25 二氧化硫——酸雨的主角_化学知识
25 二氧化硫——酸雨的主角
情景导入
好不容易盼到暑假了,爸爸妈妈带小川到山西老家看望爷爷奶奶。一路上高速公路两旁绿树成荫,红色的屋顶在绿柳的掩映下构成一幅美丽的图画。
汽车沿着山路飞驰而上,很快到了目的地。这是一个山间的小镇,随着地势的起伏人们的房屋分布在街道的两旁。很快小川就发现这个小镇和其他地方有些不一样,它并不破旧,但包括房屋、地面甚至地上的小草在内,都像是覆盖了一层黑黑的东西。家里的水泥瓷砖表面也有些坑洼,不是很光洁。
爸爸告诉小川:“咱们的老家主要产煤,咱们国家使用的煤有相当一部分是从这输送出去的。”
“但是对环境影响太大了。”小川说。
“是啊,虽然治理了很多年,但还是没有根治。这些年还时常下酸雨,你看这些房子,很大程度上受到酸雨的侵蚀。”爸爸解释说。
“酸雨是什么?”小川好奇地问。
“具体的你回家查资料吧。”爸爸给小川留了一个悬念。
查找资料
酸雨就是酸性的雨。未被污染的雨雪是中性的,pH近似等于7;当它为大气中二氧化碳(CO2)所饱和时,略呈酸性,pH值为5.65。若被大气中存在的酸性气体所污染,pH值小于5.65,这样的雨叫酸雨;pH值小于5.65的雪叫酸雪;在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH值小于5.65时叫酸雾。
请教老师
“酸雨到底是怎样形成的,对环境有什么影响呢?”小川向温老师请教。
温老师听说小川回老家遇到了新问题,他决定帮同学进一步了解有关知识,以提高同学们保护环境的意识。环保课上,老师把同学们带到实验室。
降水的酸度来源于降水对大气中的二氧化碳和其他酸性物质的吸收。一般二氧化碳引起的酸性是正常的。现在无论是工农业还是日常生活中,我们都大量使用化石能源。不论是煤炭、石油,还是天然气中都存在着硫,而且各地矿产的含硫量也不相同,有些矿物质中的含硫量很高,如我国贵州和四川南部有些煤矿生产的煤含硫量高达5%~6%,四川有些气田生产的天然气含硫量也有3%左右。大量燃用高含硫量的化石能源,会使大气中二氧化硫(SO2)的含量不断增加,二氧化硫溶于水形成亚硫酸(H2SO3),也易被氧化为硫酸(H2SO4),当大气中的这些酸达到一定值时,下降的雨水的pH值就会小于5.6,最终形成酸雨。四川盆地和山西都是我国重度酸雨区之一。大家看下面这幅图,图中显示出目前我国已形成的六个重度酸沉降区域:西南、珠三角、长三角、淮海区、大北京地区和“三(晋陕蒙)西”。
我国已形成的六个重度酸沉降区
下面我们制取一些溶液模拟酸雨,看看酸雨对于建筑、生物的生长有什么样的影响吧。
实验一
制取模拟酸雨
材料:亚硫酸钠(Na2SO3)粉末、60%的硫酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水
工具:锥形瓶、分液漏斗、导管、胶塞、橡皮管、集气瓶、量筒、bō璃棒、试管、托盘天平、pH试纸(最好用pH计)
步骤:
(1)称量三组不同质量的亚硫酸钠粉末、不同体积的60%的硫酸备用。
(2)利用下图的实验装置制取二氧化硫气体。将每次生成的二氧化硫气体通入盛有200毫升蒸馏水中的集气瓶中,制取模拟酸雨。反应结束后盖好bō璃片震荡。重复3次。
(3)用干净的bō璃棒分别蘸取制得的三种溶液至pH试纸,与标准比色卡比较,读取pH值,并记录。
讨论:实验有什么现象?为什么溶液的pH值不同?
总结:亚硫酸钠与硫酸反应生成的气体是二氧化硫,是酸性物质,溶于水得到的溶液呈酸性。
实验二
酸雨对于建筑、金属材料、动植物的影响
材料:大理石(或鸡蛋壳)、镁条(或锌粒)、刚刚掉落的植物叶子
工具:烧杯、镊子、集气瓶、bō璃片
步骤:
(1)用3支试管分别取实验一中得到的3种溶液等量。
(2)向3支试管中分别加入大理石(或鸡蛋壳)、镁条(或锌粒)、植物叶子,观察现象,并记录。
讨论:大家看到了什么现象?这些现象说明了什么?
总结:酸雨对植物,某些金属及建筑都会产生腐蚀。
实验三
材料:实验一中溶液、石灰水
工具:试管、滴管,石蕊试纸
步骤:取集气瓶中的水溶液约2毫升,装入一支试管中,往试管中滴入几滴石灰水,再测试管内液体的pH值。
讨论:为了防止酸雨的发生,你认为可以采取哪些措施?
听温老师讲解
酸雨对生态的危害
1.腐蚀建筑物、公共设施、古迹和金属物质,造成人类经济、财物及文化遗产的损失。
2.酸雨因pH值小于5.6以下,造成土壤、岩石中的重金属元素溶解,流入河川或湖泊,严重时使得鱼类大量死亡。
3.水生植物和以河川酸化水质灌溉的农作物,因累积重金属,将经由食物链进入人体,影响人类的健康。
4.酸雨会影响农林作物的叶子,同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解,造成矿物质大量流失,植物无法获得充足的养分,将枯萎、死亡。
5.湖泊酸化后,可能使生态系改变,甚至湖中生物死亡,生态系活动因而无法进行,最后变成死湖。
6.刺激眼睛和皮肤,对人体造成伤害。
汇报成果
现在各国相继出台了严格的大气污染防治法促使大气污染控制技术越来越多地被采用。同时,我们在这里呼吁:
1.不在公共场所吸烟。
2.厂房在使用燃气及煤炭时,应该安装脱硫和除尘装置。
3.购买低硫煤。
化学谜语
25.鄙人全身色紫红,传热导电有奇功;投入仙水棕烟起,绿水翻滚吾消溶;波涛涌上铁架山,水过山波一片红。(打两个化学反应)