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(共25张PPT)
论证重污染天气“汽车限行”的合理性
——探讨社会性科学议题
第3章 物质的性质与转化
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。
1.氮及其化合物的转化关系
④2NO+O2══2NO2
⑤3NO2+H2O══2HNO3+NO
⑥HNO3+NH3══NH4NO3
⑦3Cu+8HNO3(稀)══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
⑧Cu+4HNO3(浓)══Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
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+2CO N2+2CO2
2NO2+4CO N2+4CO2
【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+H2O
NO2+NO+2NaOH══2NaNO2+H2O
NO2、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)。
问题探究
探究1　科学认识社会性科学议题,寻找利与弊
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。
归纳拓展
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。
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
1.下列说法不正确的是(　　)
A.空气的首要污染物包括CO2、SO2、NO、NO2、O3等
B.PM2.5指的是直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物,因其直径小、比表面积大、活性强、易吸附有毒有害的物质,对人体健康和大气环境质量的影响较大
C.光化学烟雾的形成与氮氧化物有关
D.SO2的治理技术和设备有原煤脱硫技术、改进燃烧技术和烟气脱硫设备等
A
2.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
C
3.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
B
问题探究
探究2　学习科学论证,论证利与弊
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。
归纳拓展
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。
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
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
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。我国的汽车更换净化装置的比率很低
1.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互为同素异形体
D
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
B
问题探究
探究3　权衡利弊,作出决策
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。
方法导引　评价要素及评价等级
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
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
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
1.硫的氧化物、氮的氧化物是常见的大气污染物。
(1)酸雨是降水呈酸性(pH小于5.6)的统称,个别地方甚至低于2.1。引起酸雨的罪魁祸首是大气中的硫的氧化物和氮的氧化物,它们的主要来源是煤和石油的燃烧。
①汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中都含有氮的氧化物,全世界每年氮氧化物的排放量约为5×107 kg。NO2溶于水生成　　　　　(写名称)和NO。
②为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料中的硫元素进行固化处理,对废气中的氮的氧化物用　　　　吸收,写出NO2与之反应的离子方程式:　 　。
(2)某化学兴趣小组选用下图实验装置,测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。
①若原料气从左向右流,上述装置连接的顺序是:原料气→　　→　　→
　　→　　→　　(填字母)。
②装置②中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　;当装置②中出现　　　　　　　　　　现象时,立即停止通气。
③你认为下列试剂中,可以用来代替试管中含碘的淀粉溶液的是　　　(填字母)。
A.酸性KMnO4溶液
B.NaOH溶液
C.溴水
D.氨水

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