(教案)第3章 微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学必修第一册(鲁科版2019)

微项目　论证重污染天气“汽车限行”的合理性 ——探讨社会性科学议题 学习任务目标 1．能从氮氧化物等尾气排放的角度论证重污染天气“汽车限行”的可行性，学会社会性科学议题研究的一般方法。 2．学会通过问题探究过程养成关注环保、关注社会发展的意识，增强社会责任感。 1．空气的成分按体积计大约是：氧气21%、氮气78%、稀有气体等其他成分1%。 2．纯净物由一种物质组成；混合物由两种或多种物质组成。氧气、氮气等是纯净物，空气是混合物。 3．空气是一种宝贵的自然资源，要保护空气，防止污染空气。 4．氮氧化物、SO2等进入雨水中形成酸雨。 (1)SO2型酸雨涉及的化学方程式： 2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4、SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。 (2)氮氧化物型酸雨涉及的化学方程式： 2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 一、社会性科学议题 1．定义：利用当代科学技术研究开发所引起的一系列与社会伦理道德、经济发展及自然生态环境等紧密相关的社会性问题。 2．社会性科学议题的研究步骤 (1)科学认识议题 (2)寻找利与弊 (3)论证利与弊是否成立 (4)权衡利弊，做出决策 二、论证重污染天气“汽车限行”的合理性 1．科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 “汽车限行”问题涉及的氮及其化合物之间的转化关系 写出相关序号中涉及的化学方程式： ①N2＋O22NO； ②2NO＋2CO2CO2＋N2； ③2NO＋O2===2NO2； ④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； ⑤3NO2＋H2O===2HNO3＋NO或4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 2．学习科学论证，论证利与弊 (1)以“汽车限行”能够减轻空气污染这一观点进行论证并交流。 ①汽车尾气的产生及主要产物 N2＋O22NO； 2NO＋O2===2NO2。 产生的氮氧化物会对环境造成污染。 ②汽车尾气的净化方式(安装催化转化器将氮氧化物转化为N2)。 反应的化学方程式为2NO＋2CO2CO2＋N2。 ③其他污染：会产生PM2.5。 (2)科学论证，形成可靠观点 汽车行驶过程中会产生氮氧化物→尾气中有氮氧化物→氮氧化物进入大气中→大气中的氮氧化物会导致光化学烟雾，也会转化成硝酸及其盐等物质导致酸雨、雾霾等问题。 3．权衡利弊，作出决策 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)社会性科学议题研究的第二步是寻找利与弊。 (　　) √　提示：社会性科学问题研究的第二步是寻找利与弊。 (2)氮氧化物和碳氧化物均能形成酸雨。 (　　) ×　提示：碳氧化物不能形成酸雨。 (3)汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物是形成光化学烟雾的元凶。 (　√　) (4)任何社会性科学议题经论证后均可实施。 (　　) ×　提示：只有论证可行后才可实施。 (5)重污染天气“汽车限行”是可行的。 (　√　) 2．导致下列现象的主要原因与排放NO无关的是(　　) A．酸雨 B．光化学烟雾 C．臭氧层空洞 D．温室效应 D　解析：NO的排放可以引起酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞，但是不能引起温室效应。 3．下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。有关叙述不正确的是(　　) A．CO氧化为CO2所需氧来自NOx B．汽车安装这种净化器后，能避免铅污染 C．Pt­Rh催化剂化学反应前后质量不变 D．使用该净化器能减少酸雨的发生 B　解析：由题目的信息可知：CO氧化为CO2所需氧来源于氮的氧化物，汽车安装这种净化器后，能避免一氧化碳、氮的氧化物造成的空气污染，不是铅污染；Pt－Rh催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变；氮的氧化物也会造成酸雨，因此使用该净化器能减少酸雨的发生。 汽车尾气的成分与治理 在冬季，各地会根据雾霾天气的情况，采取汽车单双号限行的措施。 探究1：限行的原因与汽车的尾气有关，汽车尾气中有害的气体有哪些？ 提示：汽车尾气中含有氮的化合物NO和NO2。 探究2：汽车尾气中含有NO的原因是什么？ 提示：在机动车内燃机中燃烧产生的高温条件下，氮气与氧气反应生成NO。 探究3：汽车尾气有什么危害？ 提示：汽车尾气中的NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾——光化学烟雾，光化学烟雾中含甲醛、乙醛等刺激性有毒物质，会刺激人的呼吸道。 1．汽车尾气在光照下分解时，即开始光化学烟雾的循环，它的形成过程可用下列化学方程式表示：NO2===NO＋O,2NO＋O2===2NO2，O2＋O===O3。下列有关叙述不正确的是(　　) A．此过程中，NO2是催化剂 B．在此过程中，NO是中间产物 C．此过程的总方程式为2O3===3O2 D．光化学烟雾能引起人的外呼吸功能严重障碍 C