选修课程化学与环境大气环境之酸雨2.2

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1、选修2化学与环境课程教案总第4教时【授课时间：第12周星期四】课题酸雨教学目标初步了解酸雨的发现；知道酸雨的定义；了解酸雨的来源及产生原理、危害及防治措施重视大气环境教学重点及难点酸雨的定义产生原理教法设计教学过程及内容教学内容教师活动学生活动一、什么是酸雨酸雨的发现酸雨的定义一、什么是酸雨酸雨这个名词是英国化学家史密斯在1852年首先提出的。pH＜5.65的雨叫酸雨;pH＜5.65的雪叫酸雪;pH＜5.65的雾叫酸雾。【图例】在五十年代初期，北欧国家瑞典和挪威的渔业突然无故减产，经研究之后，发现与酸雨有关。到六十年代，欧洲开始关注酸雨问题，

2、设立了大气化学检测网，发现欧洲大陆存在大面积的酸雨，并证实酸雨问题是洲际级的环境问题。一九六七年，美国俄亥俄河上的跨河大桥倒塌，死亡人数高达四十六名，调查发现与酸雨侵蚀大桥有关。一九七五年欧洲经济合作与发展组织开展了专项研究，证实酸雨地区几乎覆盖了整个西北欧，北美有三分之二陆地面积受到酸雨威胁。与此同时，东南亚日本、韩国等亦发现大面积酸雨。此项发现使人知悉酸雨不单是欧美的问题，亚洲地区也不能幸免。美国地区酸雨现况【图例】亚洲地区酸雨分布现况【图例】一八七二年，英国科学家史密斯分析了英国伦敦市的雨水成份，发现市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐，呈酸性

3、。于是史密斯在他的著作《空气和降雨：化学气候学的开端》中提出“酸雨”5选修2化学与环境课程教案二、酸雨的来源自然物质人为物质二氧化硫（SO2）这个名词。酸雨就是酸性的雨，酸雨的正确名称应该是「酸性湿沉降」，其实，带酸性的污染物是可以有两种沉降方式的，它们是「湿沉降」及「干沉降」湿沉降与干沉降有什么区别？湿沉降指的是所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型態而落到地面。干沉降指在不下雨的日子，从空中降下來的落尘所带的酸性物质。由于大气中含有大量的CO2，故正常雨水本身略帶酸性,pH值约为5.65，因此一般是以雨水中的pH值小于5.

4、65称为酸雨。可是，有些特别情况下，雨水受自然界许多自然现象影响，可使pH值变化于4.9～6.5之间，因此以pH值小于5.0作为酸雨比较可靠。污染来源【图例】自然物质：火山爆发喷出大量之硫化物及悬浮固体物，自然水域表面释放之硫化氢，动植物分解产生有机酸，土壤微生物及海藻释放之硫化氢、二甲基硫及氮化物。人为物质：工业化后，燃料之大量使用，燃烧过程中产生CO、HC、SO2、NOXNOX及悬浮固体物，排放至大气环境中，经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质。【图例】二氧化硫（SO2）来源：二氧化硫主要来源是燃烧燃料，发电厂烧煤或石油时会排出，炼油厂、

5、炼钢厂、硫酸工厂等在生产程序中也会排放不少该种气体。2SO2+O2→2SO3SO2+O2+O+M→SO3+MSO2+O2+OH+M→HOSO2+O2+MSO2+O2+HO2→SO3+OH-SO3+H2O→H2SO4SO2+O2+H2O→SO32-+2H+(M指催化剂)形成过程：SO2会在空气中被氧化成硫酸根。首先，二氧化硫与氧产生反应，造成三氧化硫。其过程非常复杂，有时还会涉及碳氢化合物及锰、铜、铁等金属离子。若有水蒸气存在时，三氧化硫会溶在水蒸气中，形成硫酸，在空气中凝结成水点。或者，在空中被雨水溶解，成为雨水中的硫酸根。5选修2化学与环境

6、课程教案氮氧化物（NOx）氯化氢（HCl）三、酸雨的危害1、酸雨使土壤肥力减退、农业减产酸雨使土壤肥力减退、农业减产的原因土壤酸化盐基离子大量淋失活化土壤有毒重金属元素降低土壤酶活性2、酸雨使森林衰退3、酸雨损坏建筑氮氧化物（NOx）来源：氮氧化物（NOx）是高温燃烧下的产物，来源也跟二氧化硫相似，在燃烧燃料时被排出，另外，交通工具如汽车的废气中也含有大量的氮氧化物。形成：NO可与空气中之O2或O2及金属催化物发生化学反应，形成NO2、无机硝酸盐或过氧硝酸乙醯脂(PAN)等物质。NO2可被微粒表面吸收，转变为无机性硝酸盐或硝酸，硝酸再与氨(N

7、H3)反应生成硝酸铵(NH4NO3)而得;或经由水滴之直接吸收，将溶解之NO2转变为NO3-。氯化氢（HCl）氯化氢（HCl）源自盐酸工厂、焚化炉等的废气、汽油车的排气等。1、酸雨使土壤肥力减退、农业减产酸雨可导致土壤酸化，加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫脊化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。酸雨对土壤环境的污染，首先是酸化土壤，其具体过程大致是，酸雨中的氢离子与土壤胶体表面上吸附的盐基性离子进行交换反应而被吸附于土粒表面，被交换下来的盐基性离子随渗漏水淋失。土粒表面的氢离子又自发地与矿物晶格表面的

8、铝迅速反应，转化成交换性铝。这就是土壤酸化的实质。2、酸雨使森林衰退酸雨可造成植物的叶面损伤和坏死，早落叶，林木生长不良，以致单株死亡。土壤肥力降低，产量下降，造成