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第四章化学与社会第1页，此课件共55页哦通通常常把把影影响响地地球球气气候候的的大大气气层层称称为为对对流流层层，范范围围约约在在海海平平面面上上11.2 Km处处。对对流流层层的的大大气气密密度度最最大大，占占整整个个大大气气层层总总质质量量的的95%左左右右。由由于于太太阳阳不不能能直直接接加加热热大大气气层层，而而是是靠靠温温暖暖的的地地球球把把热热传传给给大大气气层层，因因此此对对流流层层的的温温度度随随高高度度升升高高反反而而下下降降。风风、云云、雪雪、雨雨等等天天气气现现象象均均发发生生在在对对流流层层，而而且且此此层层内内大大气气有有强强烈烈的的对对流流活活动动，大大气气的的污污染染也也都都发发生生在在此此层层内内，特特别别是是离离地地球球表表面面1 Km 2 Km的的范范围围内内更更易易污污染染。该层内主要成分为氮气、氧气、氩气、以及二氧化碳。该层内主要成分为氮气、氧气、氩气、以及二氧化碳。第2页，此课件共55页哦对对流流层层上上方方约约50 Km左左右右范范围围称称为为平平流流层层。该该层层内内主主要要化化学学物物质质是是氮氮气气、氧氧气气、以以及及臭臭氧氧等等。由由于于臭臭氧氧吸吸收收紫紫外外线线后后被被加加热热，所所以以这这一一层层的的温温度度随随高高度度升升高高增增加加缓缓慢慢，在在30 Km-35 Km的的高高度度时时，气气温温约约为为-55，当当高高度度继继续续升升高高到到50 Km处处，气气温温可可升升高高到到-3。第3页，此课件共55页哦 由由于于该该层层内内大大气气的的透透明明度度较较好好，气气流流也也稳稳定定，几几乎乎不不存存在在水水蒸蒸气气和和尘尘埃埃，也也极极少少出出现现云云、雨雨、风风暴暴等等天天气气现象，是现代超音速飞机飞行的理想场所。现象，是现代超音速飞机飞行的理想场所。平平流流层层上上方方约约80 K m 85 K m左左右右范范围围称称为为中中间间层层。再再往往上上就就是是非非均均匀匀质质层层，这这层层里里又又分分为为热热层层（电电离层）和外层（散逸层）。这层再往上就是宇宙空间。离层）和外层（散逸层）。这层再往上就是宇宙空间。第4页，此课件共55页哦 大大气气的的污污染染是是指指在在任任何何大大气气条条件件下下，某某些些物物质质的的浓浓度度高高于于它它们们正正常常的的水水准准，并并对对人人和和动动物物产产生生危危害害作作用用。大大气气的的污污染染始始于于资资本本主主义义产产业业革革命命，并并随随世世界界各各国国经经济济的的发展而日益严重。发展而日益严重。大大气气的的污污染染物物主主要要有有8类类：硫硫化化物物、碳碳的的氧氧化化物物、氮氮的的化化合合物物、烃烃类类化化合合物物、卤卤素素及及其其化化合合物物、颗颗粒粒物物质质（煤煤尘尘、粉粉尘尘、金金属属微微粒粒）、农农药药及及放放射射性性物物质质。按按污污染染的的性性质质可可分分为为一一次次污污染染物物（原原发发性性污污染染物物）和和二二次污染物（继发性污染物）。次污染物（继发性污染物）。2.大气的污染大气的污染第5页，此课件共55页哦二二次次污污染染物物是是指指不不稳稳定定的的一一次次污污染染物物与与大大气气中中原原有有成成分分发发生生化化学学反反应应，或或污污染染物物之之间间相相互互发发生生化化学学反反应应生生成成的的一一系系列列新新的的污污染染物物，如如H2S、SO2和和NO等等被被氧氧化化而而生生成成的的新新的的污污染染物物，又又如如NO2和和HNO3就就是是由由NO被被氧氧化而生成的。化而生成的。直接从各类污染源排出的物质称为直接从各类污染源排出的物质称为一次污染物一次污染物，其中又，其中又包含反应性物质和非反应性物质。反应性物质不稳定，包含反应性物质和非反应性物质。反应性物质不稳定，在大气中常与其它污染物发生化学反应，或者作为催化在大气中常与其它污染物发生化学反应，或者作为催化剂促进其它污染物之间发生化学反应。非反应性物质不剂促进其它污染物之间发生化学反应。非反应性物质不发生化学反应或反应缓慢，是较为稳定的物质。发生化学反应或反应缓慢，是较为稳定的物质。