化學(xué)研究性學(xué)習(xí)指導(dǎo)研究階段性總結(jié)

《初中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)指導(dǎo)研究》

階段性總結(jié)

陽(yáng)勝中學(xué)蘇衛(wèi)衛(wèi)新的《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出了將科學(xué)探究作為課程改革的突破口，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)，促使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)使獲得化學(xué)知識(shí)和技能的過(guò)程也成為理解化學(xué)、進(jìn)行科學(xué)探究、聯(lián)系社會(huì)生活實(shí)際和形成社會(huì)價(jià)值觀的過(guò)程。義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)。科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。研究性學(xué)習(xí)是指在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情境，讓學(xué)生通過(guò)自主參與主動(dòng)地探索，發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)所學(xué)的內(nèi)容，從而獲得新的知識(shí)，并由此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、終身學(xué)習(xí)等能力。

一、主要成績(jī)：

在課題研究過(guò)程中，我們主要做了以下工作：1、教師本人轉(zhuǎn)變了教育觀念：學(xué)生的主體性原則

課堂教學(xué)是進(jìn)行創(chuàng)新教育的主陣地，而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是一只粉筆、一塊黑板，幾種儀器，以教師講授和單獨(dú)演示為主，學(xué)生沒(méi)有親自參與知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展和形成過(guò)程，這嚴(yán)重挫傷了學(xué)生思維的積極性，扼殺了學(xué)生創(chuàng)新的欲望，因此我們必須轉(zhuǎn)變教育觀念。

第一：教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變由知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰ε囵B(yǎng)，牢固樹(shù)立以人為本的思想，以發(fā)展學(xué)生的能力為核心，把教學(xué)當(dāng)作師生相互學(xué)習(xí)、相互探討的過(guò)程，讓學(xué)生不僅動(dòng)口、動(dòng)腦，還要親自動(dòng)手，感受知識(shí)的形成過(guò)程，尋找知識(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)和知識(shí)的延伸點(diǎn)，為學(xué)生的創(chuàng)新提供基本前提。

第二：教師角色的轉(zhuǎn)變知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)放性學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者、評(píng)價(jià)者。心理學(xué)研究表明，人們對(duì)自己感興趣的事物總是力求去探索、認(rèn)知，但興趣不是與生俱來(lái)的，而需要后天的培養(yǎng)，因此教師要營(yíng)造一種氛圍，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，再提出研究性問(wèn)題，科學(xué)引導(dǎo)思維發(fā)展，并對(duì)學(xué)生的分析、解答從鼓勵(lì)的原則上做出科學(xué)的評(píng)價(jià)，使學(xué)生體驗(yàn)到成功的快樂(lè)，為全面發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力奠定良好的心理基礎(chǔ)。

2、教師改革了教學(xué)方法：科學(xué)性原則(1)創(chuàng)設(shè)情景，引發(fā)思維

積極思維是在迫切需要解決問(wèn)題時(shí)開(kāi)始的，提出問(wèn)題是思維活動(dòng)好的開(kāi)端。教學(xué)中教師設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)既要新穎別致，又要富有啟發(fā)性、挑戰(zhàn)性、誘惑力，還要具有廣泛的討論空間，創(chuàng)設(shè)一種情景來(lái)引發(fā)學(xué)生積極思考。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)抓住知識(shí)間的滲透和遷移，明確提出問(wèn)題，將學(xué)生的注意力吸引到問(wèn)題中來(lái)，并帶著問(wèn)題去，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、研究、探索并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，使學(xué)生思維始終處于積極狀態(tài)。例如，我們?cè)谥v二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí)，事先準(zhǔn)備了如下幾組實(shí)驗(yàn)：（一）碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)；（二）純碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應(yīng)；（三）石灰石與稀鹽酸反應(yīng)；（四）石灰石與濃鹽酸反應(yīng)；（五）石灰石與稀硫酸反應(yīng)。讓五名學(xué)生到前面來(lái)依次分別做這五個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后讓同學(xué)們共同討論：在實(shí)驗(yàn)室條件下制取二氧化碳選用哪組實(shí)驗(yàn)最合適？為什么？在經(jīng)過(guò)討論和爭(zhēng)論之后，同學(xué)們得出共同的結(jié)論：實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用石灰石（或大理石）跟稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳最適合。從而不僅使學(xué)生們牢固地掌握了二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，而且也使學(xué)生們學(xué)會(huì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的方法。(2)適時(shí)發(fā)散，開(kāi)拓思維

如何使學(xué)生興趣高漲、積極思維，是尤其重要的。教師要從大多數(shù)學(xué)生的實(shí)際水平出發(fā)，千方百計(jì)啟動(dòng)非智力因素，設(shè)計(jì)一些發(fā)散性問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理，通過(guò)變換問(wèn)題結(jié)構(gòu)、已知條件等不同角度提出問(wèn)題，提高學(xué)生對(duì)事物認(rèn)識(shí)的全面性，再及時(shí)引導(dǎo)進(jìn)行收斂，突出主題，實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)到理性知識(shí)的升華。

讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)則是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的最有效的途徑。為了更有效地加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我們把教材規(guī)定的實(shí)驗(yàn)做了如下的改進(jìn)和變通：

（一）演示實(shí)驗(yàn)本來(lái)是由教師在課堂上做并指導(dǎo)學(xué)生觀察的實(shí)驗(yàn)，在初學(xué)時(shí)，這種演示實(shí)驗(yàn)必須由教師親手去做，它對(duì)于以后的學(xué)生實(shí)驗(yàn)有著示范的作用。到了一定階段，在學(xué)生們做了幾個(gè)分組實(shí)驗(yàn)之后，就可以最大限度地將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生在教師指導(dǎo)下完成的演示實(shí)驗(yàn)。初三學(xué)生的好奇心強(qiáng)，富有參與精神，很樂(lè)于自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，而且每次實(shí)驗(yàn)的成功都給他們帶來(lái)無(wú)比的欣喜。一些學(xué)生在前面做實(shí)驗(yàn)，下面的同學(xué)也仿佛自己在做實(shí)驗(yàn)，全部注意力都集中在一起，

使得整個(gè)課堂的教與學(xué)融為一體。動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生由于是在全體同學(xué)面前做實(shí)驗(yàn)，注意力特別集中，收效特別好。這不僅創(chuàng)造和培養(yǎng)了他們的觀察能力、思維能力和實(shí)際操作能力，也鍛煉了他們大膽、心細(xì)、勇于表現(xiàn)的良好品質(zhì)。（二）將演示實(shí)驗(yàn)改為邊講邊實(shí)驗(yàn)。一些演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象不明顯，可見(jiàn)度小，盡管操作較簡(jiǎn)單，但如果由教師在前面做，學(xué)生們?cè)谙旅嬗^察，效果就會(huì)很不好。而把它改成邊講邊實(shí)驗(yàn)，效果就很顯著，由不受學(xué)生歡迎到很受學(xué)生歡迎。（三）將分組實(shí)驗(yàn)改為單人實(shí)驗(yàn)。這樣做使每個(gè)學(xué)生都能親自動(dòng)手操作而且獨(dú)立進(jìn)行。它有利于培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，使學(xué)生們懂得：辦任何事情都要有目的、有計(jì)劃，還要有堅(jiān)持到底的決心。最重要的是有利于培養(yǎng)獨(dú)立工作的能力，這也是教育本身所急需培養(yǎng)的一種能力。二、主要問(wèn)題和困難

在研究的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí)教育不是階段性的，不可能立馬見(jiàn)效，研究性學(xué)習(xí)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，借此充分調(diào)動(dòng)多種感官感知刺激，使學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、比較、綜合、抽象、概括等不同形式的思維活動(dòng)，來(lái)刺激學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，驅(qū)使他們積極思考，探究其中奧秘，進(jìn)而為創(chuàng)造性思維的發(fā)展奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。所以教師必需挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)潛能，特別是實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課，不能簡(jiǎn)單的停留在實(shí)驗(yàn)的觀察，更不能是新課的重復(fù)，而應(yīng)創(chuàng)造性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)----源于教材而又高于教材，貼近生活而又側(cè)重知識(shí)綜合應(yīng)用，這樣學(xué)生才能感覺(jué)到問(wèn)題具有一定挑戰(zhàn)性從而積極思考，便于學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行再加工、再整理和再創(chuàng)造，以探求解決問(wèn)題的新方案、新方法，若長(zhǎng)期堅(jiān)持對(duì)學(xué)生這種創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練，就會(huì)使創(chuàng)新成為學(xué)生的一種持久的、穩(wěn)固的品質(zhì)----即創(chuàng)新精神。

三、下一步研究計(jì)劃

通過(guò)上一階段的事實(shí)，我們?cè)诶碚撋嫌辛素S富，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上有了積累，對(duì)研究性學(xué)習(xí)的情景和分寸有了把握，對(duì)今后深入進(jìn)行研究奠定了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。下一步我們主要是對(duì)預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，做好課題總結(jié)；整理深化結(jié)果；撰寫研究報(bào)告等。

擴(kuò)展閱讀：研究性學(xué)習(xí)階段小結(jié)(化學(xué))

研究性學(xué)習(xí)階段小結(jié)

標(biāo)題：研究有關(guān)酸雨的問(wèn)題

組員：指導(dǎo)老師：

什么是酸雨?

簡(jiǎn)單地說(shuō)，酸雨就是酸性的雨。什么是酸?純水是中性的，沒(méi)有味道；檸檬水，橙汁有酸味，醋的酸味較大，它們都是弱酸；小蘇打水有略澀的堿性，而苛性鈉水就澀澀的，堿味較大，它們是堿�？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)酸味大小與水溶液中氫離子濃度有關(guān)；而堿味與水溶液中羥基離子濃度有關(guān)；然后建立了一個(gè)指標(biāo)：氫離子濃度對(duì)數(shù)的負(fù)值,叫pH值。于是，純水（蒸餾水）的pH值為7；酸性越大，pH值越低；堿性越大,pH值越高。（PH值一般為0-14之間)未被污染的雨雪是中性的，pH值近于7；當(dāng)它為大氣中二氧化碳飽和時(shí)，略呈酸性（水和二氧化碳結(jié)合為碳酸），pH值為5.65。被大氣中存在的酸性氣體污染,pH值小于5.65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)上彌漫的霧,pH值小于5.65時(shí)叫酸霧。檢驗(yàn)水的酸堿度一般可以用幾個(gè)工具：石蕊試液＼酚酞試液＼PH試紙（精確率高，能檢驗(yàn)PH值）

什么是酸雨率?

