第9章 化学与社会可持续发展
第4节 环境污染的防治
第1课时 打赢蓝天保卫战
◆知识点一 空气污染
1．空气污染的原因
随着工业生产和交通运输业的迅速发展，排放到空气中的有害气体和烟尘的量大大增加，超出了大自然的自净能力，造成了空气污染。当今突出的环境问题中，酸雨、臭氧层破坏等全球性环境问题都与空气污染有关。
2．二氧化硫的检验
| 实验步骤 | 在烧杯A中加入少量浅紫红色的稀高锰酸钾溶液。取一根木条，在一头蘸一些硫粉，并点燃，迅速伸入烧杯B中，片刻后取出木条，振荡烧杯A，观察发生的现象。 |
| 实验现象 | 木条上的硫粉燃烧，产生_____色火焰，取出木条后振荡烧杯A，浅紫红色的稀高锰酸钾溶液_____。 |
| 实验结论 | 硫在空气中燃烧产生_____，可用浅紫红色的稀高锰酸钾溶液检验__________ |
3．造成空气污染的物质：
①有害气体: _______________、_______________、_______________；
②_______________（尤其是直径小于等于2．5 μm的颗粒物，简称PM2．5 ）如烟尘。
4．空气污染的危害：对生物生存、人体健康以及正常的工农业生产造成严重危害。
5．空气污染的防治
①制定环保法规。
②建立空气质量监测系统。
③研制和开发清洁能源。
④采用化学等方法处理工业生产中产生的有害气体。
⑤在汽车上安装尾气净化装置，将有害气体转化为无害气体。
即学即练
1．空气质量日益受到人们的关注。下列物质中未计入监测空气污染指数项目的是
A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．臭氧 D．可吸入颗粒物
2． 2025年世界环境日中国主题是“美丽中国我先行”。下列做法不符合这一主题的是
A．积极参与垃圾分类投放 B．选择公共交通代替私家车出行
C．设计家庭低碳行动方案 D．及时焚烧家里可燃垃圾
◆知识点二 酸雨
1．探究硫酸型酸雨的形成
| 实验步骤 | 实验现象或结论 |
| （1）硫在空气中燃烧产生微弱的____色火焰，放出热量；硫在氧气中燃烧产生明亮的____紫色火焰，放出____;
（2）二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体 |
|
| （3）用一支50 mL 的注射器从充满二氧化硫的集气瓶中抽取40 mL 二氧化硫，再从烧杯中抽取10 mL 滴有紫色石蕊溶液的水，用橡皮塞堵住注射器的针孔，慢慢压缩注射器栓塞，观察实验现象 | 注射器栓塞能被推动，紫色石蕊溶液变____ |
| （4）将适量水慢慢注入盛有二氧化硫的集气瓶中，轻轻振荡集气瓶。用pH 试纸粗略测定集气瓶中水溶液的pH | 溶液的pH _______________7 |
| （5）将pH计（或pH 传感器）置于集气瓶的水溶液中，用胶头滴管逐滴加入石灰水，观察烧杯内溶液pH 的变化 | pH 逐渐_______________ |
2．酸雨的危害
①进入湖泊、江河会影响水生生物的生长和繁殖，甚至会导致鱼类死亡；
②进入农田会使土壤酸化，导致矿物营养元素流失，破坏农作物和森林的生长；
③使桥梁、雕塑、建筑物和机器等____损坏；
④危害人体健康。
即学即练
1．空气污染
污染物：粉尘 如可吸入颗粒PM2．5；有害气体：如____；二氧化碳是否是空气污染物？____。
来源：____燃烧，汽车____，工厂____等。
空气污染的问题：____、____、____。
酸雨是____造成的；温室效应是____造成的；臭氧空洞是____造成的。
空气污染的防治措施____。空气质量日报各部分提供的信息：____。
2．随着经济和社会的发展，如何处理垃圾已成为事关人居环境和生态安全的重要问题，建设生态文明与美丽中国，合理的垃圾分类、有效的垃圾回收与利用必不可少。某校社会实践小组的同学们对垃圾及其处理的意义、垃圾的分类、成分的探究和宣传活动等方面开启了项目式学习之旅。
任务一：了解垃圾及其处理的意义
【实践调研】
(1)健康与卫生方面：部分垃圾中存在有害物质，如破损的体温计里有重金属 ________ (填化学用语)，会通过水、土、空气进入人体，引起各种疾病。
(2)资源循环利用：可回收垃圾的循环利用，有助于________。
任务二：认识垃圾的分类
【咨询专家】小组同学在技术人员的指导下，了解到垃圾回收处理的过程如下
【交流讨论】