第6页，此课件共55页哦大气中的大气中的污污染染污污染物染物一次一次污污染物染物二次二次污污染物染物含硫化合物含硫化合物H2S、SO2SOSO3 3、H H2 2SOSO4 4、MSOMSO4 4碳的氧化物碳的氧化物COCO、COCO2 2无无氮的化合物氮的化合物NONO、NHNH3 3NONO2 2、HNOHNO3 3 、MNOMNO3 3碳碳氢氢化合物化合物C C1 1-C-C3 3化合物化合物醛醛、酮酮、酸、酸卤卤代化合物代化合物HFHF、ClCl2 2、HClHCl、卤卤代代 无无氧化氧化剂剂-O O3 3颗颗粒物粒物质质煤煤尘尘、粉、粉尘尘、金属、金属微粒微粒-放射性物放射性物质质铀铀、钍钍、镭镭等等-第7页，此课件共55页哦（1）微粒）微粒 指指空空气气中中粒粒度度直直径径为为0.0002 m的的液液态态和和固固态态物物质质。主主要要有有其其溶溶胶胶（悬悬浮浮于于空空气气中中固固体体物物质质，其其直直径径一一般般小小于于1 m），烟烟、尘尘等等。大大气气中中微微粒粒主主要要是是由由烧烧煤煤造造成成的的，平平均均每每燃燃烧烧一一吨吨煤煤会会产产生生11 Kg粉粉尘尘。微微粒粒的的危危害害主主要要有有：对对人人类类健健康康造造成成威威胁胁、遮遮挡挡阳阳光光、降降低低可可见见度度影影响响交交通通、降低气温影响气候。降低气温影响气候。第8页，此课件共55页哦（2）硫化物）硫化物 矿矿物物燃燃料料中中一一般般都都含含有有相相当当数数量量的的硫硫（例例如如，煤煤中中含含有有0.5%-6.0%的的硫硫），燃燃烧烧时时放放出出SO2，目目前前世世界界上上因因燃燃煤煤而而排排入入大大气气中中的的SO2高高达达1.5亿亿吨吨。SO2是是无无色色有有味味的的气气体体，人人的的嗅嗅觉觉器器官官可可检检测测3 10-6以以上上的的SO2，当当浓浓度度达达到到8 10-6时时，可可对对人人造造成成危危害害，达达到到400 10-6时时，人人立立即即死死亡。亡。第9页，此课件共55页哦（3）碳的氧化物碳的氧化物 一氧化碳（一氧化碳（CO）是无色无嗅的气体，使人不易）是无色无嗅的气体，使人不易觉察其存在。当觉察其存在。当CO被吸入人体后，极易与血红蛋白结合，被吸入人体后，极易与血红蛋白结合，生成羰基血红蛋白。羰基血红蛋白的浓度达到血红蛋白的生成羰基血红蛋白。羰基血红蛋白的浓度达到血红蛋白的2.5%时，可对人产生不良影响。时，可对人产生不良影响。CO与血红蛋白的亲合力与血红蛋白的亲合力比比O2与血红蛋白的亲合力要大与血红蛋白的亲合力要大200-300倍，这样倍，这样CO就会就会使血红蛋白失去携带氧的能力，导致降低血液中的氧而使血红蛋白失去携带氧的能力，导致降低血液中的氧而中毒。中毒。第10页，此课件共55页哦一一氧氧化化碳碳是是城城市市空空气气中中数数量量最最大大的的一一种种污污染染物物，自自然然原原因因形形成成的的CO的的本本底底浓浓度度约约为为1 10-6。造造成成空空气气中中实实际际浓浓度度大大大大超超过过本本底底浓浓度度的的原原因因是是燃燃料料的的不不完完全全燃燃烧烧，其其中中80%是是由由汽汽车车排排出出来来的的。汽汽车车在在常常速速行行驶驶时时，排排放放的的废废气气中中CO约约占占3%；而而空空档档行行驶驶时时CO则则约约占占12%；交交通通繁繁忙忙地地区区的的CO浓浓度度常常为为50 10-6。当当CO的浓度达到的浓度达到1200 10-6就会有生命危险。就会有生命危险。第11页，此课件共55页哦（4）氮的氧化物氮的氧化物 大大气气中中含含氮氮的的化化合合物物有有：NO、NO2、N2O、NO3-、NH3等等，下下层层大大气气中中N2O是是土土壤壤细细菌菌活活动动的的产产物物，在在对对流流层层上上部部被被氧氧化化。NO和和NO2为为含含氮氮有有机机物物燃燃烧烧时时所所释释放放出出来来的的。NO和和NO2的的毒毒性性较较大大，比比CO的的毒毒性性大大五五倍倍。它它们们能能刺刺激激呼呼吸吸系系统统及及与与血血色色素素结结合合形形成成亚亚硝硝基基白白色色素素而而引引起起中中毒毒。NO2是是棕棕色色有有特特殊殊刺刺激激臭臭味味的的气气体体，浓浓度度达达到到1 10-6就就能能被被人人感感觉觉到到。氮氮的的氧氧化化物物还还是是光光化化学学烟烟雾雾的的引引发发剂剂之之一一。我我国国卫卫生生标标准准规规定定，居居民民区区大大气气中中NOx（以以NO2计计）一一次次最最大大浓浓度度不不得得超超过过0.15 mg/m3。第12页，此课件共55页哦（5）碳氢化合物碳氢化合物 自自然然界界的的碳碳氢氢化化合合物物大大多多数数是是来来源源于于自自然然界界的的CH4，另另一一个个来来源源是是植植物物排排出出的的萜萜烯烯类类化化合合物物。其其它它来来源源还还有有如如：汽汽油油燃燃烧烧、杂杂物物焚焚烧烧、溶溶剂剂蒸蒸发发和和石石油油蒸蒸发发等等原原因因。