第3章 微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性 导学案--2025-2026学年高一上学期化学鲁科版必修第一册

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 【课前预习案】 【必备知识】一、社会性科学议题 1.含义:社会性科学议题是指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 二、社会性科学议题中利与弊分析的视角 三、科学论证的水平 水平 标准 水平1 有笼统的观点,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,或者资料不充分 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 【情景思考】1.在冬季,各地会根据雾霾天气情况,采取汽车单双号限行的措施。限行的原因与汽车尾气有关。汽车尾气中有害气体有哪些?与雾霾的形成有哪些关联? 2. 由“汽车限行”，分析汽车尾气有什么危害? 【课堂探究案】 【活动探究1】项目活动：科学认识社会性科学议题,寻找利与弊 1.科学分析议题,理清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 (2)氮及其化合物的转化关系图: 涉及的化学方程式: 2.“汽车限行”措施的利与弊 视角 利 弊 环境 减少有害气体排放,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 【知识小结】如何治理汽车尾气? （尾气：NOx） ①碱液吸收法 涉及反应方程式： ②催化转化法 涉及反应方程式： 【巩固提升】 1.如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所需氧来源于NOx B.汽车安装这种净化器后,能避免铅污染 C.Pt-Rh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 2.今天,汽车已经成为人类不可缺少的交通运输工具,但是,随着汽车数量的增多,汽车尾气产生的污染成为引起光化学烟雾的主要危害之一,目前,全国各省市实行汽车限行。机动车尾气净化器可以有效缓解此类污染,它的特色之一是使一氧化碳与一氧化氮在催化剂的条件下反应生成二氧化碳和氮气。 (1)写出尾气净化器中所发生反应的文字表达式 _ 。  (2)下列不属于大气污染物的是____________(填序号)。  ①CO　②CO2　③SO2　④O2　⑤可吸入颗粒物 【活动探究2】项目活动　以硫酸厂建立的利弊为例,学习科学论证,论证利与弊 探究思路 建立硫酸厂的利弊 角度 利 弊 环境 对空气、土壤、水体造成污染 经济 带来经济效益、促进当 地经济发展,提高居民的 收入 社会 解决当地的就业问题,加 快现代化进程 占用当地的土 地、水源等 【探究总结】 接触法制硫酸1.原理 (1)燃烧硫或煅烧硫铁矿制二氧化硫; (2)用二氧化硫氧化成三氧化硫;(3)三氧化硫与水反应成硫酸。 2设备 3. 主要方程式 【迁移应用】1.化工厂厂址选择是一个复杂的问题,受到原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素的制约。硫酸厂应建在 (　　) ①靠近原料产地,远离消费中心　②靠近消费中心,稍偏离原料产地　 ③交通便利,人口稠密的居民区　 ④建在环保要求高的地区,便于“三废”的治理 A.①②③④　　　　　　　 B.①③④ C.①②④ D.② 2.有关硫酸工业综合经济效益的说法中正确的是(　　) A.甲地有丰富的硫铁矿资源,水源、能源充足,交通便利,是风景秀丽的旅游胜地,虽当地使用硫酸的工业不多,但为提高当地经济效益宜建硫酸厂 B.为减少SO2对空气的污染,可以建高烟囱,使含SO2的尾气在高空扩散稀释,到达地面时达到安全浓度 C.硫酸生产过程排放的污染物主要是含SO2的尾气、固体烧渣、废酸和废水等 D.选择硫酸厂厂址时,当经济利益与环保问题有冲突时,为提高人们的物质生活水平,应先考虑经济利益的问题 1.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氮有关(如图所示)。下列叙述错误的是(　　)。 A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关 2.当前,汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明,含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物,其原理如下: 下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是(　　)。 A.部分光能转变为化学能 B.消除总变化为NOx+O2+H2OHNO3 C.消除反应能全天候发生 D.使用纳米TiO2的消除效率更高 【素养探究】 【探究一】酸雨成分的分析 1.某同学查阅资料得知:酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质,形成了pH低于5.6的酸性降水。中国的酸雨多为硫酸型酸雨,少为硝酸型酸雨。各种机动车排放的尾气是形成酸雨的重要原因。 (1)酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。以5.6为标准是因为正常雨水的pH大约为5.6,请分析原因。 (2)“硝酸型酸雨”是如何形成的? (3)某测定酸雨的站点,对取得的酸雨样品进行了pH的测定,随时间推移,得到了如下实验数据。试分析酸雨的类型、形成原因及pH随时间变化的原因。 时间（h） 开始 8 16 24 32 40 48 pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0 (4)如何设计实验证明(3)中的结论,请写出你的思路,并与同学们进行交流。 【探究二】防止酸雨的措施的选择 2.通过近20年的治理,柳州空气的二氧化硫含量已于2006年达标。 (1)把煤燃烧产生的废气通入CaCO3与水形成的浆状物,可以起到很好的脱硫效果,同时制得副产品石膏。试写出有关反应的化学方程式。 (2)为了持续打好环保战,柳州市政府推广绿色低碳的出行方式,大力支持当地清洁车辆的生产与使用,如使用纯电动汽车。这些措施可以大大减少汽车尾气的排放,汽车尾气的主要污染气体有哪些?对环境造成的主要危害有哪些? (3)为了彻底修复城市生态,进一步改造城市风貌,柳州市不仅做了“节能减排”的减法,还进行“绿色覆盖”的加法,实施了一系列城市绿化建设工程。这些做法体现了什么环境治理的思想? 【探究三】迁移应用 3.水华指淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象,是藻类大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。你能解释原因吗?可以采取什么措施防止这种现象的发生? 【课堂检测】 1.对含有氮氧化物的废气进行处理。 (1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下: NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O　① 2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O　② 在反应①中,氧化剂是　　　　,还原剂是　　　　　。在反应②中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。  (2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成N2和CO2,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)在一定条件下,氨气也可将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气与二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)NO2　NO　1∶1 (2)2CO+2NON2+2CO2 (3)6NO2+8NH37N2+12H2O 2.汽车尾气中主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质,汽车尾气已成为城市空气污染的主要来源,必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它能使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。已知汽油和柴油的主要成分是碳氢化合物。请回答下列问题: (1)汽车尾气中NO的主要来源是　　　　。  A.汽油、柴油中的含氮物质的燃烧产物 B.空气中的N2与汽油、柴油的反应产物 C.空气中的N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应产物 D.汽车高温尾气导致空气中N2与O2发生化合反应 (2)写出CO与NO反应的化学方程式:　 。  (3)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有　　　(多选)。  A.开发氢能源　　　　　 B.使用电动车 C.限制车辆行驶 D.使用乙醇汽油 (4)氨气可用来处理氮氧化物。例如,氨气与二氧化氮可发生反应生成无毒的物质,该反应的产物是　　　　,氨气在反应中表现　　　　(填“氧化性”或“还原性”)。  (5)在氮氧化物混合气体中,当NO和NO2的物质的量之比为1∶1时,则该混合气体的组成相当于另一种氮氧化物,该氮氧化物的化学式为　　　　。  【答案】(1)C　(2)2CO+2NO2CO2+N2 (3)ABD　(4)N2和H2O　还原性　(5)N2O3 5 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $