环境化学教案
第三节 大气中污染物的转化
污染物的转化:A无毒化合物 B毒性更大的二次污染物 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
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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
五、氮氧化物的转化
教学目的与要求:
(1) 掌握大气中氮氧化合物的光化学反应; (2) 掌握大气中碳氢化合物的光化学反应;
(3) 了解大气中氮氧化合物和碳氢化合物的来源。
教学重点、难点:
a) 掌握大气中氮氧化合物的光化学反应;
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(2)掌握大气中碳氢化合物的光化学反应;
教学方法及师生互动设计: 教学方法:讲授法;
师生互动设计:提问:氮氧化合物主要有哪些? 讨论:大气中碳氢化合物有哪些? 课堂练习、作业:
(1) 大气中有哪些重要氮氧化合物,说明它们的天然和人为来源及对环
境污染;
(2) 大气中有哪些重要碳氢化合物,它们可发生哪些重要的光化学反
应?
叙述大气中NO转化为NO2的各种途径。 本次课教学内容小结:
在光化学反应概念基础上,进一步讲授氮氧化合物和碳氢化合物在大气中的光化学反应,同学们较易接受。对于氮氧化合物和碳氢化合物,由于种类繁多,关键是要掌握它们的反应机制及在转化过程中相互之间的关系。
1、NOx和空气混合体系中的光化学反应
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 (8) 氮氧化物的气相转化
二、NO 的氧化
NO + O3 NO2 + O2 NO + RO2 NO2 + RO NO + HO2 NO2 + HO NO + HO HNO2 NO + RO RONO 三、NO2的转化
NO2 + HO HNO3
NO2 + O3 NO3 + O2 NO2 + NO3 N2O5
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