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1、通常认为pH小于5.6的降水即为酸雨，这是根据大气中CO2在平衡时蒸馏水的pH确定的。当降水的pH小于5时，生态平衡就会遭到破坏，例如地表水（河流、湖泊）的酸度增加，影响鱼类的生存；树木枯萎甚至死亡，农作物产量大幅度降低直至绝收；侵蚀建筑物、道路和桥梁案例：探究酸雨的危害课时：2课时，课后继续分小组管理、观察和记录。目的：通过探究酸雨对小麦种子萌发的影响，认识酸雨 的危害。背景知识：酸雨是指雨水中含有一定数量的酸性物质（ 硫酸、硝酸、盐酸、碳酸等），pH小于5.6的酸性降雨。酸雨的形成是一个非常复杂的过程。一般认为，酸雨的形成主要是由于人为排放的二氧化硫进入大气后，造成局部地区大气中二氧化硫富
2、集，在水的凝集过程中形成硫酸等酸性物质，随雨水降落下来。材料器具：培养皿，小麦种子， 以硫酸为材料配制的不同pH的“酸雨”。方法步骤：第一课时(1)分小组讨论，如何利用教师提供的模拟酸雨来设计探究酸雨危害的实验，包括设计对照实验。(2)把一定数量的浸泡过的小麦种子，分别放在若干个培养皿中，给培养皿编号。(3)每天定时向培养皿中的种子喷洒不同pH的“酸雨”，观察和记录种子萌发的情况(注意：硫酸、硝酸、盐酸都是腐蚀性很强的酸液，应按药品使用安全规定进行操作)。第二课时(1) 7天后列表汇总全班学生的实验数据。(2) 讨论：酸雨对小麦种子的萌发有什么影响？1生物的生存依赖一定的环境 2生物与环境组成
3、生态系统3生物圈是人类与其他生物的共同家园 案例：探究酸雨的危害酸雨对植物生长的影响背景资料：1形成原因：近代工业革命，从蒸气机开始，锅炉烧煤,产生蒸汽,推动机器；而后火力电厂星罗齐布,燃煤数量日益猛增。遗憾地是，煤含杂质硫，约百分之一，在燃烧中将排放酸性气体 SO2；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份，发现它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性；市区雨水含硫酸或酸性的硫酸
4、盐,呈酸性。于是史密斯首先在他的著作空气和降雨：化学气候学的开端中提出“酸雨”这一专有名词。2酸雨：科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关；而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关；然后建立了一个指标：氢离子浓度对数的负值,叫pH值。于是，纯水的pH值为7；酸性越大，pH值越低；碱性越大,pH值越高。未被污染的雨雪是中性的，pH值近于7；当它为大气中二氧化碳饱和时，略呈酸性，pH值为5.65。被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨。3酸雨的危害：酸雨危害危害包括森林退化，湖泊酸化，鱼类死亡，水生生物种群减少，农田土壤酸化、贫脊，有毒重金属污染增强，粮食、蔬菜、瓜果大面积减产，使建
5、筑物和桥梁损坏，文物面目皆非。探究过程:1提出问题：酸雨对种子发芽率和幼苗的生长有不利影响吗？有怎样的不利影响?不同的酸在同一PH时对同种植物种子发芽率和幼苗的生长有不同的影响吗？2作出假设：酸雨对种子发芽率和幼苗的生长有不利影响，可能会使种子发芽率降低，幼苗叶片表面有斑点等现象。不同的酸在同一PH时对同种植物种子发芽率和幼苗的生长影响基本相近。3探究方案：材料用具：53100颗青菜种子（子粒饱满无病斑） 53套培养皿（规格一样） 吸水纸 5支吸管 PH3的盐酸溶液 PH3的硫酸溶液 PH3的冰乙酸溶液 PH7的清水 4-6张设计好的观察记录表探究步骤：观察种子的萌发和萌发后幼苗的生长状态，将
6、青菜种子分散放在铺了吸水纸的培养皿里，保持湿润（用每组相应的溶液湿润），放在向阳处，每个培养皿中青菜种子数为100颗。观察记录：表14，格式如下：4观察记录及分析：（具体记录附表）1.酸雨对种子发芽率的影响（见表一）对第四天、第八天的观察记录进行分析如下：表一注：冰乙酸3、4代表PH=3，PH=4，冰乙酸4是在冰乙酸3第四天还未发芽的情况下进一步探究做对照得出的数据。分析：种子发芽率是指在最适宜条件下，在规定天数内，发芽的种子占供试种子的百分数。上表显示在对照组清水中的发芽率最高：第四天为22，其次为盐酸16，硫酸8，冰乙酸3为0；第八天为45，其次冰乙酸4为21，盐酸18，硫酸12，由此说明
7、两点：一、酸雨降低了种子的发芽率，与假设相符；二、同ph的不同酸对种子发芽率影响不同，与假设不符，分析其原因有两点：一是盐酸具有挥发性，虽然培养皿加盖培养，但还是有少量的盐酸挥发掉，降低了种子发芽时种子周围的酸性。二是不同的酸存在电离程度的差别。分析各酸的电离方程式：HCL=H+Cl-(盐酸是强酸，完全电离)，H2SO4=H+HSO4-；HSO4-=H+SO42-(硫酸是二元酸，一级电离完全电离，受H+影响，H+大时，二级电离平衡常数Ka=1.2010-2)，HAc=H+Ac-(醋酸是弱酸，不完全电离，在25时，其电离平衡常数Ka=1.7610-5。)当PH=3时，由上分析可知，醋酸浓度最大，
