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(共55张PPT)
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
【学习目标】　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。　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。
项目活动1
PART
01
第一部分
项目活动1　科学认识社会性科学议题，寻找利与弊

1．社会性科学议题
(1)含义：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。例如，应对重污染天气“汽车限行”议题涉及的科学问题有环境保护、经济发展、社会问题等。
(2)分析框架
2．氮及其化合物的转化关系
写出上述转化中相关反应的化学方程式：
①N2→NO：__________________________；
②NO→NO2：________________________；
③NO2→HNO3：________________________________________________
_____________；
④NH3→NH4NO3：___________________________。
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO或4NO2＋O2＋2H2O
===4HNO3
NH3＋HNO3===NH4NO3
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
其他 促进共享单车使用，就近旅游，促进当地经济 地域文化交流受限，不利于融合发展
√
1．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放，在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)===2CO2(g)＋N2(g)。下列关于该反应的说法正确的是(　　)
A．CO是氧化剂
B．CO发生氧化反应
C．NO被氧化
D．NO是还原剂
解析：反应2CO(g)＋2NO(g)===2CO2(g)＋N2(g)中，C元素的化合价升高，被氧化，则CO为还原剂，发生氧化反应；N元素的化合价降低，被还原，则NO是氧化剂。
√
2．下列说法不正确的是(　　)
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废旧电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
解析：只要合理科学地使用食品添加剂，对人体是无害的，不能全盘否定，选项B不正确。
3．空气质量指数(AQI)是定量描述空气质量状况的无量纲指数。参与评价的污染物有SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO。下列措施不能有效改善空气质量的是(　　)
A．调整产业结构，淘汰落后产能
B．改善能源结构，使用清洁能源
C．控制工业污染源，对钢铁、水泥等行业实行限产、限污
D．及时发布AQI指数，提示公众应对污染的措施
√
解析：调整产业结构，淘汰落后产能，把高能耗、低产出的设备淘汰、更新，可以减少CO及固体小颗粒的排放，因而可以有效改善空气质量；改善能源结构，使用清洁能源，可以减少SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO的产生与排放，因而可以有效改善空气质量；控制工业污染源，对钢铁、水泥等行业实行限产、限污，使企业重视环境保护及环境污染的治理，可以减少SO2、PM10、PM2.5、CO等的排放，降低这些物质在空气中的含量，从而可以有效改善空气质量；及时发布AQI指数，提示公众应对污染的措施，是治标不治本的做法，没有从根本上解决问题，不能有效改善空气质量。
项目活动2
PART
02
第二部分
观点 采取“汽车限行”措施能够减轻空气污染
资料 ①汽车在怠速状态下，尾气排放污染物的量远高于正常行驶汽车尾气排放量；②汽车在行驶过程中会产生氮氧化物；③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
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、酸雨及雾霾等环境问题
反驳及其证据 汽车中装有净化装置，会将氮氧化物转化为氮气后再排放
进一步推理 ①虽有净化装置，但装置中的催化剂在使用过程中会慢慢中毒，氮氧化物转化为氮气的能力逐渐减弱；②我国的汽车更换净化装置的比率低
推理补充 “汽车限行”能使道路通畅，减少汽车行驶的时间，进一步有效减少污染物的排放量，减轻空气污染
2.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者推理过程不合理，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
3.最终观点：“汽车限行”能够减轻空气污染。
1．下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述不正确的是(　　)

A．CO被氧化为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：由题给信息可知，CO被氧化为CO2所需氧来源于氮氧化物；汽车安装这种净化器后，能避免一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物造成的空气污染，不能避免铅污染；Pt-Rh催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变；氮氧化物会造成酸雨，因此使用该净化器能减少酸雨的发生。
√
解析：使用催化转化装置可以将NO、CO转化为无污染的氮气和二氧化碳，能减小汽车尾气对大气的污染，故B正确；
题图所示过程中，氧元素化合价降低，被还原，氮元素化合价先从＋2价升高到＋4价，后又从＋4价降低到0价，氮元素既被氧化又被还原，故C错误；