一年之內(nèi)可降若干次雨,有的是酸雨,有的不是酸雨,因此一般稱某地區(qū)的酸雨率為該地區(qū)酸雨次數(shù)除以降雨的總次數(shù)。其最低值為0%;最高值為100%。如果有降雪,當(dāng)以降雨視之。

有時(shí),一個(gè)降雨過(guò)程可能持續(xù)幾天,所以酸雨率應(yīng)以一個(gè)降水全過(guò)程為單位,即酸雨率為一年出現(xiàn)酸雨的降水過(guò)程次數(shù)除以全年降水過(guò)程的總次數(shù)。

除了年均降水pH值之外,酸雨率是判別某地區(qū)是否為酸雨區(qū)的又一重要指標(biāo)。

什么是酸雨區(qū)?

某地收集到酸雨樣品，還不能算是酸雨區(qū)，因?yàn)橐荒昕捎袛?shù)十場(chǎng)雨，某場(chǎng)雨可能是酸雨，某場(chǎng)雨可能不是酸雨，所以要看年均值。目前我國(guó)定義酸雨區(qū)的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)尚在討論之中，但一般認(rèn)為：年均降水pH值高于5.65，酸雨率是0-20%，為非酸雨區(qū)；pH值在5.30--5.60之間，酸雨率是10--40%，為輕酸雨區(qū)；pH值在5.00--5.30之間，酸雨率是30-60%，為中度酸雨區(qū)；pH值在4.70--5.00之間，酸雨率是50-80%，為較重酸雨區(qū)；pH值小于4.70，酸雨率是70-100%，為重酸雨區(qū)。這就是所謂的五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)，北京、西寧、蘭州和烏魯木齊等市也收集到幾場(chǎng)酸雨，但年均pH值和酸雨率都在非酸雨區(qū)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，故為非酸雨區(qū)

酸雨的發(fā)現(xiàn)

近代工業(yè)革命，從蒸汽機(jī)開(kāi)始，鍋爐燒煤,產(chǎn)生蒸汽,推動(dòng)機(jī)器；而后火力電廠星羅齊布,燃煤數(shù)量日益猛增。遺憾地是，煤含雜質(zhì)硫，約百分之一，在燃燒中將排放酸性氣體SO2；燃燒產(chǎn)生的高溫尚能促使助燃的空氣發(fā)生部分化學(xué)變化，氧氣與氮?dú)饣�合，也排放酸性氣體NOx。它們?cè)诟呖罩袨橛暄�沖刷，溶解，雨成為了酸雨；這些酸性氣體成為雨水中雜質(zhì)硫酸根、硝酸根和銨離子。1872年英國(guó)科學(xué)家史密斯分析了倫頓市雨水成份，發(fā)現(xiàn)它呈酸性，且農(nóng)村雨水中含碳酸銨，酸性不大；郊區(qū)雨水含硫酸銨，略呈酸性；市區(qū)雨水含硫酸或酸性的硫酸鹽,呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空氣和降雨：化學(xué)氣候?qū)W的開(kāi)端》中提出“酸雨”這一專有名詞。

酸雨的成因

酸雨的成因是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理的現(xiàn)象。酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸。工業(yè)生產(chǎn)、民用生活燃燒煤炭排放出來(lái)的二氧化硫，燃燒石油以及汽車尾氣排放出來(lái)的氮氧化物，經(jīng)過(guò)“云內(nèi)成雨過(guò)程”，即水氣凝結(jié)在硫酸根、硝酸根等凝結(jié)核上，發(fā)生液相氧化反應(yīng)，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又經(jīng)過(guò)“云下沖刷過(guò)程”，即含酸雨滴在下降過(guò)程中不斷合并吸附、沖刷其他含酸雨滴和含酸氣體，形成較大雨滴，最后降落在地面上，形成了酸雨。我國(guó)的酸雨是硫酸型酸雨。

酸雨多成于化石燃料的燃燒：

⑴S→H2SO4S+O2（點(diǎn)燃）＝SO2

SO2+H2O＝H2SO3（亞硫酸）

2H2SO3+O2＝2H2SO4（硫酸）

總的化學(xué)反應(yīng)方程式：

S+O2（點(diǎn)燃）＝SO22SO2+2H2O+O2＝2H2SO4

⑵氮的氧化物溶于水形成酸：

a.NO→HNO3（硝酸）

2NO+O2＝2NO23NO2+H2O＝2HNO3+NO

總的化學(xué)反應(yīng)方程式：

4NO++2H2O+3O2＝4HNO3

b.NO2→HNO3

總的化學(xué)反應(yīng)方程式：

4NO2+2H2O+O2＝4HNO3

（*注：元素后的數(shù)字為腳標(biāo)，化學(xué)式前的數(shù)為化學(xué)計(jì)量數(shù)。）

酸雨的危害

硫和氮是營(yíng)養(yǎng)元素。弱酸性降水可溶解地面中礦物質(zhì)，供植物吸收。如酸度過(guò)高，pH值降到5.6以下時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。它可以直接使大片森林死亡，農(nóng)作物枯萎；也會(huì)抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定，淋洗與土壤離子結(jié)合的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，使土壤貧瘠化；還可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水體底泥中的重金屬進(jìn)入水中，毒害魚類；加速建筑物和文物古跡的腐蝕和風(fēng)化過(guò)程；可能危及人體健康。