碳碳氢氢化化合合物物能能导导致致光光化化学学烟烟雾雾。例例如如伦伦敦敦烟烟雾雾（媒媒烟烟雾雾，烧烧煤煤造造成成SO2释释放放）和和洛洛杉杉机机烟烟雾雾（光光化化学学烟烟雾雾，汽汽车车排排放放的的废废气气：二二氧氧化化碳碳、碳氢化合物、氮的氧化物。）碳氢化合物、氮的氧化物。）第13页，此课件共55页哦伦敦烟雾伦敦烟雾1952年年伦伦敦敦烟烟雾雾事事件件是是1952年年12月月5日日9日日发发生生在在伦伦敦敦的的一一次次严严重重大大气气污污染染事事件件。这这次次事事件件造造成成多多达达12000人人因因为为空空气气污污染染而而丧丧生生，并推动了英国环境保护立法的进程。并推动了英国环境保护立法的进程。1952年12月5日开始，逆温层笼罩伦敦，城市处于高气压中心位置，垂直和水平的空气流动均停止，连续数日空气寂静无风当时伦敦冬季多使用燃煤采暖，市区内还分布有许多以煤为主要能源的火力发电站。由于逆温层的作用，煤炭燃烧产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉尘等气体与污染物在城市上空蓄积，引发了连续数日的大雾天气。期间由于毒雾的影响，不仅大批航班取消，甚至白天汽车在公路上行驶都必须打开大灯。在这一周内，伦敦市支气管炎，冠心病，心脏衰竭，结核病，肺炎、肺癌、流行性感冒等呼吸系统疾病的发病率显著增加。12月9日之后，由于天气变化，毒雾逐渐消散，但在此之后两个月内，由于又有近8000人因为烟雾事件而死于呼吸系统疾病第14页，此课件共55页哦洛杉矶型烟雾 排入大气的氮氧化物和碳氢化物受太阳紫外线作用所产生的一种具有刺激性的浅蓝色烟雾。城市大气中碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOX）的来源是汽车尾气。光化学烟雾是由氮氧化物、碳氢化合物在强太阳光作用下发生光化学反应形成的。它以NO2光解生成氧原子的反应为引发，导致了臭氧的生成。最终产物是醛、O3、过氧硝酸乙酰酯（PAN）等二次污染物。在特定的地理条件下，当遇逆温或不利于扩散的气象条件时，烟雾便积聚不散，造成大气污染事件。危害：气味特殊，刺激眼睛和上呼吸道粘膜，引起眼睛红肿和喉炎，导致视力减弱、呼吸紧张、头痛、全身麻痹、肺水肿，甚至死亡；大气能见度降低，易造成交通事故；损害植物和橡胶制品。1946年美国洛杉矶首先发生严重的光化学烟雾事件，故又称“洛杉矶型烟雾”。第15页，此课件共55页哦（6）氧化剂氧化剂 氧化剂是指空气中氧化性能高的化合物，主要为氧化剂是指空气中氧化性能高的化合物，主要为臭氧臭氧（O3），也包括过氧化合物、过氧硝酸盐等，例如过氧乙酰，也包括过氧化合物、过氧硝酸盐等，例如过氧乙酰硝酸酯（硝酸酯（PNA）。氧化剂不是排入空气中的气体，而是通过）。氧化剂不是排入空气中的气体，而是通过光化学氧化作用就地产生的。严格来说，它们不是空气污染物光化学氧化作用就地产生的。严格来说，它们不是空气污染物，但是它们的存在令人感到讨厌。臭氧的本底浓度约为，但是它们的存在令人感到讨厌。臭氧的本底浓度约为0.025 10-6,当浓度达到当浓度达到0.1 10-6时人的眼睛就会感到时人的眼睛就会感到刺激。过氧硝酸酯是一种催泪物质，效果为甲醛的刺激。过氧硝酸酯是一种催泪物质，效果为甲醛的200倍。倍。第16页，此课件共55页哦（7）放射性污染放射性污染 放射性污染是指铀、钍、镭等的释放。自然环境放射性污染是指铀、钍、镭等的释放。自然环境中的放射性源有天然和人工两类。天然的放射性源来中的放射性源有天然和人工两类。天然的放射性源来自宇宙和矿物中的放射。人工放射性源来自医用射线自宇宙和矿物中的放射。人工放射性源来自医用射线源反应堆和各种放射性废料。源反应堆和各种放射性废料。第17页，此课件共55页哦 大大气气被被污污染染后后导导致致的的一一个个非非常常明明显显的的后后果果就就是是酸酸雨雨现现象象。自自然然界界雨雨雪雪呈呈弱弱酸酸性性，其其pH值值约约为为5.6这这是是由由于于大大气中的二氧化碳溶于洁净的雨水后形成碳酸的缘故：气中的二氧化碳溶于洁净的雨水后形成碳酸的缘故：3 酸雨现象酸雨现象第18页，此课件共55页哦 纯水是弱电解质，只有部分电离，因此仅具有微弱纯水是弱电解质，只有部分电离，因此仅具有微弱的导电能力。的导电能力。其其中中H+和和OH-分分别别代代表表酸酸性性和和碱碱性性。当当H H+和和OH-浓浓度度相相等等是是则则呈呈中中性性。