根据题图可知，在催化剂的作用下，二氧化氮和一氧化碳反应生成了氮气和二氧化碳，故D正确。
3．(2024·南阳高一测试)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＋H2O―→HNO3
C．消除反应能全天候发生
D．使用纳米TiO2的消除效率更高
√
解析：在TiO2的催化作用下紫外线提供能量，部分光能转变为化学能，故A项正确；
题中示意图表明，在TiO2的催化作用下紫外线提供能量，发生反应NOx＋O2＋H2O―→HNO3，故B项正确；
没有紫外线时上述反应不能发生，故C项错误；
纳米TiO2与紫外线接触面积更大，将产生更多的光生电子和光生空穴，从而消除更多的NOx，故D项正确。
项目活动3
PART
03
第三部分
结合上述论证中的利与弊和现实情况，作出的决策为“汽车限行”能够减轻空气污染、减少二氧化碳的排放量，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，汽车保有量增加是局部问题，增加公共交通压力，恰恰可以促进政府改善公共设施。因此，应该支持为应对重污染天气而采取的“汽车限行”措施。
项目活动3　权衡利弊，作出决策
√
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
解析：由于硫酸是腐蚀性液体，运输价格比较高，这就决定了硫酸厂建在靠近消费中心，比靠近原料产地更为有利，故①不符合题意，②符合题意；硫酸厂对环境的污染比较严重，因此不应建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区，故③④不符合题意。
2．为减轻大气污染，必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理，根据所学知识回答下列问题：
(1)化石燃料包括煤、石油和___________。
(2)煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因，而正常雨水的pH约为5.6，原因是_________________________(用化学方程式表示)。
天然气
CO2＋H2O H2CO3
(3)煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径，可将煤炼成焦炭，再将焦炭在高温下与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为________________________，该反应的基本类型是___________。
(4)在新能源汽车未普及时，下图所示为一种“节能减排”的有效措施，以下对乙醇用作汽车燃料的描述错误的是______(填字母)。
A．原料来源丰富
B．是可再生能源
C．完全燃烧对环境无影响
置换反应
C
解析：(1)化石燃料包括煤、石油和天然气。(2)二氧化碳溶于水生成碳酸，故正常雨水的pH约为5.6。(3)高温下焦炭与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，该反应为置换反应。(4)乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，排放过多的二氧化碳可产生温室效应。
3．烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样方法。回答下列问题：
Ⅰ.采样
Ⅱ.采样步骤
①检验系统气密性；
②加热器将烟道气加热至140 ℃；
③打开抽气泵置换系统内空气；
④采集无尘、干燥的气样；
⑤关闭系统，停止采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉，其作用为___________。
解析：A是过滤器，装有无碱玻璃棉的作用是除去粉尘。
除去粉尘
(2)C中填充的干燥剂是____(填字母)。
a．碱石灰
b．无水CuSO4
c．P2O5
解析：C中填充的是干燥剂，除去H2O且不能与NOx反应，所以应选干燥能力强的酸性干燥剂P2O5。
c
(3)用实验室常用仪器组装一套装置，其作用与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
解析：D中装有碱液，用于除去NOx，作用与实验室中的洗气瓶相同，该装置的示意图见答案。
(4)采样步骤②加热烟道气的目的是_____________________。
解析：烟道气中有水，采样步骤②加热器将烟道气加热至140 ℃的目的是防止NOx溶于冷凝水。
防止NOx溶于冷凝水
课堂检测 巩固落实
PART
04
第四部分
1．下列非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(　　)
A．氧化物：CO；环境问题：煤气中毒；主要来源：含碳燃料的不完全燃烧
B．氧化物：SO2；环境问题：光化学烟雾；主要来源：汽车尾气的排放
C．氧化物：NO2；环境问题：温室效应；主要来源：工厂废气的排放
D．氧化物：CO2；环境问题：酸雨；主要来源：化石燃料的燃烧
√
解析：碳不完全燃烧生成CO，易导致煤气中毒，非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确，故A正确；
汽车尾气中含氮氧化物，易导致光化学烟雾，故B错误；
工厂废气的排放主要含二氧化硫及氮氧化物，导致酸雨，氮氧化物还可导致光化学烟雾，而温室效应与二氧化碳有关，故C错误；
化石燃料的燃烧产生二氧化硫和氮氧化物，导致酸雨，故D错误。
2．(2024·威海高一检测)工业废气NO、NO2会造成大气污染，工业上常用原理：NOx＋NH3―→N2＋H2O，使其转化为无毒的N2。现有3.0 L NO、NO2的混合气体，可与3.5 L相同状况的NH3恰好完全反应，全部转化为N2，则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是(　　)
A．1∶1　　　　　　　 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
√