酸性雨水的影響在歐洲和美國(guó)東北部最明顯，而且被大力宣傳，但受威脅的地區(qū)還包括加拿大，也許還有加利福尼亞州塞拉地區(qū)、洛基山脈和中國(guó)。在某些地方，偶爾觀察到降下的雨水像醋那樣酸。酸雨影響的程度是一個(gè)爭(zhēng)論不休的主題。對(duì)湖泊和河流中水生物的危害是最初人們注意力的焦點(diǎn)，但現(xiàn)在已認(rèn)識(shí)到，對(duì)建筑物、橋梁和設(shè)備的危害是酸雨的另一些代價(jià)高昂的后果。污染空氣對(duì)人體健康的影響是最難以定量確定的。

受到最大危害的是那些緩沖能力很差的湖泊。當(dāng)有天然堿性緩沖劑存在時(shí)，酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有機(jī)酸)就會(huì)被中和。然而，處于花崗巖(酸性)地層上的湖泊容易受到直接危害，因?yàn)橛晁�中的酸能溶解鋁和錳這些金屬離子。這能引起植物和藻類生長(zhǎng)量的減少，而且在某些湖泊中，還會(huì)引起魚類種群的衰敗或消失。由這種污染形式引起的對(duì)植物的危害范圍，包括從對(duì)葉片的有害影響直到細(xì)根系的破壞。

在美國(guó)東北部地區(qū)，減少污染物的主要考慮對(duì)象是那些燃燒高含硫量的煤發(fā)電廠。能防止污染物排放的化學(xué)洗氣器是可能的補(bǔ)救辦法之一�；瘜W(xué)洗氣器是一種用來(lái)處理廢氣、或溶解、或沉淀、或消除污染物的設(shè)備。催化劑能使固定源和移動(dòng)源的氮氧化物排放量減少，又是化學(xué)在改善空氣質(zhì)量方面能起作用的另一個(gè)實(shí)例。

治理措施

控制酸雨的根本措施是減少二氧化硫和氮氧化物的排放。

酸雨的生物防治

世界觀察研究不久前發(fā)表的1994年全球趨勢(shì)報(bào)告《1994年生命特征》中說(shuō)：總的來(lái)看，地球的情況并不太好，在所有衡量地球健康狀況的指標(biāo)中，我們僅成功地扭轉(zhuǎn)了一項(xiàng)指標(biāo)的惡化─使臭氧層出現(xiàn)空洞的氟里昂的減少。碳排放量沒(méi)有減少，大氣污染日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類每年向大氣層排放SO2約1億噸，NO2約5000萬(wàn)噸。全世界城市人口中有一半左右生活在SO2超標(biāo)的大氣環(huán)境中，有10億人生活在顆粒物超標(biāo)的環(huán)境中。大氣污染已成為隱蔽的殺手。而SO2則是罪魁禍?zhǔn)�。最近，歐洲的26個(gè)國(guó)家和加拿大，在聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)提出的一份新協(xié)議上簽了字，休證把本國(guó)SO2的排放量減少87%，美國(guó)也承諾到了201*年將SO2的排放量減少80%。歐洲國(guó)家和加拿大稱贊這項(xiàng)新協(xié)議是防治大氣污染的一個(gè)里程碑。SO2不僅污染空氣、危害人類健康，而且是形成酸雨的主要物質(zhì)。大氣中的SO2和NO2，在空氣在氧化劑的作用下溶解于雨水中。當(dāng)雨水、凍雨、雪和雹等大氣降水的pH小于5.6時(shí)，即是酸雨。據(jù)美國(guó)有關(guān)部門測(cè)定，酸雨中硫酸占60%，硝酸占33%，鹽酸占6%，其余是碳酸和少量有機(jī)酸。

