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（同步课件）化学鲁科版必修第一册

鲁科版必修第一册 第三章 物质的性质与转化 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 学习科学论证，论证利与弊 2 科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 1 权衡利弊，作出决策 3 学习内容导览 2 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。 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。 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。 素养锚定·课标定位 “汽车限行”的争议 这是一个“社会性科学议题” 情境启思·任务缘起 科学认识社会 性科学议题， 寻找利与弊 01 5 任务一 解读“社会性科学议题” 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 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、广州等多个城市采取了汽车限行措施，以期降低机动车尾气排放量。部分市民对这样的举措不满，认为汽车尾气不是导致城市空气质量问题（如雾霾）的主要原因；也有人认为，这样的措施给人们的出行带来了诸多不便。由此，引发了关于“汽车限行”的争议。 分层研学·探理悟新 知识总结 1.社会性科学议题含义 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 “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。 有很多议题与化学密切相关 分层研学·探理悟新 知识总结 2.社会性科学议题的分析框架 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 探讨社会性科学议题 科学认识议题 寻找利与弊 论证利与弊是否成立 权衡利弊 作出决策 明确议题中的科学 问题和科学知识， 正确认识议题 从环境、经济、社会等视角寻找利与弊 依据初步分析得到的 利与弊，充分查找相 关资料，进行分析推 理，考虑可能存在的 反驳，论证利与弊是 否成立 结合实际情况，分 清主要矛盾和次要 矛盾，权衡利弊， 作出符合科学态度 和社会责任的决策 分层研学·探理悟新 2.社会性科学议题的分析框架 知识总结 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 ①面对社会性科学议题，首先需要明确议题中的科学问题和科学知识，正确认识议题；然后从环境、经济、社会等视角寻找议题涉及的利与弊，论证这些利与弊是否成立；最后结合实际情况综合考虑，权衡利弊，作出决策。 ②在本项目活动中，你将依据社会性科学议题的分析框架，论证重污染天气“汽车限行”是否合理，提升应用物质性质与转化分析和解决问题的能力、论证能力以及综合考虑作出决策的能力。 分层研学·探理悟新 任务二 科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 探讨社会性科学议题时，首先需要对议题进行分析，厘清相关的科学问题和科学知识，在此基础上寻找议题涉及的利与弊。 1.科学分析议题，厘清议题中的科学问题和科学知识。 （1）应对重污染天气“汽车限行”议题涉及哪些科学问题？ （2）该议题涉及哪些物质及其变化？书写相关反应的化学方程式，表示其中氮及其化合物之间的转化关系。 分层研学·探理悟新 知识总结 3.科学分析议题，厘清议题中的科学问题和科学知识。 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 ⑴应对重污染天气“汽车限行”议题涉及哪些科学问题？ ①环境问题: 汽车尾气成分，雾霾化学成分，汽车尾气与雾霾关系等； 分层研学·探理悟新 知识总结 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 ③社会问题：汽车限行对人们出行的影响等。 ②经济问题：汽车限行对经济的发展问题； 3.科学分析议题，厘清议题中的科学问题和科学知识。 ⑴应对重污染天气“汽车限行”议题涉及哪些科学问题？ 分层研学·探理悟新 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 ⑵该议题涉及哪些物质及其变化？书写相关反应的化学方程式，表示其中氮及其化合物之间的转化关系。 物质类别 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 -3 0 +2 +5 +4 化合价 +1 +3 碱 N2 NO2 NH3 Cu(NO3)2 NO N2O5 HNO3 NH4+ NH3· H2O 分层研学·探理悟新 知识总结 3.科学分析议题，厘清议题中的科学问题和科学知识。 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 ⑵该议题涉及哪些物质及其变化？书写相关反应的化学方程式，表示其中氮及其化合物之间的转化关系。 N2 + O2 = 2NO 放电 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO NH3＋HNO3＝NH4NO3 分层研学·探理悟新 任务三 社会性科学议题中利与弊分析的视角 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 社会性科学议题往往比较复杂，需要放在一定的社会背景中，从多个视角综合分析议题涉及的利与弊；其中，环境、经济、社会是基本的分析视角。 例如，关于应对重污染天气采取“汽车限行”措施，某小组分析出的利与弊如下所示。 