纯纯水水中中H+和和OH-浓浓度度相相等等为为1.004 10-7 mol/L，故故纯纯水水为为中中性性。为为方方便便起起见见，常常将将H+浓浓度度用用以以10为为底底数数的的对对数数表表示示，即即pH=-log H+。这这种种表表示示一一目目了了然然，例例如如水水的的pH可可算算得得为为7.0，即即为为中中性性；若若pH小于小于7.0，则为酸性；若，则为酸性；若pH大于大于7.0，则为碱性。，则为碱性。第19页，此课件共55页哦 随随着着大大气气污污染染的的日日益益严严重重，世世界界各各地地都都有有酸酸雨雨现现象象发发生生，西西欧欧、北北美美尤尤为为严严重重，我我国国南南方方城城市市也也普普遍遍发发生生酸酸雨雨现现象象，例例如如，重重庆庆地地区区就就曾曾出出现现过过pH为为3的的酸酸雨雨。酸酸雨雨的的危害有下列多方面：危害有下列多方面：对对人人体体的的健健康康危危害害，例例如如，SO2、硫硫酸酸雾雾、硫硫酸酸盐盐雾等会引起肺水肿和肺硬化等疾病而导致死亡。雾等会引起肺水肿和肺硬化等疾病而导致死亡。使水体酸化严重影响水生动植物的生长和生存。使水体酸化严重影响水生动植物的生长和生存。破坏土壤和植被。破坏土壤和植被。第20页，此课件共55页哦 腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品、以及含碳酸钙的建筑腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品、以及含碳酸钙的建筑材料材料。酸雨的形成是一个复杂过程，其机理尚不十分清楚。酸酸雨的形成是一个复杂过程，其机理尚不十分清楚。酸雨形成的原因可能是因为雨水中含有一定数量的稀硫酸和稀雨形成的原因可能是因为雨水中含有一定数量的稀硫酸和稀硝酸以及少部分其它弱酸。从我国的情况来看，硫酸多于硝硝酸以及少部分其它弱酸。从我国的情况来看，硫酸多于硝酸。硫酸的来源与局部地区大气中酸。硫酸的来源与局部地区大气中SO2富集并溶于大气中凝富集并溶于大气中凝结的水中先生成亚硫酸，然后再经过催化氧化作用转化为硫结的水中先生成亚硫酸，然后再经过催化氧化作用转化为硫酸。这些过程的实现必须具备一定的条件，例如酸。这些过程的实现必须具备一定的条件，例如SO2的量大的量大大超过大气的稀释和自净能力，又有足够的氧化剂（如大超过大气的稀释和自净能力，又有足够的氧化剂（如双氧水或臭氧）和催化剂，同时还要具备一定的气候条双氧水或臭氧）和催化剂，同时还要具备一定的气候条件。件。第21页，此课件共55页哦 人们发现全球气候正在变暖。据统计，人们发现全球气候正在变暖。据统计，80年代全球平年代全球平均温度比上世纪下半叶升高均温度比上世纪下半叶升高0.6，是本世纪最热的是本世纪最热的10年。例如，年。例如，1993年年1月月20日是大寒，可我国广州的气温达日是大寒，可我国广州的气温达28，这是十分这是十分罕见的。罕见的。全球气候变暖将产生许多不利后果。过去全球气候变暖将产生许多不利后果。过去1个世纪的平个世纪的平均升温为均升温为0.3-0.7，使海水膨胀以及极地冰川和雪山融使海水膨胀以及极地冰川和雪山融化，因而导致海平面上升了化，因而导致海平面上升了100 mm-200 mm。若海平面上。若海平面上升升1 m，则尼罗河三角洲将全部被淹，许多陆地消失，沿，则尼罗河三角洲将全部被淹，许多陆地消失，沿海大城市也将深受水灾之害。海平面的不断升高将给人类海大城市也将深受水灾之害。海平面的不断升高将给人类生活和经济建设带来不可估量的危害。生活和经济建设带来不可估量的危害。4 温室效应温室效应第22页，此课件共55页哦 那那麽麽为为什什麽麽全全球球气气候候会会变变暖暖？早早在在19世世纪纪末末已已有有人人指指出出，大大气气中中二二氧氧化化碳碳浓浓度度增增加加将将引引起起气气温温升升高高。在在产产业业革革命命前前，大大气气、海海洋洋和和生生物物圈圈之之间间碳碳循循环环是是基基本本保保持持平平衡衡的的，大大气气中中二二氧氧化化碳碳的的浓浓度度为为280 10-6。产产业业革革命命推推动动了了工工业业迅迅速速发发展展，石石油油天天然然气气的的消消耗耗量量急急剧剧增增加加，排排放放入大气的入大气的CO2也随之急剧增加。也随之急剧增加。第23页，此课件共55页哦大气中大气中COCO2 2浓度的增加使气温上升的原因在于浓度的增加使气温上升的原因在于COCO2 2能吸收红能吸收红外线。外线。