酸雨給地球生態(tài)環(huán)境和人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響和破壞，酸雨使土壤酸化，降低土壤肥力，許多有毒物質(zhì)被值物根系統(tǒng)吸收，毒害根系，殺死根毛，使植物不能從土壤中吸收水分和養(yǎng)分，抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育。酸雨使河流、湖泊的水體酸化，抑制水生生物的生長(zhǎng)和繁殖，甚至導(dǎo)致魚苗窒息死亡；酸雨還殺死水中的浮游生物，減少魚類食物來(lái)源，使水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂；酸雨污染河流湖泊和地下水，直接或間接危害人體健康。酸雨通過(guò)對(duì)植物表面（葉、莖）的淋洗直接傷害或通過(guò)土壤的間接傷害，促使森林衰亡，酸雨還誘使病蟲害暴發(fā)，造成森林大片死亡。歐洲每年排出2200萬(wàn)噸硫，毀滅了大片森林。我國(guó)四川、廣西等省區(qū)已有10多萬(wàn)公頃森林瀕臨死亡。酸雨對(duì)金屬、石料、木料、水泥等建筑材料有很經(jīng)的腐蝕作用，世界已有許多古建筑和石雕藝術(shù)品遭酸雨腐蝕破壞，如加拿大的議會(huì)大廈、我國(guó)的樂(lè)山大佛等。酸雨還直接危害電線、鐵軌、橋梁和房屋。

目前，世界上已形成了三大酸雨區(qū)，一是以德、法、英等國(guó)家為中心，涉及大半個(gè)歐洲的北歐酸雨區(qū)。二是50年代后期形成的包括美國(guó)和加拿大在內(nèi)的北美酸雨區(qū)。這兩個(gè)酸雨區(qū)的總面積已達(dá)1000多萬(wàn)平方千米，降水的pH小于5.0，有的甚至小于4.0。我國(guó)在70年代中期開(kāi)始形成的覆蓋四川、貴州、廣東、廣西、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇和青島等省市部分地區(qū)，面積為200萬(wàn)平方千米的酸雨區(qū)是世界第三大酸雨區(qū)。我國(guó)酸雨區(qū)面積雖小，但發(fā)展擴(kuò)大之快，降水酸化速率之高，在世界上是罕見(jiàn)的。由于大氣污染是不分國(guó)界的，所以酸雨是全球性的災(zāi)害。

酸雨的危害已引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注。聯(lián)合國(guó)多次召開(kāi)國(guó)際會(huì)議討論酸雨問(wèn)題。許多國(guó)家把控制酸雨列為重大科研項(xiàng)目。全世界已有40多個(gè)國(guó)家通過(guò)有關(guān)污染限制汽車排污。1993年在印度召開(kāi)的"無(wú)害環(huán)境生物技術(shù)應(yīng)用國(guó)際合作會(huì)議"上，專家們提出了利用生物技術(shù)預(yù)防、阻止和逆轉(zhuǎn)環(huán)境惡化，增強(qiáng)自然資源的持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用，保持環(huán)境完整性和生態(tài)平衡的措施。專家們認(rèn)為：利用生物技術(shù)治理環(huán)境具有巨大的潛力。煤是當(dāng)前最重要的能源之一，但煤中含有硫，燃燒時(shí)放出SO2等有害氣體。煤中的硫有無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫兩種。無(wú)機(jī)硫大部分以礦物質(zhì)的形式存在，其中主要的是黃鐵礦（FeS2）。生物學(xué)家利用微生物脫硫，將2價(jià)鐵變成3價(jià)鐵，把單體硫變成硫酸，取得了很好效果。例如，日本中央電力研究所從土壤中分離出一種硫桿菌，它是一種鐵氧化細(xì)菌，能有效地去除煤中的無(wú)機(jī)硫。美國(guó)煤氣研究所篩選出一種新的微生物菌株，它能從煤中分離有機(jī)硫而不降低煤的質(zhì)量。捷克篩選出的一種酸熱硫化桿菌，可脫除黃鐵礦中75%的硫。據(jù)1991年統(tǒng)計(jì)，捷克利用生物技術(shù)已平均脫去煤中無(wú)機(jī)硫的78.5%，有機(jī)硫的23.4%，目前，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)能脫去黃鐵礦中硫的微生物還有氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫桿菌等。日本財(cái)團(tuán)法人電力中央研究所最近開(kāi)發(fā)出的利用微生物膠硫的新技術(shù)，可除去70%的無(wú)機(jī)硫，還可減少60%的粉塵。這種技術(shù)原理簡(jiǎn)單，設(shè)備價(jià)廉，特別適合無(wú)力購(gòu)買昂貴脫硫設(shè)備的發(fā)展中國(guó)家使用。生物技術(shù)脫硫符合"源頭治理"和"清潔生產(chǎn)"的原則，因而是一種極有發(fā)展前途的治理方法，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。

怎樣減少酸雨？

酸雨是我們當(dāng)今面臨的、更為顯著的空氣質(zhì)量問(wèn)題之一。酸性物質(zhì)以及導(dǎo)致形成酸性物質(zhì)的化合物，是在燃燒礦物燃料來(lái)發(fā)電和提供運(yùn)輸時(shí)生成的。這些物質(zhì)主要是從硫氧化物和氮氧化物衍生而成的酸。這些化合物也有一些天然來(lái)源，例如雷電、火山、生物物料燃燒和微生物活動(dòng)，但除了罕見(jiàn)的火山爆發(fā)外，這些天然來(lái)源同來(lái)自汽車、電廠和冶煉廠的排放氣相比，是相當(dāng)小量的。

用以減少酸雨的各種戰(zhàn)略對(duì)策，可能每年需要幾十億美元的投資。由于耗資如此巨大，所以，至關(guān)重要的是要很好地了解涉及污染物遷移、化學(xué)轉(zhuǎn)化和歸宿的大氣過(guò)程。

