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-【导与练】2023-2024学年高中化学必修第一册同步全程学习全书word（新教材，鲁科版

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 1.能够综合应用氮及其化合物的性质及转化关系探讨相关的社会性科学议题。 2.在寻求证据支持观点的过程中,能够综合运用信息查找、问卷调查、访谈等多种方法获得必要资料;能够对资料进行加工分析,依据观点、证据和结论之间的逻辑关系进行有条理的阐述,逐步发展“科学态度与社会责任”的学科核心素养。 3.能够从科学、环境、经济、社会等多个方面,权衡不同观点的利与弊,有依据地作出决策。 1.社会性科学议题 (1)社会性科学议题(SSI)的含义。 由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)社会性科学议题的分析框架。 2.社会性科学议题中利与弊的分析视角 3.科学论证的水平 水平 标准 水平1 有观点,缺少必要的资料 水平2 有观点和资料,缺少从资料到观点的推理过程或推理过程不合理,或资料不充分 水平3 有观点、资料以及从资料到观点的推理过程;资料充分,推理过程合理 水平4 有观点、资料以及从资料到观点的推理过程;资料充分,推理过程合理;考虑了可能的反驳及其证据 探究　重污染天气“汽车限行”的合理性 　　为了应对重污染天气,把空气污染指数控制在合理范围内,北京首先采取了尾号限行措施,随后,南昌、长春、兰州、贵阳、杭州、成都、广州、深圳等城市先后实施尾号限行;其中贵州、杭州、成都的限行效果比较显著,北京限行的效果正在被迅速增长的机动车数量抵消。同时汽车限行也给居民出行带来了很大的不便。由此,引发了关于“汽车限行”的争议。针对汽车的使用过程思考下列问题。 问题1:目前大气中氮氧化物的主要来源是什么?其引起了哪些环境问题? 提示:大气中氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。以NO和NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾、酸雨、雾霾的一个重要原因。 问题2:汽车尾气中的氮氧化物是如何产生的?汽车尾气中还有哪些有害物质? 提示:汽车汽缸中N2和O2在电火花放电时反应生成NO,继而转化为NO2。汽车尾气中还含有烃不完全燃烧生成的短链烃、一氧化碳,汽油中的硫元素被氧化生成的SO2等。 问题3:调查目前治理汽车尾气污染的方法有哪些? 提示:方法一　消除汽车尾气中有害气体。在汽车排气管装上催化转化器,使NO或NO2与CO反应生成N2和CO2。 方法二　汽车限行。减少汽车的使用频次,进而减少汽车尾气排放。 问题4:硝酸的生产、煤和石油的燃烧排放的尾气中均含有大量的氮氧化物,请从物质类别和化合价的视角提出消除污染的方法。 提示:氮氧化物属于非金属氧化物,可以用碱液吸收,NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O, 2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。 NH3还原法,6NO+4NH35N2+6H2O, 6NO2+8NH37N2+12H2O。 科学分析议题中的科学问题和科学知识 1.“汽车限行”议题的科学问题 汽车尾气中含有氮的化合物NO、NO2、NH3;雾霾中含有硝酸盐(N)、铵盐(N)。 2.氮及其化合物之间的转化关系 N2NONO2HNO3 (1)化合价角度:如N2转化为NO,氮元素的化合价升高,应加入化合价降低的氧化剂。 (2)物质类别角度:如单质转化为氧化物,根据元素守恒,应加入含氧元素的物质。 3.“汽车限行”措施的利与弊 视角 利 弊 环境 减少有害气体的排放,减轻空气污染和温室效应 经济 促使人们购买第二辆汽车,汽车销量增加,促进经济发展 导致汽车保有量增加 社会 缓解道路交通压力 增加公共交通压力,导致人们出行不便 1.在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是(　C　) A.汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO B.NO2是该过程的中间产物 C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D.催化转化总反应为2NO+O2+4CO4CO2+N2 解析:汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等,故A正确;气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程中先生成二氧化氮,然后在催化剂表面和一氧化碳反应,最终生成无毒气体,起到尾气净化的作用,故B正确;NO和O2在常温下就会发生反应,故C错误;尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分,反应的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2,故D正确。 2.光化学烟雾是一次污染物(如氮氧化物、碳氢化合物等)发生光化学反应后生成的二次污染物,主要含有臭氧、过氧硝酸酯等。下列有关光化学烟雾的说法不正确的是(　C　) A.光化学烟雾具有氧化性 B.汽车尾气是造成光化学烟雾的主要原因之一 C.光化学烟雾对人体没有危