《环境化学》教案解析.doc

《环境化学》教案 《环境化学》课堂教学主要包括四大部分：第一部分为绪论，介绍当前人类面临的环境问题，环境科学的形成和发展，环境化学的研究内容和发展方向，化学污染物及其在多介质环境中的迁移转化行为第二部分为大气污染化学，主要介绍大气的结构、组成和性质，大气中主要污染物及其迁移，光化学反应基础，温室效应、酸沉降、臭氧层破坏、光化学烟雾等重要的大气污染化学问题及其形成机理，气溶胶化学，室内空气污染及健康风险，大气污染的防治对策第三部分为水污染化学，主要介绍天然水的基本特征，水中重要化学污染物的存在形态及分布，污染物在水环境中迁移转化的基本原理及水质模型；重点介绍重金属在水环境中沉淀-溶解、氧化-还原、吸附-解吸、絮凝-沉降、配合作用、生物转化等迁移转化过程的基本原理及影响因素，有机污染物在水环境中挥发、吸附、化学与生物降解等迁移转化和多介质环境过程的基本原理、影响因素及其模型第四部分为土壤污染化学，介绍土壤的组成和基本性质，化学污染物在土壤-植物体系中的迁移、作用机理及影响因素，土壤中氮磷污染及迁移转化，重点介绍土壤中重金属和有机农药的迁移转化行为及生物生态效应，土壤中温室气体的形成及释放机理，土壤污染防治与修复等。通过本课程的学习，使学生掌握环境化学的基本知识、基本原理和基本技能，为从事环境保护和环境科学研究工作奠定基础。—水—土壤 第二章 大气环境化学 重点要求：1、了解大气层结构及大气污染物迁移的主要因素。 2、光化学烟雾的形成过程和机理。 3、硫酸型烟雾的形成过程和机理。 4、酸雨及其化学组成。 5、大气颗粒物及其组成。 6、温室气体和温室效应。 7、臭氧层的形成与耗损。 第一节 大气中污染物的转移 一、大气温度层结 出示大图： 图1 大气温度的垂直分布 图2 大气密度的垂直分布 大气垂直递减率 二、辐射逆温层 三、绝热过程与干绝热过程 四、大气稳定度 五、影响大气污染物迁移的因素 风和大气湍流的影响 天气形势和地理地势的影响 第二节 大气中污染物的转化 一、光化学反应基础 1、光化学反应过程 什么是光化学反应？ 初级过程： A + hν A* 次级过程： 举例： HCl + hν H + Cl H + HCl H2 + Cl Cl + Cl Cl2 2、量子产率（不做介绍） 3、大气中重要吸光物质的光离解： （1）氧分子和氮分子的光离解 O2 + hν O + O N2 + hν N + N （2）臭氧的光离解 O3 + hν O + O2 （3）NO2的光离解 NO2 + hν NO + O （4）亚硝酸和硝酸的光离解 HNO2 + hν HO + NO HNO2 + hν H + NO2 HNO3 + hν HO + NO2 （5）二氧化硫对光的吸收 SO2 + hν SO2* （6）甲醛的光离解 H2CO + hν H + HCO H2CO + hν H2 + CO （7）卤代烃的光离解 CH3X + hν CH3 + X 二、大气中重要自由基的来源 1、大气中HO和HO2自由基的浓度 2、大气中HO和HO2自由基的来源： HO来源一： O3 + hν O + O2 O + H2O 2HO HO来源二： HNO2 + hν HO + NO H2O2 + hν 2HO HO2的来源： H2CO + hν H + HCO H + O2 + M HO2 + M HCO + O2 HO2 + CO 3、R、RO和RO2等自由基的来源 大气中存在最多的烷基是甲基，主要来源是： CH3CHO + hν CH3 + HCO CH3COCH3 + hν CH3 + CH3CO 烷基自由基： RH + O R + HO RH + HO R + H2O 甲氧基： CH3ONO + hν CH3O + NO CH3ONO2 + hν CH3O + NO2 过氧烷基： R + O2 RO2 三、氮氧化物的转化 1、大气中的含氮化合物 2、氮氧化合物和空气混合体系中的光化学反应 NO2 + hν NO + O O + O2 + M O3 + M O3 + NO NO2 +O2 3、氮氧化物的气相转化 （1）NO 的氧化 NO + O3 NO2 + O2 NO + RO2 NO2 + RO NO + HO2 NO2 + HO NO + HO HNO2 NO + RO RONO （2）NO2的转化 NO2 + HO HNO3 NO2 + O3 NO3 + O2 NO2 + NO3 N2O5 （3）PAN CH3CO + O2 CH3COOO CH3COOO + NO2 CH3COOONO2 4、氮氧化物的液相转化（补充内容） 四、碳氢化合物的转化 1、大气中主要的碳氢化合物 2、碳氢化合物在大气中的反应 （1）烷烃的反应 RH + HO