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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其转化关系,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,逐步培养科学态度与社会责任的能力。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。知识铺垫新知预习人类社会进入二十世纪八十年代以来,人们越来越关心环境问题。我们在享受科学技术迅速发展带来物质文明的同时,也因一次次以牺牲环境为代价,而受到大自然的一次次报复,如雾霾天气等,北京、广州等多个城市采取了“汽车限行”。人们逐渐意识到:保护环境,就是保护人类赖以生存的空间。控制“雾霾”的根本措施是减少烟尘和NOx的人为排放量。面对社会性科学议题,首先需要明确议题中的科学知识和科学问题,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。知识铺垫新知预习1.氮及其化合物的转化关系①N2+3H22NH3②4NH3+5O24NO+6H2O③N2+O22NO④2NO+O22NO2⑤3NO2+H2O2HNO3+NO⑥HNO3+NH3NH4NO3⑦3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O⑧Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O知识铺垫新知预习2.氮氧化物催化转化法在汽车排气管上安装催化转化器,使汽车尾气中的NOx(NO或NO2)与CO反应转化成无毒的物质,反应原理为2NO+2CON2+2CO2,2NO2+4CON2+4CO2。知识铺垫新知预习【微思考】如何治理汽车尾气?提示:NOx尾气处理方法①碱液吸收法:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。②催化转化法:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体N2;NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体N2和CO2(一般适用于汽车尾气的处理)。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测科学认识社会性科学议题,寻找利与弊问题探究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。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测知识归纳车辆限行,顾名思义,就是为了缓解交通压力或防治大气污染,而采取限制某些车辆通行的措施。车辆限行有很多种,有的是某个路段限行,有的是某个时段限行,有的是某种车型限行,还有最常见的是尾号限行。其中,尾号限行制度是为了缓解城市交通压力而催生的一种交通制度。如2008年的北京奥运测试赛期间,北京开始单双号限行。单号日子时候,只能车号的末尾数字是单号的私家车可以上路,双号日子的时候,只能车号末尾数字是双号的私家车可以上路。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测方法导引“汽车限行”的利与弊分析视角利弊1.环境视角减少有害气体排放,减轻空气污染和温室效应—2.经济视角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3.社会视角缓解了道路交通压力增加公共交通压力,导致人们出行不便探究1探究2探究3素养脉络随堂检测典例剖析例1(2018全国Ⅱ理综)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探究1探究2探究3素养脉络随堂检测答案:C解析:雾和霾的分散剂均为空气,A项正确;根据题目信息,硝酸铵和硫酸铵均为无机颗粒物,是形成雾霾的因素之一,B项正确;氨气分别和硝酸、硫酸生成硝酸铵和硫酸铵,是形成无机颗粒物的反应物,C项错误;过度施用化肥会导致空气中氨气含量增加,促进了无机颗粒物中硝酸铵、硫酸铵含量的增加,D项正确。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测对点训练1汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。(1)汽车尾气中的CO来自于,NO来自于。汽车尾气对环境的危害主要有(至少填两种)。(2)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:。(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测答案:(1)汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)解析:(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空气不足时,汽油不完全燃烧会产生CO;当空气过量时,N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应等。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。(2)3NO2+H2O2HNO3+NO(3)2CO+2NON2+2CO2探究1探究2探究3素养脉络随堂检测学习科学论证,论证利与弊问题探究汽车尾号限行对治理空气污染有用吗?提示:通过一定的实际测定和对比,得出结论:汽车尾号限行的举措对于减轻空气污染是有一定效果的。知识归纳机动车尾气排放成为一个备受指责的因素,特别是柴油车和某些重型小轿车。这些汽车尾气中的化学元凶包括悬浮微粒(PM)和氮氧化物(NOx)。悬浮微粒是一种烟尘,能够侵入肺部并引起心血管疾病,氮氧化物则会加剧呼吸困难。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测方法导引科学论证的水平水平示例水平1:有笼统的观点,缺少必要的资料观点:采用“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:采用“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探究1探究2探究3素养脉络随堂检测水平示例水平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:采用“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,还会转化为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,也会转化为硝酸及其盐类物质导致酸雨、雾霾等环境问题探究1探究2探究3素养脉络随堂检测水平示例水平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:采用“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,还会转化为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)→大气中的氮氧化物导致光化学烟雾,也会转化为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。全国的汽车更换净化装置的比率很低探究1探究2探究3素养脉络随堂检测典例剖析例2汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO2→2NO+2O,②2NO+O2→2NO2,③O+O2→O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是()A.NO2只起催化剂作用B.NO起催化剂作用C.NO2只起氧化剂作用D.O3与O2为同素异形体答案:D解析:反应过程①+②得O2→2O,③O+O2→O3,NO2起催化剂作用,反应过程中NO2还做氧化剂,A、B、C项错误;O3与O2属于同素异形体,D项正确。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测对点训练2下列现象的产生,与氮循环无关的是()A.光化学烟雾B.白色污染C.水体富营养化D.酸雨答案:B解析:光化学污染是氮的氧化物和有机烃类在光作用下的一系列复杂变化,与氮循环有关;白色污染是指难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)对环境的污染;水体富营养化是指水中的氮、磷等元素浓度过大造成的水污染,会导致藻类疯长,从而引起水中缺氧,导致水生生物大量死亡,与氮循环有关;酸雨是二氧化硫和氮氧化物与雨水作用的结果,与氮循环有关。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测权衡利弊,作出决策问题探究根据汽车限行的利弊,如何作出决策?提示:经过充分的论证分析后,分清主次,权衡利弊,作出决策。知识归纳探究1探究2探究3素养脉络随堂检测方法导引评价要素及评价等级评价要素评价等级ABCD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探究1探究2探究3素养脉络随堂检测评价要素评价等级ABCD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科学态度与社会责任能根据实际情况,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探究1探究2探究3素养脉络随堂检测典例剖析例3“保护环境就是保护人类自己。”下列环境问题与产生的主要原因不相符的是()①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的;②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的;③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的;④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的A.①②B.②③C.①②③④D.②答案:D解析:“酸雨”主要是空气中的SO2或NOx的浓度增大引起的。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测对点训练3回答下列有关环境的问题:(1)造成水体富营养化的元素是和,水体富营养化的后果是导致水生藻类“疯长”,并迅速覆盖在水面上,在海水中形成现象,而这种现象在淡水中称为。(2)大气中的下列氧化物的存在既不能形成酸雨,也不能形成光化学污染的是。A.二氧化硫B.二氧化碳C.二氧化氮D.一氧化氮(3)目前,大城市内的光化学污染是大气主要污染形式之一,该污染的现象是形成烟雾,故又叫光化学烟雾,形成光化学烟雾的过程属于(填“化学变化”或“物理变化”)。(4)汽车尾气中氮的氧化物来源除因为燃油中含有氮元素(燃烧时,氮转化为氮的氧化物)外,还有一个原因。请你用化学方程式表示这个原因:。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测答案:(1)氮磷赤潮水华(2)B(3)化学变化解析:(1)水体中过量的氮、磷造成了水体的富营养化,温度适宜则会导致近海水域的赤潮现象,在江河湖泊等淡水中爆发性生长藻类则叫水华。(2)酸雨是指pH小于5.6的雨、雪、霜或其他形式的大气降水。二氧化碳溶解于水,尽管也可以使水显酸性,但大气中的二氧化碳在水中溶解后pH不可