高中化學(xué)《關(guān)注空氣質(zhì)量》的教學(xué)設(shè)計

時間：2024-09-17 03:39:58

高中化學(xué)《關(guān)注空氣質(zhì)量》的教學(xué)設(shè)計

高中化學(xué)《關(guān)注空氣質(zhì)量》的教學(xué)設(shè)計

　　教學(xué)目標(biāo)：

　　（1）知識與技能目標(biāo)：

　　a 知道空氣污染指數(shù)（API）、光化學(xué)煙霧的概念。

　　b 了解影響空氣質(zhì)量的因素、室內(nèi)空氣污染的來源。

　　（2）情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)：

　　認(rèn)識化學(xué)在保護(hù)環(huán)境方面的作用，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，給自己營造一個空氣清新、溫馨、舒適的居住環(huán)境。

　　教學(xué)重點：

　　（1）二氧化碳、二氧化氮和可吸入顆粒物的含量對大氣質(zhì)量的影響。

　　（2）酸雨形成過程中所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式。

　　教學(xué)難點：

　　（1）減少二氧化碳污染所采取的措施。

　　（2）減少室內(nèi)空氣污染應(yīng)采取的有效措施。

　　教學(xué)過程：

　　【引入】從1997年5月起，我國有十幾座城市先后開始發(fā)布城市空氣質(zhì)量周報，為大眾提

　　供空氣質(zhì)量信息。濟(jì)南市也在其中，在此基礎(chǔ)上，很多城市又發(fā)布了空氣質(zhì)量日報。表1-1-1

　　是某城市某日空氣質(zhì)量報告，你了解各項內(nèi)容的含義嗎？

　　【閱讀】表1-1-1 某城市某日空氣質(zhì)量報告

　　污染指數(shù) 首要

　　污染物空氣

　　質(zhì)量級別空氣

　　質(zhì)量優(yōu)化

　　SO2 NO2 PM10

　　23 35 56 PM10 2 良

　　【板書】一從空氣質(zhì)量報告談起

　　1 解讀空氣質(zhì)量報告

　　【講解】要了解該表中各項內(nèi)容的含義，我們首先從什么時空氣污染指數(shù)（Air Pollution

　　Index，簡稱API）開始。目前，空氣質(zhì)量報告中涉及的污染物主要是二氧化硫、二氧化碳

　　和可吸入顆粒物（PM10）。污染指數(shù)是將某種污染物濃度進(jìn)行簡化處理而得出的簡單數(shù)值形

　　式。每天分別測定各種污染物的濃度，計算出它們的污染指數(shù)，其中污染指數(shù)最大的污染物

　　就是當(dāng)日的首要污染物，并將其污染指數(shù)作為當(dāng)日的空氣污染指數(shù)（Air Pollution Index，

　　簡稱API）。API作為衡量空氣質(zhì)量好壞的指標(biāo)，其數(shù)值越小，空氣質(zhì)量越好。API在空氣污

　　染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)中所對應(yīng)的級別就是當(dāng)日的空氣質(zhì)量級別。下面請同學(xué)們閱讀表1－1－2，

　　了解下我國空氣污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)，及各個級別對人群健康的影響。

　　【講解】空氣質(zhì)量受多種復(fù)雜因素的影響，其中主要因素有兩個：一個是污染物的排放量，

　　另一個是氣象條件。

　　【聯(lián)想質(zhì)疑】

　　1 空氣質(zhì)量報告為什么特別關(guān)注空氣中二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物的含量？