当太阳光照射到海洋和地球表面，使它们变暖，当太阳光照射到海洋和地球表面，使它们变暖，后者又以红外线的形式把热辐射回太空，其中部分为大后者又以红外线的形式把热辐射回太空，其中部分为大气中的气中的CO2所吸收，从而使大气层成为地面的保温层，所吸收，从而使大气层成为地面的保温层，起到保温作用，这就是起到保温作用，这就是温室效应温室效应。能产生温室效应的气能产生温室效应的气体称为温室气体。除体称为温室气体。除COCO2 2外，外，N N2 2O O、甲烷、甲烷(CH(CH4 4)、臭氧（、臭氧（O O3 3）等也是温室气体。等也是温室气体。但但CO2是最主要的温室气体，它在大气是最主要的温室气体，它在大气层中非常稳定，一般可存留层中非常稳定，一般可存留10年之久。因而必须查清楚大年之久。因而必须查清楚大气中气中CO2来源，才能有针对性地采取措施，延缓、减轻或防来源，才能有针对性地采取措施，延缓、减轻或防止全球气候变暖。止全球气候变暖。第24页，此课件共55页哦 CO2的的主主要要来来源源是是大大量量使使用用矿矿物物燃燃料料作作为为能能源源，其其燃燃烧烧产产物物CO2就就大大量量排排放放大大气气中中（这这占占大大气气中中CO2含含量量的的70%）；其其次次是是地地球球上上森森林林的的减减少少。据据统统计计，全全球球平平均均每每年年以以 900万万 2400 万万公公顷顷的的速速度度砍砍伐伐森森林林。森森林林是是大大气气的的“清清洁洁工工”，通通过过光光合合作作用用可可以以吸吸收收大大量量 CO2，吐吐放放出出氧氧气气，对对全全球球气气候候起起着着重重要要的的调调节节作作用用。而而森森林林的的减减少少就就不可避免的使大气中不可避免的使大气中CO2量增加。量增加。第25页，此课件共55页哦 了了解解大大气气中中CO2的的主主要要来来源源，我我们们防防止止全全球球变变暖暖的的对对策策是是需需要要调调整整人人类类的的生生产产活活动动和和生生活活方方式式。具具体体来来说说要要控控制制能能源源消消耗耗规规模模，尤尤其其是是矿矿物物燃燃料料的的消消耗耗规规模模，大大力力发发展展不不产产生生CO2等等温温室室气气体体的的能能源源，如如太太阳阳能能、核核能能、氢氢能能、水水力力能能等等。即即使使是是非非使使用用矿矿物物燃燃料料不不可可，也也要要讲讲究究使使用用效效率率并并节节约约能能源源。此此外外必必须须加加强强保保护护森森林林资资源源，大大力力绿化我们的地球。绿化我们的地球。第26页，此课件共55页哦 大气中有一种稀有成分常被人们忽视，然而它却默默大气中有一种稀有成分常被人们忽视，然而它却默默地在保护着人们，那就是地在保护着人们，那就是臭氧（臭氧（O3）。臭氧是一种有刺。臭氧是一种有刺激性气味的气体，人的鼻子只要臭氧含量为激性气味的气体，人的鼻子只要臭氧含量为0.02 10-6时就可闻出。臭氧浓度较高时会对人的健康造成危害。时就可闻出。臭氧浓度较高时会对人的健康造成危害。例如使人的脑干受损，干扰体温调节以及毛孔扩张，例如使人的脑干受损，干扰体温调节以及毛孔扩张，致使体温下降，严重降低人的夜视能力等。臭氧是由致使体温下降，严重降低人的夜视能力等。臭氧是由氧气在获得适当能量时产生的，例如闪电、电火花等氧气在获得适当能量时产生的，例如闪电、电火花等均会形成臭氧。均会形成臭氧。5.臭氧层空洞臭氧层空洞第27页，此课件共55页哦臭臭氧氧在在不不同同的的大大气气高高度度上上分分布布不不一一样样，近近地地面面的的对对流流层层中中含含量量很很少少，随随着着高高度度升升高高臭臭氧氧的的浓浓度度也也逐逐渐渐提提高高，在在距距地地球球表表面面25 km 40 km的的平平流流层层中中，臭臭氧氧的的浓浓度度最最大大称称为为臭臭氧氧层层。臭臭氧氧层层非非常常稀稀薄薄，即即使使在在最最大大浓浓度度处处，臭臭氧氧对对空空气气的的体体积积比比也也不不过过是是百百万万分分之之几几。其其总总的的累累积积厚厚度度平平均均也也仅仅0.3 cm左左右右。然然而而就就是是这这样样一一层层簿簿簿簿的的臭臭氧氧层层，却却成成了了人人类类能能够够得得以以生生存存的的保保护护伞伞。因因为为它它挡挡住住了了99%99%的的来来自自太太阳阳的的紫紫外外线线辐辐射射。人人类类对对紫紫外外线线十十分分敏敏感感，少少量量紫紫外外线线可可起起到到杀杀菌菌防防病病，促促进进机机体体内内维维生生素素D形形成成的的作作用用。然然而而过过量量的的紫紫外外线线却却会会致致人人死死命命，特特别别是是引引起起人人类类的的皮皮肤肤癌癌，因因此此臭臭氧氧层层的的存存在在是是生生态态平平衡衡的的极极为为重重要要的的一环。