酸沉降包括兩部分，即“濕”降水(如雨和雪的形式)和干沉降(氣溶膠或氣態(tài)酸性化合物的形式沉降到諸如土壤顆粒、植物葉片等表面上)。以被沉降而告終的物質(zhì)，往往以一種極其不同的化學(xué)形式進(jìn)入大氣。例如，煤中的硫被氧化成二氧化硫，這是它從煙囪排出的氣態(tài)形式。隨著它在大氣中運(yùn)動(dòng)，便慢慢被氧化，并與水反應(yīng)生成硫酸這是它可能被沉降在下風(fēng)向數(shù)百英里處的形式。

氮氧化物的生成、反應(yīng)以及最終從大氣中脫除所經(jīng)歷的路線也是非常復(fù)雜的。當(dāng)?shù)獨(dú)夂脱鯕庠诎l(fā)電廠、在民用爐灶和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的高溫下加熱時(shí)，生成一氧化氮(NO)，再與氧化劑反應(yīng)生成二氧化氮(NO2)，最終生成硝酸(HNO3)。全球氮氧化物衡算它們來(lái)自何方及它們?nèi)ネ�何方的定量估�?jì)值仍然相當(dāng)不確定。

可以容易地看到，在我們徹底了解各種不同化學(xué)形式的氮、硫和碳的生物地球化學(xué)循環(huán)以及這些化學(xué)物種的全球來(lái)源與歸宿之前，將難以滿懷信心地選擇空氣污染控制戰(zhàn)略。大氣化學(xué)和環(huán)境化學(xué)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)更清潔、更有益健康的環(huán)境的核心。發(fā)展空氣中痕量化學(xué)物種的可靠測(cè)定方法、重要大氣反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)、和發(fā)現(xiàn)可用以減少污染物排放的、新的、更有效的化學(xué)工藝，這些就是未來(lái)10年中必須受到國(guó)家承諾的目標(biāo)。酸雨的黑色幽默

泡菜

酸雨酸化了土壤以后，進(jìn)一步也酸化了地下水。德國(guó)、波蘭和前捷克交界的黑三角地區(qū)(當(dāng)?shù)叵纫陨�林，后以森林被酸雨破壞而著�?的一位家庭主婦，在接待日本客人奉茶時(shí)說(shuō)："我們這個(gè)地區(qū)只有幾口井的井水可供飲用。我們自己也常開(kāi)玩笑說(shuō)，只要用井水泡蔬菜，就能夠做出很好的泡菜(酯腋菜)來(lái)。"染發(fā)

酸化的地下水還腐蝕自來(lái)水管。瑞典南部馬克郡的西里那村，有一戶人家三個(gè)孩子的頭發(fā)都從金黃色變成了綠色。這就是使馬克郡出名的"綠頭發(fā)"事件。原因是他們把井中的汲水管由鋅管換成了銅管，而pH小于5.6的水對(duì)銅有較強(qiáng)的腐蝕性，產(chǎn)生銅綠。所以這戶人家的浴室和洗漱臺(tái)都已被染成銅綠色。這種溶有銅或鋅離子的水還能使嬰幼兒發(fā)生原因不明的腹瀉。馬克郡的幼兒園發(fā)生過(guò)的集體"食物中毒"也是這個(gè)原因(大約半數(shù)的瑞典人都是把地下水作為飲用水源的)。英國(guó)的蘭克夏，水龍頭里曾放出含有因水管腐蝕而造成大量鐵銹的濁水。酸雨甚至使輸水管道因腐蝕而破裂。1985年圣誕節(jié)前4天，英國(guó)約克夏直徑1米的輸水管破裂，備用的也都不能使用，使20萬(wàn)人一度處于斷水的恐慌之中。慢車

波蘭的托卡維茲因酸雨腐蝕鐵軌，火車每小時(shí)開(kāi)不到40公里，而且還顯得相當(dāng)危險(xiǎn)。

泰姬陵變色

大理石含鈣特多，因此最怕酸雨侵蝕。例如，有兩座高157米尖塔的著名德國(guó)科隆大教堂，石壁表面已腐蝕得凹凸不平，“酸筋”累累。通向人口處的天使和瑪麗亞石像剝蝕得已經(jīng)難以恢復(fù)。其中的砂巖(更易腐蝕)石雕近15年間甚至腐蝕掉了10個(gè)厘米。已經(jīng)進(jìn)入《世界遺產(chǎn)名錄》的著名印度泰姬陵，由于大氣污染和酸雨的腐蝕，大理石失去光澤，乳白色逐漸泛黃，有的變成了銹色。

