Химические реакции в атмосфере и её защитные свойстваж
презентация к уроку на тему
Презентация по предмету Химические основы экологии
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
khimicheskie_reaktsii_v_atmosfere_i_eyo_zashchitnye_svoystva.pptx | 311.79 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
« П ередовым бастионом», защищающим наше планету от потока лучей и частиц с высокой энергией, служат верхние слои атмосферы – стратосфера (озоновый экран) и ионосфера ( термо - и экзосфера). Эта защита основана на том, что молекулы и атомы этих зон как бы ловят губительные для живого космические, солнечные лучи и частицы. При этом сами они подвергаются химическим превращениям .
Фотодиссоциация Ионизация Реакции ионов в атмосфере 3.1 Диссоциативная рекомбинация 3.2 Перенос заряда 3.3 Реакции обмена Основные превращения, происходящие в верхних слоях атмосферы и обуславливающие её защитные свойства
1. Фотодиссоциация – разделение молекул с образованием свободных радикалов в результате поглощения фотона. Фотоны – это нейтральные элементарные частицы, переносчики электромагнитного излучения. Рисунок 1. Спектр электромагнитных излучений . ИК – область инфракрасного излучения; УФ – область ультрафиолетового излучения; СВЧ – область сверхвысоких частот
Фотон способен произвести какое-либо химическое взаимодействие со встретившейся ему молекулой или атомом атмосферы лишь в том случае, если он обладает достаточной энергией. Энергия каждого фотона определяется по формуле: Е= hv где h – постоянная Планка (6,62 * 10 -34 Дж∙ с); v - частота излучения. Частота излучаемого света связана с длинной его волны (λ). Таблица 1 – Значение кванта света при различной длине волны Λ , нм 0,1 300 500 700 Е, Дж 2 ∙ 10 -15 6,6 ∙ 10 -19 4 ∙ 10 -19 2,8 ∙ 10- 19
При этом сами молекулы должны поглощать фотоны, т. е. энергия фотона должна превращаться в молекуле в какую-либо энергию другой формы. Примером фотодиссоциации является диссоциация молекул О 2 на атомарный кислород при поглощении молекулами кислорода фотонов с минимальной энергией, равной 495 кДж/моль : О 2 + hv -> 2 О К нашему счастью, фотодиссоциация О 2 в верхних слоях атмосферы идет успешно, потому что фотоны эффективно поглощается молекулами кислорода . Это происходит благодаря тому, то в лучистой энергии Солнца присутствуют коротковолновые фотоны с энергией Е >495 кДж/моль, способные разорвать О - О-связь в молекуле кислорода .
Почему же «к нашему счастью»? Да потому что интенсивное ультрафиолетовое излучение Солнца, достигающее поверхности Земли, повышает частоту раковых заболеваний кожи, способствует возникновению катаракты, повреждает сельскохозяйственные культуры, губительно действует на фитопланктон — микроскопические растения, служащие начальным звеном в пищевых цепях океана (рис. 2 ). Рисунок 2. Негативное воздействие ультрафиолетовых лучей
Еще одним примером фотодиссоциации является диссоциация Н 2 О под действием облучения : Гидроксильный радикал НО∙ обладает высокой реакционной способностью и способствует очищению атмосферы, .поскольку играет роль детергента , превращающего газы в растворимые вещества, которые легко удаляются из атмосферы с осадками. Радикал взаимодействует практически со всеми химическими соединениями в атмосфере. Правда, очищая ее, гидроксил становится повинным в губительных для озер и лесов «кислотных дождях»! В будущем, по прогнозам, его содержание в атмосфере может уменьшиться. (Подумайте, к каким последствиям это может привести.) Хотя в верхних слоях атмосферы воды очень мало, она тем не менее вносит свою лепту в защитную функцию атмосферы .
2. Ионизация — образование ионов из молекул и атомов ,под действием солнечного излучения ( фотоионизация ) и в меньшей мере под действием потоков электронов и протонов, идущих от Солнца. Фотон только тогда сможет ионизировать молекулу или атом, если он обладает опять же достаточной энергией, чтобы вызвать отщепление внешнего электрона. В таблице 2 указаны некоторые из наиболее важных процессов ионизации в верхних слоях атмосферы; для каждого процесса приведены значения энергии ионизаций (Е) и максимальной длины волны ( λ макс ) фотона, способного вызвать ионизацию.
Таблица 2. – Реакции ионизации в верхних слоях атмосферы Реакция Энергия ионизации, кДж/моль Максимальная длина волны, нм N 2 + hv -> N 2 + + e - 1495 80,1 O 2 + hv -> O 2 + + e - 1205 99,3 O + hv -> O + + e - 1313 91,2 NO + hv -> hv ->NO + e - 890 134,5
3. Реакции ионов в атмосфере Диссоциативная рекомбинация — реакция иона с электроном с образованием нейтральной молекулы, которая в разреженных условиях верхней атмосферы быстро диссоциирует :
Перенос заряда — реакция молекулярного иона с нейтральной частицей, сопровождающаяся переносом электрона. Такая реакция идет только в случае, ес5ти энергия ионизации молекулы, теряющей электрон, меньше энергии ионизации молекулы, образующейся в результате переноса заряда (см. табл. 2). Например : Реакции обмена, которые в отличие от предыдущих процессов сопровождаются разрывом химической связи:
Спасибо за внимание .
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок "СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ"
СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ...
Лекция по теме: "Скорость химической реакции. Химическое равновесие"
Для студентов и преподавателей 1 курса....
Открытый урок "Скорость химической реакции"
Презентация и урок по теме "Скорость химической реакции". Включает в себя теоретическуюи практическую часть. Практическая чать - лабораторная работа....
Химические реакции
В материале представлена практическая работа, выполняемая при изучении дисциплины "Естествознание"...
Химическая кинетика.Скорость химической реакции
Методическая разработка урока составлена на основе педагогической технологии "Чтение и письмо для развития критического мышления". Она позволяет развивать мышление студентов при их работе с ...
Методическая разработка открытого урока по химии "Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химических реакций"
Данная работа рекомендуется для использования при подготовке специалистов по профессии среднего профессионального образования 29.01.05 Закройщик.. Урок построен с применением методов проблемного обуче...
Обратимость химических реакций. Химическое равновесие. Факторы, влияющие на смещение химического равновесия.
Методическая разработка включает 2 технологические карты ( для теоретического и практического уроков), презентацию и конспект теории из лучших источников; в заключении предлагается самостоятельная раб...