一环。第28页，此课件共55页哦1985年年英英国国南南极极考考察察对对在在南南极极上上空空发发现现臭臭氧氧层层有有一一个个空空洞洞，其其面面积积有有美美国国那那么么大大，南南极极上上空空的的臭臭氧氧层层减减少少了了约约50%。而而且且查查明明，臭臭氧氧减减少少的的现现象象常常发发生生在在9-10月月之之间间。臭臭氧氧量量的的减减少少与与高高度度有有关关，浓浓度度下下降降的的最最大大高高度度是是在在18 km处处，减减少少量量约约为为90%以以上上，所所以以形形成成了了臭臭氧氧层层中中的的空空洞洞。1987年年12月月德德国国专专家家发发现现，北北极极地地区区也也出出现现一一个个类类似似南南极极上上空空的的臭臭氧氧层层空空洞洞，面面积积稍稍小小，仅仅为为南南极极臭臭氧氧层层空空洞洞的的1/5。经经观观察察还还发发现现臭臭氧氧层层空空洞洞并并不不是是固固定定在在一一个个地地方方或或某某一一个个区区域域，它它是是会会移移动动的的，且且面面积积有有扩扩大大的的趋势。趋势。1995年南极臭氧层空洞的面积已经扩大到年南极臭氧层空洞的面积已经扩大到2000万平方万平方公里，相当于欧洲面积的公里，相当于欧洲面积的2倍。倍。第29页，此课件共55页哦臭氧层遭到破坏而导致形成空洞的原因是由于卤代臭氧层遭到破坏而导致形成空洞的原因是由于卤代烃类引起的烃类引起的。卤代烃在人类生活中的用量是极大的，。卤代烃在人类生活中的用量是极大的，如冷冻剂（氟里昂等）、灭火剂、喷射剂、溶剂等。如冷冻剂（氟里昂等）、灭火剂、喷射剂、溶剂等。在生产和使用过程中在生产和使用过程中有许多卤代烃被释放到大气层。有许多卤代烃被释放到大气层。这类物质到达平流层后，受到太阳辐射和光氧化作这类物质到达平流层后，受到太阳辐射和光氧化作用会分解出氯自由基。这种氯自由基的反应能力极用会分解出氯自由基。这种氯自由基的反应能力极强，导致臭氧迅速分解。强，导致臭氧迅速分解。是谁破坏了臭氧层？第30页，此课件共55页哦例如：例如：第31页，此课件共55页哦 在平流层中臭氧是在平流层中臭氧是由由O2在紫外线作用下在紫外线作用下形成的。形成的。这过程中的自由氧原子还会与这过程中的自由氧原子还会与ClO 自由基反应，反自由基反应，反应产生的应产生的Cl 又会进一步破坏臭氧。这种类似链式反又会进一步破坏臭氧。这种类似链式反应的过程，致使一个氯自由基可以破坏上千个臭氧应的过程，致使一个氯自由基可以破坏上千个臭氧分子，最终导致臭氧层空洞的形成。分子，最终导致臭氧层空洞的形成。同素异形（性）体第32页，此课件共55页哦 臭氧层中臭氧的浓度减少臭氧层中臭氧的浓度减少1%，短波长紫外线辐射短波长紫外线辐射将增强将增强2%，皮肤癌的发病率提高皮肤癌的发病率提高4%。按目前臭氧被按目前臭氧被破坏的速度推算，到破坏的速度推算，到2075年，臭氧将比年，臭氧将比1985年时减少年时减少40%，因此全球皮肤癌患者将达因此全球皮肤癌患者将达1.5亿人亿人,农作物减少农作物减少7.5%，水产资源减损水产资源减损25%，人体免疫功能将减退。人体免疫功能将减退。因此保护臭氧层是一个迫在眉睫的全球性问题，要因此保护臭氧层是一个迫在眉睫的全球性问题，要全世界合作采取共同的行动。为此已召开过多次国全世界合作采取共同的行动。为此已召开过多次国际会议，际会议，1985年通过了维也纳保护臭氧层公约，年通过了维也纳保护臭氧层公约，1987年达成了蒙特利尔议定书。规定要控制两年达成了蒙特利尔议定书。规定要控制两类类8种物质的生产。第一类是氯氟烃，包括种物质的生产。第一类是氯氟烃，包括CFC-11、CFC-12、CFC-13、CFC-14、CFC-15。第33页，此课件共55页哦第第二二类类是是含含溴溴氯氯氟氟烃烃（哈哈龙龙），包包括括1211、1301、2402等等。规规定定还还要要求求从从1989年年7月月1日日起起氯氯氟氟烃烃的的生生产产和和消消费费不不准准超超标标；从从1993年年7月月1日日起起氯氯氟氟烃烃的的生生产产和和消消费费要要比比标标准准减减少少20%；从从1998年年7月月1日日起起再再减减少少20%，总总共共削削减减50%；对对发发展展中中国国家家可可推推迟迟10年年执执行行。我我国国也也参参加加了了上上述述两两个个公公约约，目目前前我我国国每每年年生生产产上上述述物物质质24500吨吨，实实际际消费量为消费量为31500吨，其中吨，其中55%用于制冷。用于制冷。