解析：相同状况下，气体的体积之比等于物质的量之比，可认为是3.0 mol NO、NO2的混合气体与3.5 mol NH3恰好完全反应生成N2。设NO的物质的量为x mol，则NO2的物质的量为(3.0－x) mol，由得失电子守恒可得，2x＋4×(3.0－x)＝3×3.5，解得x＝0.75，故原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3。
3．下列说法正确的是(　　)
A．燃煤中添加生石灰能有效吸收CO2，实现碳中和
B．采取“静电除尘”可提高空气质量
C．空气中O3的含量越高越有利于人体健康
D．SO2易产生“光化学烟雾”，可用碱性物质吸收
√
解析：燃煤中添加生石灰可以减少硫氧化物的排放，可减少污染，但不能有效吸收CO2，A错误；
采取“静电除尘”可除去空气中的粉尘，提高空气质量，B正确；
臭氧不是空气的主要成分，且O3本身具有强氧化性，有毒， 空气中臭氧含量过高，不利于人体健康，C错误；
SO2不会产生“光化学烟雾”， 其易形成酸雨，而氮氧化物易产生“光化学烟雾”，D错误。
4．(2022·新高考天津卷)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是(　　)
A．甲是空气中体积分数最大的成分
B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生
D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
√
解析：甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒可知，甲为氮气，乙为二氧化碳。甲是氮气，是空气中体积分数最大的成分，A正确；
乙是二氧化碳，是引起温室效应的气体之一，B正确；
反应(Ⅰ)在高温或放电条件下发生，在常温下不容易发生，C错误；
反应(Ⅱ)的化学方程式为2CO＋2NO===2CO2＋N2，NO中N元素化合价降低，是氧化剂，D正确。
5．垃圾焚烧发电产生的烟气中含烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等有害物质，某处理流程如下：
(1)麻石洗涤塔中设置多层格栅，上面放置大量耐酸碱塑料小球，塔内设置多层上喷下淋水嘴，“烟气”从塔底进入，目的是
_____________________________________________________。
增大接触面积、延长反应时间，充分反应
解析：反应物的接触面积越大，化学反应速率越快，接触的时间越长，反应越充分，所以“烟气”从塔底进入，目的是增大接触面积、延长反应时间，充分反应。
(2)若NO2和NO气体以物质的量之比1∶1混合通入石灰水中，发生氧化还原反应生成一种正盐和水，请写出该反应的化学方程式：
______________________________________。
解析：根据氧化还原反应规律可知生成的盐为Ca(NO2)2，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋NO2＋NO===Ca(NO2)2＋H2O。
Ca(OH)2＋NO2＋NO===Ca(NO2)2＋H2O
(3)废液在沉淀池中慢慢沉降，沉淀中主要含__________________；在回收再生池中加入NaOH固体的作用是___________________________________
___________。
CaSO3和CaSO4　
提高溶液碱性，生成Ca(OH)2，以
循环使用
解析：烟气中除去烟尘后，气体是二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等，通入石灰水，氮氧化物与石灰水反应生成Ca(NO2)2溶液，氯化氢与石灰水反应生成CaCl2溶液，二氧化硫与石灰水反应生成亚硫酸钙，少量的亚硫酸钙被氧气氧化成硫酸钙，故沉淀中主要含CaSO3和CaSO4。回收再生池中含有Ca(NO2)2、CaCl2溶液，加入氢氧化钠提高溶液的碱性，发生反应Ca(NO2)2＋2NaOH===Ca(OH)2↓＋2NaNO2、CaCl2＋2NaOH===Ca(OH)2↓＋2NaCl，生成的Ca(OH)2可以循环使用。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
【学习目标】　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。　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。
项目活动1　科学认识社会性科学议题，寻找利与弊[学生用书P133]
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1．社会性科学议题
（1）含义：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。例如，应对重污染天气“汽车限行”议题涉及的科学问题有环境保护、经济发展、社会问题等。
（2）分析框架
INCLUDEPICTURE "24CH44A.TIF" INCLUDEPICTURE "24CH44A.TIF" \* MERGEFORMAT
2．氮及其化合物的转化关系
INCLUDEPICTURE "BBL148.TIF" INCLUDEPICTURE "BBL148.TIF" \* MERGEFORMAT
写出上述转化中相关反应的化学方程式：
①N2→NO：________________________________________；
②NO→NO2：_______________________________________；
③NO2→HNO3：___________________________________；
④NH3→NH4NO3：___________________________。
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
其他 促进共享单车使用，就近旅游，促进当地经济 地域文化交流受限，不利于融合发展
[答案自填] N2＋O22NO　2NO＋O2===2NO2　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO或4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　NH3＋HNO3===NH4NO3