國(guó)子監(jiān)遭殃

我國(guó)北京國(guó)子監(jiān)街孔廟內(nèi)的“進(jìn)士題名碑林”(共198塊)距今已有700年歷史，上面共鎊刻了元、明、清三代51624名中第進(jìn)士的姓名、籍貫和名次，是研究中國(guó)古代科舉考試制度的珍貴實(shí)物資料，已被列為國(guó)家級(jí)文物重點(diǎn)保護(hù)單位。近年來(lái)，許多石碑表面因大氣污染和酸雨出現(xiàn)了嚴(yán)重腐蝕剝落現(xiàn)象，具有珍貴歷史價(jià)值的石碑已變得面目皆非。據(jù)管理人員介紹，這些石碑主要是最近3年中損壞得比較厲害，所以第198塊進(jìn)士題名碑距今雖只有不到百年的時(shí)間，但它的毀損程度也絲毫不亞于其他石碑。實(shí)際上，北京其他石質(zhì)文物，例如，大鐘寺的鐘刻、故宮漢白玉欄桿和石刻，以及盧溝橋的石獅等，也都不同程度存在著腐蝕或剝落現(xiàn)象。

自由女神化妝

酸雨同樣也腐蝕金屬文物古跡。例如，著名的美國(guó)紐約港自由女神像，鋼筋混凝土外包的薄銅片因酸雨而變得疏松，一觸即掉(而在1932年檢查時(shí)還是完好的)，因此不得不進(jìn)行大修(已于1986年女神像建立100周年時(shí)修復(fù)完畢)。意大利威尼斯圣瑪麗教堂正面上部陽(yáng)臺(tái)上的四匹青銅馬曾被拿破侖掠到過(guò)巴黎，后來(lái)完璧歸趙。近來(lái)卻因酸雨損壞嚴(yán)重?zé)o法很好修復(fù)，只得移到室內(nèi)，在原處用復(fù)制品代替。世界上類似情況還有許多。荷蘭中部尤特萊希特大寺院中，有一套組合音韻鐘，是在17世紀(jì)鑄造的名鐘。300年來(lái)人們一直十分喜歡聽(tīng)它的聲音。可是近30年來(lái)鐘的音程出了毛病，音色也逐漸變得不洪亮。因?yàn)殓娛怯?0％的銅制的，由于敲鐘時(shí)反復(fù)震動(dòng)銅銹逐漸剝落，酸雨腐蝕已經(jīng)進(jìn)入到鐘的內(nèi)部。

酸雨襲擊南極

令人震驚的是，南極也觀測(cè)到了酸雨，而且是比較強(qiáng)的酸雨。例如，我國(guó)南極長(zhǎng)城站1998年4月曾先后8次觀測(cè)到酸雨，其中最低pH值只有4.45。長(zhǎng)城站的鐵質(zhì)房屋和塔臺(tái)被銹蝕得成層剝落，有的不得不進(jìn)行更新。為了減緩腐蝕，每年要刷2-3次油漆。

洞穿珍貴彩色玻璃

在歐洲，鑲有中世紀(jì)古老彩色玻璃的教堂等建筑超過(guò)10萬(wàn)棟。這些彩色玻璃彌足珍貴，在第二次世界大戰(zhàn)中曾卸下來(lái)疏散開(kāi)，多數(shù)安然無(wú)恙�？墒菂s和其他古建筑一樣，不能躲過(guò)酸雨的侵襲。這些彩色玻璃逐漸失去神秘的光澤，變褐，有的甚至完全褪色。仔細(xì)觀察玻璃表面，有無(wú)數(shù)細(xì)小的洞。酸雨在小洞中繼續(xù)和鉀、鈉、鈣發(fā)生反應(yīng)(鈣是中世紀(jì)生產(chǎn)的玻璃中才有的)。例如和鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成石膏。酸雨從內(nèi)部損害了玻璃。

書畫遭劫

帶有酸性的細(xì)小粉塵(干沉降)進(jìn)入室內(nèi)，在空氣相對(duì)濕度較大時(shí)，開(kāi)始侵蝕圖書館中的古老藏書。紙張氧化成茶色，紙質(zhì)變差以至毀損。大英圖書館20-30年代的藏書的皮封面也遭到硫酸侵害，好像浮著紅銹似地正在變色。壁畫情況也是如此。所幸80年代中后期開(kāi)始，歐洲治理大氣污染加速，所有各種腐蝕和損害的速度又明顯緩和下來(lái)了。油畫腐蝕現(xiàn)象的恐怖癥也在收藏家中間擴(kuò)大開(kāi)來(lái)。白色或透明結(jié)晶的粒子，不僅在畫的表面，而且在畫布的背后，像粉一樣的噴出。過(guò)一段時(shí)間，這些粒子還會(huì)深入油彩層，使含化學(xué)顏料的油漆全部損壞。而不暴露在空氣中的部位則沒(méi)有這種現(xiàn)象�？梢�(jiàn)污染大氣和干性沉降的危害之大。

酸雨冰溜溜

建筑物中出現(xiàn)“酸雨冰溜溜”，又是酸雨危害的一件“新事物”。混凝土因酸雨而溶解，然后在下滴過(guò)程中水分蒸發(fā)而硫酸鈣等固體成分留了下來(lái)，形成類似石灰?guī)r溶洞中的“石鐘乳”。而下滴到地面上的硫酸鈣留下來(lái)則形成“石筍”。之所以叫“冰溜溜”，是因?yàn)檫@種“石鐘乳”很像冬季中從屋檐上流下來(lái)的冷水，在流動(dòng)過(guò)程中逐漸結(jié)冰，形成下垂的“冰溜溜”。日本許多城市立交橋下和建筑物中都有這種酸雨冰溜溜。它使建筑物松散不牢固，甚至成為危險(xiǎn)建筑物。關(guān)于酸雨對(duì)建筑物造成的損失，美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保局1985年曾有一個(gè)估計(jì)，在17個(gè)州共造成的損失高達(dá)50億美元。主要原因是大樓損傷加速，涂料裝飾很快剝落和窗框腐蝕此外因旅游減收帶來(lái)的損失也有20億美元。而我們中國(guó)的酸雨則是韓國(guó)和日本傳來(lái)的.