第34页，此课件共55页哦氯氟烃的沸点较低，在常温下是气体或液体，它们都不氯氟烃的沸点较低，在常温下是气体或液体，它们都不溶于水，对绝大部分化学物质是惰性的。溶于水，对绝大部分化学物质是惰性的。氯氟烃商业名氯氟烃商业名为氟里昂为氟里昂，它被用来作为冷冻压缩机介质，压缩时放，它被用来作为冷冻压缩机介质，压缩时放热，膨胀时吸热制冷。另外，氟里昂还被用来作喷发热，膨胀时吸热制冷。另外，氟里昂还被用来作喷发剂、灭蚊剂、止疼药等。全氟化合物还可作为血液中剂、灭蚊剂、止疼药等。全氟化合物还可作为血液中载氧蛋白载氧蛋白血红蛋白的临时替代品。氟里昂在人类生血红蛋白的临时替代品。氟里昂在人类生活中有极大的应用。因此研究开发致冷剂的替代物是活中有极大的应用。因此研究开发致冷剂的替代物是十分迫切的任务，如溴化锂致冷技术的开发和应用就十分迫切的任务，如溴化锂致冷技术的开发和应用就可大大减少卤代烃的消费。可大大减少卤代烃的消费。第35页，此课件共55页哦 燃燃烧烧是是一一种种化化学学现现象象，从从化化学学的的观观点点讲讲，是是可可燃燃物和氧化剂发生剧烈化学反应，同时放出热和光的现象。物和氧化剂发生剧烈化学反应，同时放出热和光的现象。燃燃烧烧要要有有一一定定的的条条件件才才能能发发生生，根根据据定定义义它它必必须须同同时时具具有有可可燃燃物物和和氧氧化化剂剂。但但仅仅有有这这两两种种物物质质不不一一定定就就会会发发生生燃燃烧烧，例例如如我我们们身身上上穿穿的的衣衣服服是是可可燃燃物物，空空气气中中的的氧氧是是助助燃燃剂剂，可可是是这这并并不不会会发发生生燃燃烧烧。导导致致燃燃烧烧的的另另一一个个重重要要条条件件，就就是是能能够够引引起起着着火火的的点点火火源源。这这三三者者就就是是燃燃烧烧的的必必要要条件。条件。4.3 火灾的消防火灾的消防（1）燃烧的必要条件燃烧的必要条件第36页，此课件共55页哦1 可燃物可燃物 所所谓谓可可燃燃物物，就就是是能能够够烧烧得得起起来来的的物物质质，以以化化学学观观点点讲讲就就是是含含有有碳碳、氢氢等等元元素素的的化化合合物物，特特别别是是富富含含碳碳的的化化合合物物。例例如如，汽汽油油、煤煤、酒酒精精但但是是在在特特定定的的条条件件下下可可燃燃物物还还应应包包括括强强还还原原剂剂，如如金金属属铝铝、金金属属镁镁。过过去去在在焊焊接接铁铁轨轨时时用用的的铝铝热热剂剂，就就是是利利用用金属铝粉与氧的燃烧反应所生成的金属铝粉与氧的燃烧反应所生成的可可燃燃物物、氧氧化化剂剂、点点火火源源这这3个个条条件件并并不不是是充充要要条条件件，就就是是说说每每一一个个条条件件中中还还有有一一定定的的要要求求，否否则则三三者者具具备备也烧不起来。以下逐一讨论这也烧不起来。以下逐一讨论这3个条件。个条件。第37页，此课件共55页哦热使铁熔化的。节日里孩童们玩耍的镁条棒也是利用热使铁熔化的。节日里孩童们玩耍的镁条棒也是利用镁在空气中燃烧所发出的耀眼火花。又如金属镁尚可镁在空气中燃烧所发出的耀眼火花。又如金属镁尚可在在CO2中发生燃烧反应中发生燃烧反应:2 Mg+CO2 2 MgO+C 各种可燃物，它们的易燃程度不同，因此常用一各种可燃物，它们的易燃程度不同，因此常用一定的标准将它们划分为各种等级，以便人们在处理、定的标准将它们划分为各种等级，以便人们在处理、运输或储存过程中加以特别的注意。常用的标准中有运输或储存过程中加以特别的注意。常用的标准中有根据闪点来划分的。根据闪点来划分的。第38页，此课件共55页哦所谓闪点，即明火接近易燃或可燃液体的液面时在所谓闪点，即明火接近易燃或可燃液体的液面时在蒸气中发生一闪一闪而不能连续燃烧现象蒸气中发生一闪一闪而不能连续燃烧现象（闪火或（闪火或闪燃）时的液体温度。闪燃）时的液体温度。由于闪点是可能引起火灾危险的由于闪点是可能引起火灾危险的最低温度，大部分国家均采用闪点来划分危险程度。最低温度，大部分国家均采用闪点来划分危险程度。闪点在闪点在28以下的均为易燃危险品，如苯、乙醇。以下的均为易燃危险品，如苯、乙醇。闪点愈低，危险性愈大，如丙酮闪点为闪点愈低，危险性愈大，如丙酮闪点为-20，乙醚闪乙醚闪点点-45，低沸点石油醚闪点为低沸点石油醚闪点为-55。还可以根据还可以根据可燃物的燃点来判断它们的危险性。可燃物的燃点来判断它们的危险性。第39页，此课件共55页哦所谓燃点即点火源接近可燃物使其着火并继续燃烧的温度。所谓燃点即点火源接近可燃物使其着火并继续燃烧的温度。它与闪点有一定的联系，即闪点高，燃点也高，但闪它与闪点有一定的联系，即闪点高，燃点也高，但闪点愈低，两者的差距愈小。