　　2 你知道什么是光化學(xué)煙霧嗎？它時怎樣形成的？

　　3 通過必修模塊的學(xué)習(xí)，你已經(jīng)熟悉酸雨的成因和危害了。那么你知道工業(yè)上時如何防止酸雨形成的嗎？

　　【板書】 2 污染物的來源與治理

　　1）氮氧化物與光化學(xué)煙霧

　　【板書】 ①氮氧化物

　　【講解】引起大氣污染的氮氧化物主要是一氧化碳和二氧化碳；用NOx表示。

　　化石染料的燃燒，汽車尾氣。

　　N2與O2的反應(yīng)機(jī)理：

　　O2＝O + O O+ N2 → NO + N

　　N+ O2 → NO + O 2NO + O2 → 2NO2

　　【板書】 ②光化學(xué)煙霧（photochemical smog）

　　【講解】臭氧（O3）和過氧乙酰硝酸脂（PAN）等有毒物質(zhì)混合在一起形成的一種淺藍(lán)色煙

　　霧，稱為光化學(xué)煙霧。

　　危害：刺激人的呼吸系統(tǒng)而引發(fā)病變；刺激人的眼睛，引發(fā)皮膚癌等。

　　治理措施：對汽車尾氣進(jìn)行凈化處理，加強(qiáng)以氫氣為動力的染料電池汽車的研制。

　　【追根尋源】閱讀光化學(xué)煙霧形成過程示意圖及文字。

　　【板書】（2）二氧化硫與酸雨

　　【講解】大氣中的二氧化硫及其被氧化所生成的三氧化硫，以及氮氧化物溶解于降水中，

　　分別生成亞硫酸、硫酸和硝酸等，這是造成降水PH降低的主要原因。因此可以看出，二氧

　　化硫是形成酸雨的主要物質(zhì)之一。治理燃煤產(chǎn)生的二氧化硫成為減少大氣中的二氧化硫含量

　　的重要途徑。煙道氣體脫硫是一種大規(guī)模脫硫方式，采用的大斗是石灰石－石膏法，圖1－

　　1－4是脫硫過程使用的吸收塔的示意圖。煤煙中的二氧化硫在吸收塔內(nèi)與洗液中的碳酸鈣

　　反應(yīng)成亞硫酸鈣，然后又被煙氣中的氧氣氧化成硫酸鈣。硫酸鈣可以做成生產(chǎn)石膏板材的原

　　料等。

　　【板書】（3）可吸入顆粒物（PM10）與呼吸系統(tǒng)疾病

　　【講解】漂浮在大氣中的固態(tài)和液態(tài)顆粒物總稱為總懸浮顆粒物（TSP）。總懸浮顆粒物中，

　　粒徑在10ｕｍ以下的顆粒物可以進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)，稱為可吸入顆粒物或者飄塵。

　　危害：可吸入顆粒物（PM10）及其吸附的其他有毒物質(zhì)，被吸入體內(nèi)會聚積在呼吸系統(tǒng)中，引發(fā)多種疾病。2003年春季發(fā)生的嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)窘迫綜合癥（SARS）的一種重要傳播體——患者的飛沫，就是帶又SARS病毒的可吸入顆粒物。可吸入顆粒物在大氣中可持續(xù)很長的時間，含量高時會導(dǎo)致大氣能見度降低。

　　措施：減少大氣中的可吸入顆粒物要從它的源頭——工業(yè)煙塵和灰塵著手。消除工業(yè)煙塵可采取的措施包括改造鍋爐、提高染料效率和安裝有效的除塵設(shè)備等。為減少因風(fēng)揚(yáng)起的灰塵，應(yīng)盡量保持路面清潔，減少裸露地面的面積；拆房作業(yè)時必須先用水噴淋，并在施工現(xiàn)場采取紗網(wǎng)防塵、隨時沖洗進(jìn)出車輛的輪胎、及時清除建筑垃圾等措施。另外，職務(wù)可以過濾多種大氣污染物，使大氣得以凈化，因此造林綠化時防止大氣污染的有效措施。

　　【過渡】人的一生大部分時間時在室內(nèi)度過的，室內(nèi)空氣質(zhì)量與人體健康的關(guān)系甚為密

　　切。

　　【板書】二室內(nèi)空氣污染的來源及危害

　　【交流研討】閱讀課本，并結(jié)合自己生活知識完成第六頁表格。

　　【活動】老師與同學(xué)共同討論完成表格。（略）

　　【講解】下面具體介紹幾種對室內(nèi)空氣質(zhì)量造成嚴(yán)重污染的幾個方面。

　　【板書】 1 廚房——室內(nèi)空氣污染嚴(yán)重的空間

　　【講解】廚房是室內(nèi)空氣污染嚴(yán)重的空間，其污染主要來自兩個方面：一是煤、

　　煤氣、液化氣等燃燒產(chǎn)生的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氫氧化物等造成的污染；二

　　是烹飪菜肴時產(chǎn)生的油煙造成的污染。

　　危害：廚房油煙與燒菜時油的溫度有直接關(guān)系：當(dāng)油溫高于200C時，會產(chǎn)生具有強(qiáng)烈辛辣味的丙烯醛，它對鼻、眼、咽喉黏膜有較強(qiáng)的刺激作用，可引起鼻炎、咽喉炎、氣管炎等呼吸系統(tǒng)疾病；當(dāng)油溫度更高時，除了產(chǎn)生丙烯醛外，還會產(chǎn)生其他一些有毒、有害物質(zhì)入苯并（a）芘等。

　　【板書】 2 裝飾材料——居室空氣污染的源頭

　　【講解】裝飾材料揮發(fā)出的苯，甲醛等有害物質(zhì)可能對室內(nèi)空氣造成污染。居室里

　　的苯（benzene）主要來自建筑裝飾中使用的涂料、填料、膠黏劑、防水材料等。涂料和膠

　　黏劑時居室內(nèi)甲醛（methanal）的主要來源。

　　危害：苯對人的皮膚、眼睛和上呼吸道油刺激作用。苯的吸入量達(dá)到一定程度時可能導(dǎo)致再生障礙性貧血，甚至可能引發(fā)癌癥。甲醛可導(dǎo)致人體嗅覺功能異常、肝臟功能異常和免疫功能異常等。甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為可以致癌和致畸物質(zhì)。

　　【知識支持】甲醛也叫蟻醛，化學(xué)式為CH2O，式無色有刺激性氣味的氣體。甲醛化學(xué)性質(zhì)

　　活潑，可以發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)等。

　　【板書】甲醛性質(zhì)

　　a 加成反應(yīng)

　　催化劑

　　HCHO + H2 CH3OH

　　加熱