料的新能源
大气污染和温室效应加剧在很大程度上是由于煤、石油等化石燃料的大量使用造威的。开发替代化石燃料的新能源，不仅可以缓解化石燃料日趋枯竭的危机，而且可以大大降低二氧化硫、二氧化氮等空气污染物和二氧化碳等温室气体的排放。替代化石燃料的新能沥有核能、风能、潮汐能、太阳能、氢能等多种。其中核能已经被广泛使用，风能、潮汐能的使用历史虽然较长，但其自身特点限制了它的广泛应用。目前，最具有开发潜力的替代能源主要有太阳能、氢能等。
(1)太阳能
太阳能的利用主要有两个途径：太阳能热利用和太阳能光伏发电。太阳能热利用中最广泛的一种形式是我们所熟知的太阳能热水器。太阳能光伏发电就是利用电池组件将太阳能直接转变为电能。在无电网地区，此方法可以方便地为用户提供生活用电；在有电网地区，如果技术允许，太阳能转变的电能还可并入区域电网。
(2)氢能
氢不仅是一种清洁的能源，而且是一种优良的能源载体，具有可储的特性。例如，太阳能、风能发电设备所产生的暂时不用的电能，电网负荷低时大量的电能都可以转化为氢能储存，如果需要即可使用。这种储能方式分散、灵活，同时氢能也具有可运输的特性。利用太阳能分解水制氢和生物质制氢是两项具有巨大开发潜力的氢制取技术。科学家认为，氢能将在21世纪的能源舞台上扮演一个举足轻重的角色。
4．《京都议定书》
为了使人类免受气候变暖的威胁，1997年12月，在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。
《京都议定书》规定，到2010年，所有发达国家二氧化碳等6种温室气体的排放量要比1990年减少5．2％。具体说，各发达国家从2008年到2012年必须完成的削减目标是：与1990年相比，欧盟削减8％，美国削减7 %，日本削减6％，加拿大削减6 %，东欧各国削减5％至8％。新西兰、俄罗斯和乌克兰可将排放量稳定在1990年的水平上。议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和挪威的排放量比1990年分别增加10％、8％和1％。
《京都议定书》需要在占全球温室气体排放量55％以上的至少55个国家批准，才能成为具有法律约束力的国际公约。中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。欧盟及其成员国于2002年5月31日正式批准了《京都议定书》。2004年11月5日，俄罗斯总统普京在《京都议定书》上签字，使其正式成为俄罗斯的法律文本。目前全球已有141个国家和地区签署该议定书，其中包括30个工业化国家。
美国人口仅占全球人口的3％至4％，而排放的=氧化碳却占全球排放量的25％以上，为全球温室气体排放量最大的国家。美国曾于1998年签署了《京都议定书》，但2001年3月，布什政府以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限排温室气体的义务”为借口，宣布拒绝批准《京都议定书》。
莲山课件 原文地址：http://www.5ykj.com/Health/gaoer/74410.htm