(3)同学们参观了一个垃圾分类处理厂，了解到国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”如下图所示，废旧报纸应放入标有___________(填序号)图标的垃圾桶内。
A．厨余垃圾 B．其他垃圾
C．可回收垃圾 D．有害垃圾
(4)垃圾筛分时，可根据________区分铜和铝。
(5)现代餐厨垃圾处理厂将餐厨垃圾采取厌氧发酵，加工制成沼气和生物柴油，沼气完全燃烧的化学方程式为________。生物柴油属于____ ____ (选“可再生”或“不可再生”)能源，不含硫元素，使用生物柴油具有的突出优点是可减少________的形成，但不能缓解日益加剧的温室效应。
任务三：探究易拉罐的金属成分
【查阅资料】
①铝制易拉罐中的主要成分是铝，可能还含有镁、铁，罐内壁涂上有机层，使饮料与铝合金隔离开来，以防人体摄入过量铝而影响健康。
②铝能与氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。
【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外，还含有镁、铁。
兴趣小组同学将垃圾分类回收了的一种易拉罐，剪成条状并打磨后进行如下所示实验。
实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验：
一、酸雨的类型及形成过程
1．酸雨分为____酸雨和____酸雨
2．硫酸型酸雨的形成过程：
途径一：空气中的SO2可与雨水反应，发生反应为________，H2SO3进一步被氧气氧化生成H2SO4，其反应方程式为：________，硫酸溶在雨水中，使雨水呈酸性，形成酸雨；
途径二：空气中的二氧化硫气体在粉尘做催化剂的条件下生成三氧化硫，三氧化硫再与雨水形成酸雨，故化学方程式为：____________；____________；
“绿色化学”
1．“绿色化学”的核心是________________________。
2．特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害；
②减少向环境排放废物；
③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）；
④生产出环境友好产品。
实践应用
1．“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向，其核心要求是从源头上清除污染。下列做法不符合“绿色化学”理念的是
A．大力倡导绿色出行 B．研究开发利用新能源
C．垃圾分类回收利用 D．工业废水能直接排放
2．（2025·广东广州·模拟预测）铜是人类最先发现和使用的金属之一。
(1)湿法炼铜
《梦溪笔谈》记载：“熬胆矾（硫酸铜）铁釜，久之亦化为铜”，该反应体现铁的活动性比铜____（填“强”或“弱”）。
(2)火法炼铜
目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿（主要成分为Cu2S）为原料，炼铜的主要流程如图所示。
i．粉碎辉铜矿的目的是____。
ii．吹炼炉中反应的化学方程式为____，该反应属于____（填基本反应类型）。
iii．火法炼铜工艺的烟气制酸系统能减缓的环境问题是____。
(3)生物炼铜
i．随着技术的发展及环境保护意识的提升，“生物炼铜技术逐渐兴起。其中反应之一为，X的化学式为____。
ii．火法炼铜和生物炼铜环境负荷对比数据如表所示，由表中信息可知，“生物炼铜”的优点有____（写1条即可）。
| 冶炼方法 | 能耗 | 温室效应CO2/kg | 酸化效应SO2/kg | |
| 电力/kWh | 煤/kg | |||
| 火法炼铜 | 8706．90 | 3656．24 | 10909．29 | 79．04 |
| 生物炼铜 | 3915．14 | 1402．22 | 4090．57 | 11．93 |
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参考答案
◆知识点一 空气污染
1．空气污染的原因
随着工业生产和交通运输业的迅速发展，排放到空气中的有害气体和烟尘的量大大增加，超出了大自然的自净能力，造成了空气污染。当今突出的环境问题中，酸雨、臭氧层破坏等全球性环境问题都与空气污染有关。
2．二氧化硫的检验
…………
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