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课件（鲁科版）2026-2027学年高一化学必修1

该高中化学课件围绕“汽车限行”社会性科学议题，核心涉及氮及其化合物转化、尾气污染治理。通过SSI分析框架导入，结合价类二维图梳理氮元素转化关系，引导学生从多视角论证利弊，构建化学知识与社会问题的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与实践、科学态度与责任，以氮转化价类图和利弊分析表为载体，通过资料收集、证据推理深化论证。采用项目式学习，培养学生综合决策能力，教师可借助完整案例提升教学实效，学生能增强解决实际问题的素养。

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 课标定向 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。(科学探究与创新意识) 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。(证据推理与模型认知) 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。(科学态度与社会责任) 学习任务　重污染天气实行“汽车限行”的合理性 【新知导学】 一、社会性科学议题 1.含义 “社会性科学议题”(Socioscientific Issues,简称SSI),指由利用当代科学技术 研究开发所引起的一系列与_____________、_________及_____________ 等紧密相关的社会性问题。如重污染天气“汽车限行”、北方冬季为防止 产生雾霾天气,实行天然气取暖代替传统燃煤锅炉取暖等,都是与化学密 切相关的社会性科学议题。 社会伦理道德 经济发展 自然生态环境 2.社会性科学议题的分析框架 二、论证重污染天气实行“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 (1)“汽车限行”议题的科学问题: ①汽车尾气中含有氮的化合物:NO、NO2; ②雾霾中含有硝酸盐(N)、铵盐(N)。 (2)“汽车限行”问题涉及的氮及其化合物之间的转化关系 [思考]写出相关序号中涉及的化学方程式: ①_______________; ②2NO+2CO 2CO2+N2; ③_________________; ④________________________; ⑤_________________________或__________________________。  N2+O2 2NO 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 3NO2+H2O===2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 (3)分别从环境、经济、社会等视角列举应对重污染天气采取“汽车限行”措施的利与弊,填写下表: 视角 利 弊 环境 ______________________________ ___________ — 经济 ①____________________________ ______________________; ②降低社会总运输成本 ①___________________; ②造成私家车相关行业 就业减少 社会 _________________ __________________ _________________ 减少有害气体排放,减轻空气污染 和温室效应 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 缓解道路交通压力 增加公共交通压力, 导致人们出行不便 2.科学论证利与弊 (1)科学议题中各种观点论证的方法 (2)“汽车限行”能减轻空气污染观点的论证 ①收集相关资料:汽车行驶过程中会产生氮氧化物;大量汽车行驶会产生 较多的氮氧化物;氮氧化物会_____大气,是光化学烟雾、酸雨、雾霾形成 的原因等。 ②根据资料推理 污染 ③反驳及其证据:汽车中装有净化装置,会将氮氧化物转化为_____再排放。 ④再论证再推理:汽车净化装置中的_______容易中毒,不能有效地吸收 氮氧化物,且我国汽车更换净化装置的比率_____。 ⑤形成最终观点:“汽车限行”措施能够减轻_________。 氮气 催化剂 很低 空气污染 3.权衡利弊,作出决策 将经过论证的利与弊进行分析后,分清主次,权衡利弊,作出决策。 [思考]应对重污染天气“汽车限行”议题涉及哪些科学问题? 提示:涉及的问题: ①环境问题中,汽车尾气的成分,雾霾的化学成分,汽车尾气与雾霾的关系等; ②经济问题:汽车限行对经济的发展问题; ③社会问题:汽车限行对人们出行的影响等。 【总结升华】 1.汽车尾气产生污染涉及的含氮物质转化 (1)N2+O2 2NO (2)2NO+O2===2NO2 (3)4NO2+2H2O+O2===4HNO3 2.汽车尾气净化中涉及的含氮物质转化 (1)三元催化发生的含氮物质的转化 ①NOx→N2+O2 ②CO+NO→N2+CO2 (2)车用尿素转化氮氧化物的反应 3.社会性科学议题的分析框架 【即学即练】 1.易错辨析 (1)常见的空气污染物有SO2、NO2、PM2.5 及CO2。( ) 提示:二氧化碳的过量排放会引起温室效应,但不属于空气污染物。 (2)赤潮主要是由于水体中氮、磷等元素含量过低引起的。( ) 提示:赤潮主要是由于水体中氮、磷等元素含量过高引起的。 × × (3)汽车尾气中的氮氧化物来源于汽油的不完全燃烧。( ) 提示:机动车发动机的燃料燃烧时,在高温条件下使汽缸中的氮气与氧气反应生成氮氧化物。 (4)空气中二氧化碳的浓度过大会引起酸雨。( ) 提示:硫的氧化物可形成硫酸型酸雨,氮氧化物的排放可形成硝酸型酸雨,CO2的排放不会引起酸雨。 × × 2.下列气体中属于机动车排放的尾气且会造成光化学烟雾的是 (　　) A.SO2　　 B.NO2　　 C.CO2　　 D.CO 【解析】选B。机动车排放的尾气中含有氮的氧化物,而氮的氧化物能够形成光化学烟雾,答案选B。 3.如图是自然界中N、S两种元素的循环过程。 根据如图内容,判断下列说法正确的是 (　　) A.图示过程表示了地球臭氧层的破坏过程 B.图中涉及的氧化物均为酸性氧化物 C.机动车尾气中含有氮的氧化产物 D.图示中描述的过程所涉及的反应均为氧化还原反应 【解析】选C。图示过程没有涉及臭氧,不表示臭氧层的破坏过程,A不正确;图中涉及的氧化物中,NO2不是酸性氧化物,B不正确;机动车尾气中可能含有NO2或NO,二者都是氮的氧化产物,C正确;图示中SO2→H2SO3的反应不是氧化还原反应,D不正确。 课堂检测 1.防治大气污染,需重点治理汽车尾气。在催化剂作用下汽车尾气转化示意图如下,下列有关说法正确的是 (　　) A.转化过程中所有元素均被氧化 B.NO、CO均能使人体中毒 C.转化后的尾气对环境没有影响 D.汽车尾气中的NO、CO都是汽油燃烧的产物 【解析】选B。根据氧化还原反应的概念可知有元素被氧化则必有元素被还原,选项A错误;NO、CO有毒,均能使人体中毒,选项B正确;转化后的气体中的CO2能够引起温室效应,选项C错误;汽车工作时,燃料燃烧放出大量热量使空气中的氮气与氧气发生反应生成NO,因此NO主要来源不是汽油的燃烧,选项D错误。 2.(2025·海南中学高一检测)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催化剂在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 【解析】选B。由题目的信息可知,CO氧化为CO2所需的氧来源于氮氧化物,A项正确;汽车安装这种净化器后,能避免一氧化碳、氮氧化物造成的空气污染,但不能避免铅污染,B项错误;Pt-Rh催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变,C项正确;氮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,D项正确。 3.大气污染物SO2、NO2导致的主要环境问题对应为 (　　) A.酸雨和光化学烟雾　　 B.温室效应和赤潮 C.水华和臭氧层空洞 D.酸雨和白色污染 【解析】选A。大气污染物SO2导致的主要环境问题是形成硫酸型酸雨,NO2导致的主要环境问题是形成光化学烟雾和硝酸型酸雨,A符合题意;温室效应与二氧化碳等气体有关,赤潮是水中氮、磷元素浓度过大造成的,B不符合题意;水华是水体富营养化造成的,臭氧层空洞的成因来自多个方面,C不符合题意;白色污染是聚乙烯等塑料造成的,D不符合题意。 【深挖掘·教材激活】 4.(溯源教材·P126)我国“蓝天保卫战”成果显著,肆虐的雾霾逐渐被遏制。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示: 回答下列问题: (1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有___________________________(填化学式,下同)。   (2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是________________________。   (3)写出SO2转化为SO3的化学方程式: _________________。   (4)工业上利用氨气制备一氧化氮,反应的化学方程式为___________。   (5)实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并存放在阴凉处,其原因为_________________ (用化学方程式表示)。   (6)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为_________________。  【解析】(1)酸性氧化物是能与碱反应得到盐 和水的氧化物,符合要求的有SO2、SO3、N2O5。 (2)图中物质溶于水呈碱性的只有NH3。 (3)二氧化硫在催化剂存在时可以转化为三氧化硫:2SO2+O22SO3。 (5)浓硝酸见光或受热时易发生分解反应:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,因此要保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处。 (6)氨气中的氮元素为-3价,一氧化氮中的氮元素为+2价,因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气:6NO+4NH35N2+6H2O。 答案:(1)SO2、SO3、N2O5　 (2)NH3　 (3)2SO2+O22SO3　 (4)4NH3+5O24NO+6H2O (5)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O (6)6NO+4NH35N2+6H2O $