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放，在催化转化器的前半部发生的反应为2CO（g）＋2NO（g）===2CO2（g）＋N2（g）。下列关于该反应的说法正确的是（　　）
A．CO是氧化剂
B．CO发生氧化反应
C．NO被氧化
D．NO是还原剂
解析：选B。反应2CO（g）＋2NO（g）===2CO2（g）＋N2（g）中，C元素的化合价升高，被氧化，则CO为还原剂，发生氧化反应；N元素的化合价降低，被还原，则NO是氧化剂。
2．下列说法不正确的是（　　）
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废旧电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
解析：选B。只要合理科学地使用食品添加剂，对人体是无害的，不能全盘否定，选项B不正确。
3．空气质量指数（AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。参与评价的污染物有SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO。下列措施不能有效改善空气质量的是（　　）
A．调整产业结构，淘汰落后产能
B．改善能源结构，使用清洁能源
C．控制工业污染源，对钢铁、水泥等行业实行限产、限污
D．及时发布AQI指数，提示公众应对污染的措施
解析：选D。调整产业结构，淘汰落后产能，把高能耗、低产出的设备淘汰、更新，可以减少CO及固体小颗粒的排放，因而可以有效改善空气质量；改善能源结构，使用清洁能源，可以减少SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO的产生与排放，因而可以有效改善空气质量；控制工业污染源，对钢铁、水泥等行业实行限产、限污，使企业重视环境保护及环境污染的治理，可以减少SO2、PM10、PM2.5、CO等的排放，降低这些物质在空气中的含量，从而可以有效改善空气质量；及时发布AQI指数，提示公众应对污染的措施，是治标不治本的做法，没有从根本上解决问题，不能有效改善空气质量。
项目活动2　学习科学论证，论证利与弊[学生用书P135]
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1．科学议题中各种观点论证的方法
―→―→―→
―→
观点 采取“汽车限行”措施能够减轻空气污染
资料 ①汽车在怠速状态下，尾气排放污染物的量远高于正常行驶汽车尾气排放量；②汽车在行驶过程中会产生氮氧化物；③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
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、酸雨及雾霾等环境问题
反驳及其证据 汽车中装有净化装置，会将氮氧化物转化为氮气后再排放
进一步推理 ①虽有净化装置，但装置中的催化剂在使用过程中会慢慢中毒，氮氧化物转化为氮气的能力逐渐减弱；②我国的汽车更换净化装置的比率低
推理补充 “汽车限行”能使道路通畅，减少汽车行驶的时间，进一步有效减少污染物的排放量，减轻空气污染
2.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者推理过程不合理，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
3.最终观点：“汽车限行”能够减轻空气污染。
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1．下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述不正确的是（　　）
INCLUDEPICTURE "BL153.TIF" INCLUDEPICTURE "BL153.TIF" \* MERGEFORMAT
A．CO被氧化为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。由题给信息可知，CO被氧化为CO2所需氧来源于氮氧化物；汽车安装这种净化器后，能避免一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物造成的空气污染，不能避免铅污染；Pt Rh催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变；氮氧化物会造成酸雨，因此使用该净化器能减少酸雨的发生。
2．汽车尾气催化转化装置的工作原理如下图所示：
下列说法不正确的是（　　）
A．汽车尾气中含有的CO和NO是大气污染物
B．使用催化转化装置可减小汽车尾气对大气的污染
C．该过程中氧元素被还原，氮元素只被氧化
D．该过程中会发生反应2NO2＋4CO4CO2＋N2
解析：选C。使用催化转化装置可以将NO、CO转化为无污染的氮气和二氧化碳，能减小汽车尾气对大气的污染，故B正确；题图所示过程中，氧元素化合价降低，被还原，氮元素化合价先从＋2价升高到＋4价，后又从＋4价降低到0价，氮元素既被氧化又被还原，故C错误；根据题图可知，在催化剂的作用下，二氧化氮和一氧化碳反应生成了氮气和二氧化碳，故D正确。
3．（2024·南阳高一测试）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。
INCLUDEPICTURE "DSWL31.TIF" INCLUDEPICTURE "DSWL31.TIF" \* MERGEFORMAT
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＋H2O―→HNO3
C．消除反应能全天候发生
D．使用纳米TiO2的消除效率更高
解析：选C。在TiO2的催化作用下紫外线提供能量，部分光能转变为化学能，故A项正确；题中示意图表明，在TiO2的催化作用下紫外线提供能量，发生反应NOx＋O2＋H2O―→HNO3，故B项正确；没有紫外线时上述反应不能发生，故C项错误；纳米TiO2与紫外线接触面积更大，将产生更多的光生电子和光生空穴，从而消除更多的NOx，故D项正确。
项目活动3　权衡利弊，作出决策[学生用书P136]
INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "BL149.TIF" INCLUDEPICTURE "BL149.TIF" \* MERGEFORMAT
结合上述论证中的利与弊和现实情况，作出的决策为“汽车限行”能够减轻空气污染、减少二氧化碳的排放量，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，汽车保有量增加是局部问题，增加公共交通压力，恰恰可以促进政府改善公共设施。因此，应该支持为应对重污染天气而采取的“汽车限行”措施。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
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
解析：选D。由于硫酸是腐蚀性液体，运输价格比较高，这就决定了硫酸厂建在靠近消费中心，比靠近原料产地更为有利，故①不符合题意，②符合题意；硫酸厂对环境的污染比较严重，因此不应建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区，故③④不符合题意。
2．为减轻大气污染，必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理，根据所学知识回答下列问题：
（1）化石燃料包括煤、石油和__________________________。
（2）煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因，而正常雨水的pH约为5.6，原因是________________________________________________________________________
（用化学方程式表示）。
（3）煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径，可将煤炼成焦炭，再将焦炭在高温下与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为____________________________________________________　，该反应的基本类型是__________________________。
（4）在新能源汽车未普及时，下图所示为一种“节能减排”的有效措施，以下对乙醇用作汽车燃料的描述错误的是__________________（填字母）。
INCLUDEPICTURE "HLKB4.TIF" INCLUDEPICTURE "HLKB4.TIF" \* MERGEFORMAT
A．原料来源丰富
B．是可再生能源
C．完全燃烧对环境无影响
解析：（1）化石燃料包括煤、石油和天然气。（2）二氧化碳溶于水生成碳酸，故正常雨水的pH约为5.6。（3）高温下焦炭与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，该反应为置换反应。（4）乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，排放过多的二氧化碳可产生温室效应。
答案：（1）天然气　（2）CO2＋H2O H2CO3
（3）C＋H2O（g）CO＋H2　置换反应　（4）C
3．烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样方法。回答下列问题：
Ⅰ.采样
INCLUDEPICTURE "XTT1.TIF" INCLUDEPICTURE "XTT1.TIF" \* MERGEFORMAT
Ⅱ.采样步骤
①检验系统气密性；
②加热器将烟道气加热至140 ℃；
③打开抽气泵置换系统内空气；
④采集无尘、干燥的气样；
⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用为____________________________________________________________。
（2）C中填充的干燥剂是_____________　（填字母）。
a．碱石灰
b．无水CuSO4
c．P2O5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用与D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
（4）采样步骤②加热烟道气的目的是________________________。
（5）NO被H2O2氧化为NO的离子方程式为
_____________________________________________。
解析：（1）A是过滤器，装有无碱玻璃棉的作用是除去粉尘。（2）C中填充的是干燥剂，除去H2O且不能与NOx反应，所以应选干燥能力强的酸性干燥剂P2O5。（3）D中装有碱液，用于除去NOx，作用与实验室中的洗气瓶相同，该装置的示意图见答案。（4）烟道气中有水，采样步骤②加热器将烟道气加热至140 ℃的目的是防止NOx溶于冷凝水。（5）NO被H2O2氧化为NO，H2O2的还原产物为H2O，离子方程式为2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O。
答案：（1）除去粉尘　（2）c　（3） INCLUDEPICTURE "XTT2.TIF" INCLUDEPICTURE "XTT2.TIF" \* MERGEFORMAT
（4）防止NOx溶于冷凝水
（5）2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P137]
1．下列非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是（　　）
A．氧化物：CO；环境问题：煤气中毒；主要来源：含碳燃料的不完全燃烧
B．氧化物：SO2；环境问题：光化学烟雾；主要来源：汽车尾气的排放
C．氧化物：NO2；环境问题：温室效应；主要来源：工厂废气的排放