点愈低，两者的差距愈小。一般的易燃液体，燃点一般的易燃液体，燃点比闪点高比闪点高15，闪点高达闪点高达100 以上时，差值可达以上时，差值可达30 左右。此外还有按自燃点标准来划分的。所谓左右。此外还有按自燃点标准来划分的。所谓自自燃燃，即连续加热虽没有与明火接触，但当温度升高至，即连续加热虽没有与明火接触，但当温度升高至某一程度时，发生燃烧的现象，也称某一程度时，发生燃烧的现象，也称热自燃热自燃。引起这引起这种现象的最低温度即为自燃点。种现象的最低温度即为自燃点。自燃点一般比闪点和自燃点一般比闪点和燃点高出许多。燃点高出许多。如石油醚的自燃点为如石油醚的自燃点为246。当然也有当然也有自燃点较低的可燃物，如二硫化碳（自燃点较低的可燃物，如二硫化碳（CS2）的自燃点）的自燃点为为112，硝化棉的自燃点为硝化棉的自燃点为180。可燃物一般分为可燃物一般分为天然物及其加工产品和化学物质两大类。天然物及其加工产品和化学物质两大类。第40页，此课件共55页哦2 助燃剂助燃剂 最最常常见见的的就就是是空空气气中中的的氧氧。氧氧在在空空气气中中的的含含量量为为21%左左右右，是是燃燃烧烧中中最最为为普普遍遍的的助助燃燃剂剂。然然而而当当空空中中氧氧气气的的浓浓度度减减低低到到14%以以下下，依依靠靠氧氧气气发发生生的的燃燃烧烧反反应应就就无无法法继继续续。这这为为我我们们抑抑制制燃燃烧烧提提供供了了有有力力的的依依据。据。第41页，此课件共55页哦由由于于燃燃烧烧反反应应是是强强烈烈的的氧氧化化还还原原反反应应，因因此此除除氧氧之之外外，具具有有使使其其它它物物质质迅迅速速氧氧化化的的强强氧氧化化剂剂均均会会引引起起燃燃烧烧反反应应。如如卤卤素素中中的的氟氟、氯氯等等强强氧氧化化剂剂，尽尽管管没没有有氧氧参参与与，铁粉仍可以在氯气中继续燃烧。铁粉仍可以在氯气中继续燃烧。2 Fe+3 Cl2-2 FeCl3 有有许许多多化化学学物物品品，含含有有较较多多的的氧氧，一一旦旦参参与与燃燃烧烧反反应应就就是是极极好好的的氧氧化化剂剂，如如高高锰锰酸酸钾钾（KMnO4）、浓浓硝硝酸酸(HNO3)、重重铬铬酸酸钾钾(K2Cr2O7)、过过氧氧化化氢氢（H2O2）等等。在在一一些些场场合合中中，这这些些强强氧氧化化剂剂比比空空气气中中的的氧氧更更厉厉害，但往往又会被忽视。害，但往往又会被忽视。第42页，此课件共55页哦3 点火源点火源 点点火火源源作作为为燃燃烧烧的的必必要要条条件件，它它必必须须具具有有足足够够的的强强度度，以以使使可可燃燃物物被被加加热热到到燃燃点点或或者者整整个个体体系系被被加加热热到到自自燃燃点点。最最普普通通的的点点火火源源就就是是明明火火，诸诸如如火火柴柴、打打火火机机、煤煤气气灯灯、气气焰焰切切割割枪枪 电电火火花花也也是是引引起起火火灾灾的的罪罪魁魁之之一一，常常常常由由于于电电路路开开启启或或切切断断时时产产生生的的火火花花引引起起一一场场大大的的灾灾难难。自自然然现现象象中中的的雷雷电电也也会会引引起起火火灾灾，强烈的日光通过透镜的聚焦也可起到点火源的作用。强烈的日光通过透镜的聚焦也可起到点火源的作用。第43页，此课件共55页哦 某某些些化化学学反反应应所所积积聚聚的的能能量量也也可可成成为为点点火火源源。如如一一些些缓缓慢慢放放热热氧氧化化反反应应，若若不不及及时时疏疏散散热热量量，积积聚聚到到一一定定程程度度就就会会发发生生燃燃烧烧，像像堆堆积积的的干干草草和和煤煤堆堆。又又如如与与水水发发生生剧剧烈烈化化学学反反应应的的物物质质，如如金金属属钠钠、石石灰灰等等。因因为为不不是是明明火火往往往往不不易易被被人人注注意意，然然而而恰恰恰恰是是这这些些化化学学能源成为火灾的祸首。能源成为火灾的祸首。第44页，此课件共55页哦I 遇水自燃遇水自燃 如金属元素钾（如金属元素钾（K）、钠）、钠(Na)等只要遇水，或水蒸等只要遇水，或水蒸气就会发生强烈反应。若把一小块金属钾投入水中，立即气就会发生强烈反应。若把一小块金属钾投入水中，立即可以看见一个发光的小球在水面上窜动，这是因为发生了可以看见一个发光的小球在水面上窜动，这是因为发生了如下的强放热反应：如下的强放热反应：2 K+2 H2O-H2+2 KOH 反应中产生的氢气又立即与氧反应，而产生的热量反应中产生的氢气又立即与氧反应，而产生的热量使钾块熔化为小球状。所以平时这些金属只能保存在无水使钾块熔化为小球状。所以平时这些金属只能保存在无水煤油之中，以便隔绝空气。煤油之中，以便隔绝空