治理措施

世界上酸雨最嚴(yán)重的歐洲和北美許多國(guó)家在遭受多年的酸雨危害之后，終于都認(rèn)識(shí)到，大氣無(wú)國(guó)界，防治酸雨是一個(gè)國(guó)際性的環(huán)境問(wèn)題，不能依靠一個(gè)國(guó)家單獨(dú)解決，必須共同采取對(duì)策，減少硫氧化物和氮氧化物的排放量。經(jīng)過(guò)多次協(xié)商，1979年11月在日內(nèi)瓦舉行的聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的環(huán)境部長(zhǎng)會(huì)議上，通過(guò)了《控制長(zhǎng)距離越境空氣污染公約》，并于1983年生效�！豆�約》規(guī)定，到1993年底，締約國(guó)必須把二氧化硫排放量削減為1980年排放量的70％。歐洲和北美(包括美國(guó)和加拿大)等32個(gè)國(guó)家都在公約上簽了字。為了實(shí)現(xiàn)許諾，多數(shù)國(guó)家都已經(jīng)采取了積極的對(duì)策，制訂了減少致酸物排放量的法規(guī)。例如，美國(guó)的《酸雨法》規(guī)定，密西西比河以東地區(qū)，二氧化硫排放量要由1983年的201*萬(wàn)噸／年，經(jīng)過(guò)10年減少到1000萬(wàn)噸／年；加拿大二氧化硫排放量由1983年的470萬(wàn)噸／年，到1994年減少到230萬(wàn)噸／年，等等。目前世界上減少二氧化硫排放量的主要措施有：1、原煤脫硫技術(shù)，可以除去燃煤中大約40％一60％的無(wú)機(jī)硫。2、優(yōu)先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。

3、改進(jìn)燃煤技術(shù)，減少燃煤過(guò)程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態(tài)化燃煤技術(shù)是受到各國(guó)歡迎的新技術(shù)之一。它主要是利用加進(jìn)石灰石和白云石，與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣隨灰渣排出。4、對(duì)煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。目前主要用石灰法，可以除去煙氣中85％一90％的二氧化硫氣體。不過(guò)，脫硫效果雖好但十分費(fèi)錢。例如，在火力發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置的費(fèi)用，要達(dá)電廠總投資的25％之多。這也是治理酸雨的主要困難之一。

影響酸雨形成的因素

1.酸性污染物的排放及轉(zhuǎn)換條件

一般說(shuō)來(lái)，某地SO2污染越嚴(yán)重，降水中硫酸根離子濃度就越高，導(dǎo)致ph值越低。2.大氣中的氨

大氣中的氨（NH3）對(duì)酸雨形成是非常重要的。氨是大氣中唯一的常見(jiàn)氣態(tài)堿。由于它的水溶性，能與酸性氣溶膠或雨水中的酸反應(yīng)，起中和作用而降低酸度。大氣中氨的來(lái)源主要是有機(jī)物的分解和農(nóng)田施用的氮肥的揮發(fā)。土壤的氨的揮發(fā)量隨著土壤pH值的上升而增大。京津地區(qū)土壤pH值為7~8以上，而重慶、貴陽(yáng)地區(qū)則一般為5~6，這是大氣氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方，風(fēng)沙揚(yáng)塵的緩沖能力低。這兩個(gè)因素合在一起，至少在目前可以解釋我國(guó)酸雨多發(fā)生在南方的分布狀況。3.顆粒物酸度及其緩沖能力

大氣中的污染物除酸性氣體SO2和NO2外，還有一個(gè)重要成員顆粒物。顆粒物的來(lái)源很復(fù)雜。主要有煤塵和風(fēng)沙揚(yáng)塵。后者在北方約占一半，在南方估計(jì)約占三分之一。顆粒物對(duì)酸雨的形成有兩方面的作用，一是所含的催化金屬促使SO2氧化成酸；二是對(duì)酸起中和作用。但如果顆粒物本身是酸性的，就不能起中和作用，而且還會(huì)成為酸的來(lái)源之一。目前我國(guó)大氣顆粒物濃度水平普遍很高，為國(guó)外的幾倍到十幾倍，在酸雨研究中自然是不能忽視的。4.天氣形勢(shì)的影響

如果氣象條件和地形有利于污染物的擴(kuò)散，則大氣中污染物濃度降低，酸雨就減弱，反之則加重（如逆溫現(xiàn)象）。

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