D．氧化物：CO2；环境问题：酸雨；主要来源：化石燃料的燃烧
解析：选A。碳不完全燃烧生成CO，易导致煤气中毒，非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确，故A正确；汽车尾气中含氮氧化物，易导致光化学烟雾，故B错误；工厂废气的排放主要含二氧化硫及氮氧化物，导致酸雨，氮氧化物还可导致光化学烟雾，而温室效应与二氧化碳有关，故C错误；化石燃料的燃烧产生二氧化硫和氮氧化物，导致酸雨，故D错误。
2．（2024·威海高一检测）工业废气NO、NO2会造成大气污染，工业上常用原理：NOx＋NH3―→N2＋H2O，使其转化为无毒的N2。现有3.0 L NO、NO2的混合气体，可与3.5 L相同状况的NH3恰好完全反应，全部转化为N2，则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是（　　）
A．1∶1　　　　　　　 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
解析：选D。相同状况下，气体的体积之比等于物质的量之比，可认为是3.0 mol NO、NO2的混合气体与3.5 mol NH3恰好完全反应生成N2。设NO的物质的量为x mol，则NO2的物质的量为（3.0－x） mol，由得失电子守恒可得，2x＋4×（3.0－x）＝3×3.5，解得x＝0.75，故原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3。
3．下列说法正确的是（　　）
A．燃煤中添加生石灰能有效吸收CO2，实现碳中和
B．采取“静电除尘”可提高空气质量
C．空气中O3的含量越高越有利于人体健康
D．SO2易产生“光化学烟雾”，可用碱性物质吸收
解析：选B。燃煤中添加生石灰可以减少硫氧化物的排放，可减少污染，但不能有效吸收CO2，A错误；采取“静电除尘”可除去空气中的粉尘，提高空气质量，B正确；臭氧不是空气的主要成分，且O3本身具有强氧化性，有毒， 空气中臭氧含量过高，不利于人体健康，C错误；SO2不会产生“光化学烟雾”， 其易形成酸雨，而氮氧化物易产生“光化学烟雾”，D错误。
4．（2022·新高考天津卷）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是（　　）
INCLUDEPICTURE "25F84A.TIF" INCLUDEPICTURE "25F84A.TIF" \* MERGEFORMAT
A．甲是空气中体积分数最大的成分
B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应（Ⅰ）在常温下容易发生
D．反应（Ⅱ）中NO是氧化剂
解析：选C。甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒可知，甲为氮气，乙为二氧化碳。甲是氮气，是空气中体积分数最大的成分，A正确；乙是二氧化碳，是引起温室效应的气体之一，B正确；反应（Ⅰ）在高温或放电条件下发生，在常温下不容易发生，C错误；反应（Ⅱ）的化学方程式为2CO＋2NO===2CO2＋N2，NO中N元素化合价降低，是氧化剂，D正确。
5．垃圾焚烧发电产生的烟气中含烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等有害物质，某处理流程如下：
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（1）麻石洗涤塔中设置多层格栅，上面放置大量耐酸碱塑料小球，塔内设置多层上喷下淋水嘴，“烟气”从塔底进入，目的是
_____________________________________________________。
（2）若NO2和NO气体以物质的量之比1∶1混合通入石灰水中，发生氧化还原反应生成一种正盐和水，请写出该反应的化学方程式：
______________________________________________________。
（3）废液在沉淀池中慢慢沉降，沉淀中主要含____________________________________________________；在回收再生池中加入NaOH固体的作用是__________________________________________________________。
解析：（1）反应物的接触面积越大，化学反应速率越快，接触的时间越长，反应越充分，所以“烟气”从塔底进入，目的是增大接触面积、延长反应时间，充分反应。（2）根据氧化还原反应规律可知生成的盐为Ca（NO2）2，反应的化学方程式为Ca（OH）2＋NO2＋NO===Ca（NO2）2＋H2O。（3）烟气中除去烟尘后，气体是二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等，通入石灰水，氮氧化物与石灰水反应生成Ca（NO2）2溶液，氯化氢与石灰水反应生成CaCl2溶液，二氧化硫与石灰水反应生成亚硫酸钙，少量的亚硫酸钙被氧气氧化成硫酸钙，故沉淀中主要含CaSO3和CaSO4。回收再生池中含有Ca（NO2）2、CaCl2溶液，加入氢氧化钠提高溶液的碱性，发生反应Ca（NO2）2＋2NaOH===Ca（OH）2↓＋2NaNO2、CaCl2＋2NaOH===Ca（OH）2↓＋2NaCl，生成的Ca（OH）2可以循环使用。
答案：（1）增大接触面积、延长反应时间，充分反应
（2）Ca（OH）2＋NO2＋NO===Ca（NO2）2＋H2O
（3）CaSO3和CaSO4　提高溶液碱性，生成Ca（OH）2，以循环使用微项目　论证重污染天气“汽车限行”的合理性
——探讨社会性科学议题
【学习目标】　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。　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。
项目活动1　科学认识社会性科学议题，寻找利与弊[学生用书P133]
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1．社会性科学议题