8、其次是硫酸，盐酸。在种子萌发的过程中，随H+被消耗，弱电解质硫酸根离子、醋酸电离程度加大。由于硫酸根离子的Ka远大于醋酸的Ka，因而在种子萌发的酸环境中，随着时间的推移，H+的消耗，醋酸的PH最小，其次是硫酸、盐酸。2.酸雨对幼苗的生长状态的影响（见表二）对第四天、第八天的幼苗烂芽、烂根、叶片出斑点和根周围有霉菌等观察记录进行分析如下：表二注：冰乙酸3种子未萌发不作比较，冰乙酸4后期进行观察时间短也不作比较。分析:上表显示硫酸对幼苗的危害性大，盐酸相对轻些。原因可能主要是硫酸是二元酸，在PH=3时，其不完全电离，其酸性比盐酸大，其对幼苗的不良影响相对也大些。5得出结论：由上分析可见，酸雨的PH
9、越小，即酸性大，对生物生长不良影响就大。其生理机制主要是酸雨中的H+降低了细胞PH值，改变了生物生长、发育和繁殖等生命活动所需要的正常酸碱度，酸雨所带来的过量H+会替换其它元素，包括钾、镁、钙等营养元素，从而影响植物的生长。高浓度H+还可以溶解土壤中自然产生的铝，铝一旦被分解释放就会妨碍植物根系吸收水分和养料的能力，尤其是影响镁的吸收。随着镁的溶出，土壤中会发生镁不足的情况，镁是叶绿素的核心元素，是植物的活性、新陈代谢不可欠缺的元素，缺少镁将会导致植物枯萎，而重金属如锰、铬、铅、汞等元素在酸性的作用下，也可变成可溶性物质，这不仅使植物遭受毒害，还会污染地下水和江河湖泊，从而严重危害到其他生物的
10、生存6讨论：为什么会有人工模拟酸雨大棚？形成的污染危害，短则数月，长则数年，才能明显看出。为了缩短效应时间，方便实验条件，人们建立了类似于体育馆大小规模的塑料或玻璃大棚，实施人工气候，按时喷撒酸雨，馆中种植各类树木植物，小型池塘饲养各种鱼类，其术语叫“模拟酸雨”。它帮助人类认识酸雨规律，找出有效防治措施。土壤酸化后会有怎样的影响？土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫脊化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物
11、病虫害，使作物减产。如何有效地控制酸雨？使用干净无污染的能源，如太阳能，潮汐和地热等，发展沼气，使用低硫煤。要将汽车尾气净化，用甲醇，燃气代替汽油。另外公众参与意识要强，例如, 我们可以在校园内或马路边种植一些对酸雨敏感性植物, 以观测酸雨对环境的影响；或筛选和培植抗酸雨经济作物, 花卉等, 以改造环境。这些活动有利于提高我们的环保意识和增加环保知识。指导教师点评：通过本次探究活动，学生认识到酸雨对生物的危害，进一步提高了对环境保护的意识；在探究中突出对学生科学探究能力的培养和科学方法的训练。如在探究中数据的记录，处理；重复组和对照组的设计；对探究中冰乙酸3不发芽现象，作出进一步探究。在探究中
12、充分实现了对学生的情感，态度和价值观的教育。如在活动中学生积极而又热情，主动且持之以恒地到实验室进行观察，认真如实地记录，小组成员相互合作，井然有序。虽然在模拟探究中存在一些疏漏，如对萌发种子周围环境PH的检测，但整个探究目标还是能达到的，因此本次探究活动还是成功的！研究课题：酸雨对小麦种子萌芽的影响设计目的：通过模拟酸雨对小麦种子萌芽的影响的实验，探究酸雨对农作物种子萌芽的危害，使人们认识到生态环境的重要性，以增强人们的环保意识。实验背景：为提高学生的动手、动脑和创造性思维的能力，学校特开展了研究性学习的活动。现在，全球的生态环境遭到严重的破坏，各种污染横行，大气污染便是其中之一。大气污染的
13、主要成份是二氧化硫、二氧化氮和颗粒悬浮物等。二氧化氮在大气中发生各种复杂的化学反应，与一氧化氮相互循环转化，破坏大气的臭氧层，使地球大气层出现了不少臭氧空洞，威胁着人类的身体健康。颗粒悬浮物等会通过呼吸作用引起人们的吸呼道疾病，破坏人类健康。二氧化硫也会经过各种化学反应转化为三氧化硫，又形成酸雨，降落到地面上会毁坏森林树木、河流湖泊、建筑雕塑和各种农作物等。实验材料用具：小麦种子（100粒）、培养皿10个（从生物实验室借）、稀硫酸、量筒、烧杯、洁净水、喷洒装置实验设计：将小麦种子分为10份（各10粒），放在10个培养皿中。配制不同PH值的酸雨123456789PH=1PH=2PH=3PH=4PH=5清水每天给种子喷酸雨，保持潮湿，每天观察记录。实验步骤：（1）上网查资料，丰富论文素材，搜索照片、图片、文字（酸雨的形成、危害，对种子萌发的影响）等。（2）可用精密的PH试纸测定商州降雨PH值，记录。最后反映在总结中。结果分析：将10组实验结果（种子的变化情况，发芽率等）进行比较分析，认真总结得出结论。注意事项：（1）每次的灌溉量不宜太大；（2）在实验中要认真观察，准确记录；（3）结果分析要认真思考总结，得出变化趋势。指导老师：赵子华