环境视角：（利）“汽车限行”，减少有害气体排放，减轻空气污染和温室效应。 经济视角：（利）“汽车限行”，促使人们购买第二辆汽车，汽车销量增加，促进经济发展；（弊）导致汽车保有量增加。 社会视角：（利）“汽车限行”，缓解道路交通压力；（弊）增加公共交通压力，导致人们出行不便。 分层研学·探理悟新 任务三 社会性科学议题中利与弊分析的视角 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 2. 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。 分层研学·探理悟新 16 4.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。 知识总结 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 视角 利 弊 环境   经济 社会 减少有害气体排放，减轻空气污染和温室效应 ①促使人们购买第二辆汽车，汽车销量增加，促进经济发展 ①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降低社会总运输成本 ②造成私家车相关行业就业减少 分层研学·探理悟新 【例1】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 (　　) 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害 D．光化学烟雾一般出现在强日照条件下 一、科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 C 典例剖析·逻辑释疑 学习科学论证，论证利与弊 02 19 任务四 “汽车限行”能减轻空气污染观点的论证 二、学习科学论证，论证利与弊 对于社会性科学议题涉及的各种利与弊的观点，经过论证才能明确是否成立。为 了论证观点，需要依据观点充分收集相关资料，并对资料进行推理分析，使资料成为 支持或者否定某种观点的证据，并且考虑是否存在对资料或者推理过程的反驳。观点、 资料、推理过程、反驳是科学论证的基本要素。经过充分的科学论证，形成可靠的观点， 才有助于作出合理的决策。 分层研学·探理悟新 1.收集相关资料 知识总结 二、学习科学论证，论证利与弊 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；氮氧化物会污染大气，是光化学烟雾、酸雨、雾霾形成的原因等。 分层研学·探理悟新 知识总结 二、学习科学论证，论证利与弊 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；氮氧化物会污染大气，是光化学烟雾、酸雨、雾霾形成的原因等。 分层研学·探理悟新 2.根据资料推理 知识总结 二、学习科学论证，论证利与弊 氮氧化物进入大气 汽车行驶过程中产生氮氧化物 汽车尾气中有氮氧化物 形成酸雨、雾霾、光化学烟雾等 分层研学·探理悟新 二、学习科学论证，论证利与弊 3.反驳及其证据 知识总结 汽车中装有净化装置，会将氮氧化物转化为氮气再排放。 2NO＋2CO 2CO2＋2N2 催化剂 4.再论证再推理 汽车净化装置中的催化剂容易中毒，不能有效的吸收氮氧化物，且我国汽车更换净化装置的比率很低。 分层研学·探理悟新 二、学习科学论证，论证利与弊 5.形成最终观点 知识总结 采取“汽车限行”措施能够减轻空气污染 分层研学·探理悟新 任务五 以“汽车限行”能够减轻空气污染这一观点为例进行论证并交流 二、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为例进行论证并交流。请你对某小组的论证情况进行分析评价，并完善这一论证过程。 同学甲：汽车行驶会产生污染，因为会产生氮氧化物。 同学乙：虽然会有氮氧化物产生，但不一定会排放到大气中。 同学甲：在汽缸中，氮气与氧气会发生反应，产生一氧化氮和二氧化氮，汽车尾气中肯定有氮氧化物。 同学丙：汽车中装有净化装置，会将氮氧化物转化成氮气，然后再排放到大气中。 同学乙：大自然有自我净化能力，能够消耗氮氧化物。 同学甲：虽然有净化装置，但装置中的催化剂很容易中毒；一旦催化剂中毒，就不能有效转化氮氧化物了。 同学丙：有人测定过汽车尾气中PM2.5的浓度，结果表明汽车尾气中的PM2.5比空气中的还少，可见汽车尾气不会污染空气。 同学甲：你测定的是汽车尾气中PM2.5的浓度，没有测定氮氧化物的浓度，氮氧化物进入大气中会转化为PM2.5的成分，因此不能证明汽车尾气不会污染空气。 2.通过小组讨论，对项目活动1 中提出的各种利与弊进行科学论证，形成可靠的观点。 分层研学·探理悟新 任务六 科学论证的水平 二、学习科学论证，论证利与弊 一个令人信服的观点，需要有充分、确凿的资料以及合理的推理过程作为支撑， 同时应考虑可能存在的反驳。资料的翔实程度、推理过程的合理性以及是否考虑了反驳， 决定着科学论证的水平。 水平 示例 水平1：有观点，缺少必要的资料 观点：采取“汽车限行”措施能够减轻空气污染 水平2：有观点和资料，缺少从资料到观点的推理过程或者推理过程不合理，或者资料不充分 观点：采取“汽车限行”措施能够减轻空气污染 资料：汽车行驶过程中会产生氮氧化物 分层研学·探理悟新 二、学习科学论证，论证利与弊 6.科学论证的水平 知识总结 水平 示例 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 观点：采取“汽车限行”措施能够减轻空气污染 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；氮氧化物进入大气，会导致光化学烟雾，还会转化成硝酸及其盐类物质导致酸雨、雾霾等环境问题，污染大气 推理过程：汽车行驶过程中产生氮氧化物→汽车尾气中有氮氧化物→氮氧化物进入大气（超过排放标准）→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类物质导致酸雨、雾霾等环境问题 分层研学·探理悟新 28 知识总结 6.