（1）含义：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。例如，应对重污染天气“汽车限行”议题涉及的科学问题有环境保护、经济发展、社会问题等。
（2）分析框架
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2．氮及其化合物的转化关系
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写出上述转化中相关反应的化学方程式：
①N2→NO：________________________________________；
②NO→NO2：_______________________________________；
③NO2→HNO3：___________________________________；
④NH3→NH4NO3：___________________________。
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
其他 促进共享单车使用，就近旅游，促进当地经济 地域文化交流受限，不利于融合发展
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1．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放，在催化转化器的前半部发生的反应为2CO（g）＋2NO（g）===2CO2（g）＋N2（g）。下列关于该反应的说法正确的是（　　）
A．CO是氧化剂
B．CO发生氧化反应
C．NO被氧化
D．NO是还原剂
2．下列说法不正确的是（　　）
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废旧电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
3．空气质量指数（AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。参与评价的污染物有SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO。下列措施不能有效改善空气质量的是（　　）
A．调整产业结构，淘汰落后产能
B．改善能源结构，使用清洁能源
C．控制工业污染源，对钢铁、水泥等行业实行限产、限污
D．及时发布AQI指数，提示公众应对污染的措施
项目活动2　学习科学论证，论证利与弊[学生用书P135]
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1．科学议题中各种观点论证的方法
―→―→―→
―→
观点 采取“汽车限行”措施能够减轻空气污染
资料 ①汽车在怠速状态下，尾气排放污染物的量远高于正常行驶汽车尾气排放量；②汽车在行驶过程中会产生氮氧化物；③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
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、酸雨及雾霾等环境问题
反驳及其证据 汽车中装有净化装置，会将氮氧化物转化为氮气后再排放
进一步推理 ①虽有净化装置，但装置中的催化剂在使用过程中会慢慢中毒，氮氧化物转化为氮气的能力逐渐减弱；②我国的汽车更换净化装置的比率低
推理补充 “汽车限行”能使道路通畅，减少汽车行驶的时间，进一步有效减少污染物的排放量，减轻空气污染
2.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者推理过程不合理，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
3.最终观点：“汽车限行”能够减轻空气污染。
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1．下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述不正确的是（　　）
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A．CO被氧化为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
2．汽车尾气催化转化装置的工作原理如下图所示：
下列说法不正确的是（　　）
A．汽车尾气中含有的CO和NO是大气污染物
B．使用催化转化装置可减小汽车尾气对大气的污染
C．该过程中氧元素被还原，氮元素只被氧化
D．该过程中会发生反应2NO2＋4CO4CO2＋N2
3．（2024·南阳高一测试）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。
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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＋H2O―→HNO3
C．消除反应能全天候发生
D．使用纳米TiO2的消除效率更高
项目活动3　权衡利弊，作出决策[学生用书P136]
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INCLUDEPICTURE "BL149.TIF" INCLUDEPICTURE "BL149.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "BL149.TIF" \* MERGEFORMAT
结合上述论证中的利与弊和现实情况，作出的决策为“汽车限行”能够减轻空气污染、减少二氧化碳的排放量，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，汽车保有量增加是局部问题，增加公共交通压力，恰恰可以促进政府改善公共设施。因此，应该支持为应对重污染天气而采取的“汽车限行”措施。
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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．为减轻大气污染，必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理，根据所学知识回答下列问题：
（1）化石燃料包括煤、石油和__________________________。
（2）煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因，而正常雨水的pH约为5.6，原因是________________________________________________________________________
（用化学方程式表示）。
（3）煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径，可将煤炼成焦炭，再将焦炭在高温下与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为____________________________________________________　，该反应的基本类型是__________________________。
（4）在新能源汽车未普及时，下图所示为一种“节能减排”的有效措施，以下对乙醇用作汽车燃料的描述错误的是__________________（填字母）。
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A．原料来源丰富
B．是可再生能源
C．完全燃烧对环境无影响
3．烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样方法。回答下列问题：
Ⅰ.采样
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Ⅱ.采样步骤
①检验系统气密性；
②加热器将烟道气加热至140 ℃；
③打开抽气泵置换系统内空气；
④采集无尘、干燥的气样；
⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用为____________________________________________________________。
（2）C中填充的干燥剂是_____________　（填字母）。
a．碱石灰
b．无水CuSO4
c．P2O5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用与D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
（4）采样步骤②加热烟道气的目的是________________________。
（5）NO被H2O2氧化为NO的离子方程式为
_____________________________________________。
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P137]
1．下列非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是（　　）
A．氧化物：CO；环境问题：煤气中毒；主要来源：含碳燃料的不完全燃烧
B．氧化物：SO2；环境问题：光化学烟雾；主要来源：汽车尾气的排放
C．氧化物：NO2；环境问题：温室效应；主要来源：工厂废气的排放
D．氧化物：CO2；环境问题：酸雨；主要来源：化石燃料的燃烧
2．（2024·威海高一检测）工业废气NO、NO2会造成大气污染，工业上常用原理：NOx＋NH3―→N2＋H2O，使其转化为无毒的N2。现有3.0 L NO、NO2的混合气体，可与3.5 L相同状况的NH3恰好完全反应，全部转化为N2，则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是（　　）
A．1∶1　　　　　　　 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
3．下列说法正确的是（　　）
A．燃煤中添加生石灰能有效吸收CO2，实现碳中和
B．采取“静电除尘”可提高空气质量
C．空气中O3的含量越高越有利于人体健康
D．SO2易产生“光化学烟雾”，可用碱性物质吸收
4．（2022·新高考天津卷）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是（　　）
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A．甲是空气中体积分数最大的成分
B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应（Ⅰ）在常温下容易发生
D．反应（Ⅱ）中NO是氧化剂
5．垃圾焚烧发电产生的烟气中含烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等有害物质，某处理流程如下：
INCLUDEPICTURE "HLKB5.TIF" INCLUDEPICTURE "HLKB5.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "HLKB5.TIF" \* MERGEFORMAT
（1）麻石洗涤塔中设置多层格栅，上面放置大量耐酸碱塑料小球，塔内设置多层上喷下淋水嘴，“烟气”从塔底进入，目的是
_____________________________________________________。
（2）若NO2和NO气体以物质的量之比1∶1混合通入石灰水中，发生氧化还原反应生成一种正盐和水，请写出该反应的化学方程式：
______________________________________________________。
（3）废液在沉淀池中慢慢沉降，沉淀中主要含____________________________________________________；在回收再生池中加入NaOH固体的作用是__________________________________________________________。

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