科学论证的水平 二、学习科学论证，论证利与弊 水平 示例 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 观点：采取“汽车限行”措施能够减轻空气污染 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；氮氧化物进入大气，会导致光化学烟雾，还会转化成硝酸及其盐类物质导致酸雨、雾霾等环境问题，污染大气 推理过程：汽车行驶过程中会产生氮氧化物→汽车尾气中有氮氧化物→氮氧化物进入大气（超过排放标准）→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类物质导致酸雨、雾霾等环境问题 反驳及其证据：汽车中装有净化装置，会将氮氧化物转化成氮气后再排放 进一步推理：虽然有净化装置，但装置中的催化剂很容易中毒；一旦催化剂中毒，就不能有效吸收氮氧化物了 分层研学·探理悟新 权衡利弊， 作出决策 03 30 任务七 权衡利弊，作出决策 三、权衡利弊，作出决策 1.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。下面是某小组关于应对重污染天气采取“汽车限行”措施的利与弊的讨论，阅读并思考你从中获得的启示。 重污染天气实行“汽车限行 利 弊 ① 缓解交通压力 ② 减少二氧化碳 的排放量 ③ 减轻空气污染 ① 出行不便 ② 导致汽车保有 量增加 ③ 增加公共交通 压力 分层研学·探理悟新 知识总结 1.权衡利弊 三、权衡利弊，作出决策 同学甲：利和弊都是三条，很难做决定啊！ 同学乙：对环境有污染，一条就决定了，同意采取“汽车限行”措施。 同学丙：造成环境重污染的因素有很多，汽车尾气只是其中的一种因素，但不是主要因素呀！ 同学丁：我们家离学校远，采取“汽车限行”措施后出行太不方便了，我不同意。 同学戊：应该从大局出发，从长远考虑。“汽车限行”措施能够减轻空气污染、减少二氧化碳的排放量，这有利于社会的可持续发展，有利于未来人类的生存和发展。出行不便，是个人问题。汽车保有量是局部问题，可以逐渐达到新形态的平衡。增加公共交通压力，恰恰可以促进政府不断改善公共设施。因此，应该支持为应对重污染天气而采取的“汽车限行”措施。 分层研学·探理悟新 三、权衡利弊，作出决策 知识总结 2.作出决策 根据汇报展示的评价内容和小组活动的过程及结果，小组成员研讨汇报展示的内容和形式。 评价 要素 评价等级 A B C D 知识的 应用 不仅能充分、科学、合理地应用有关元素及其化合物的知识进行阐述分析，还能应用相关的新知识 能充分、科学、合理地应用有关元素及其化合物的知识进行阐述分析 能比较充分、科学 地应用有关元素及 其化合物的知识进 行阐述分析 应用有关元素及其化合物的知识进行阐述分析时不够全面或出现错误 分层研学·探理悟新 2.作出决策 知识总结 三、权衡利弊，作出决策 评价 要素 评价等级 A B C D 科学 论证 有针对议题的明确 观点，资料充分， 从资料到观点的推 理过程合理，考虑 了反驳及其证据 有针对议题的明 确观点，资料充 分，从资料到观点 的推理过程合理 有针对议题的明确 观点，资料比较充 分，从资料到观点 的推理过程有瑕疵 但基本合理 有针对议题的明 确观点，资料基 本充分，但缺少 从资料到观点的 推理过程 分层研学·探理悟新 三、权衡利弊，作出决策 2.作出决策 知识总结 评价 要素 评价等级 A B C D 科学态度 与社会责 任素养 能根据实际情况， 自主依据绿色化学 思想和可持续发展 观念对社会性科学 议题进行综合分析 能根据实际情况， 从科学、环境、 经济、社会等方 面对社会性科学议 题进行具体分析 能分析社会性科学 议题可能给环境、 社会发展、人类健 康等带来的双重影 响，但不够充分、 具体 仅关注对个体的 影响，缺乏对环 境、社会发展、 人类健康等社会 性影响的关注 分层研学·探理悟新 探讨社会性科学议题 科学认识社会性科学议题，寻找利与弊 学习科学论证，论证利与弊 社会性科学议题含义 社会性科学议题的分析框架 科学分析议题，厘清议题中的科学问题和科学知识。 收集相关资料 根据资料推理 反驳及其证据 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。 再论证再推理 形成最终观点 权衡利弊，作出决策 科学论证的水平 权衡利弊 作出决策 体系梳整·认知升华 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氨有关(如下图所示)。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 C 当堂诊学·成效校验 B 2.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.Pt­Rh催化剂化学反应前后质量不变 D.使用该净化器减少酸雨的发生 当堂诊学·成效校验 3.现有以下几种措施： ①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤作燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。 其中能减少酸雨产生的措施是( ) A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④ C 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 鲁科版必修第一册 https://www.zxxk.com/user/13354804 40 Lavf58.20.100 wxmmcibr22dr0100 Lavf58.20.100 wxmmcibr22dr0100 Lavf58.20.100 wxmmcibr22dr0100 $