利用數(shù)字化設(shè)備研究汽車尾氣對(duì)環(huán)境的影響

1、利用數(shù)字化設(shè)備研究汽車尾氣對(duì)環(huán)境的影響 摘要：汽車已經(jīng)進(jìn)入了平民百姓家，給人帶來了方便。但是汽車尾氣對(duì)環(huán)境的影響日益顯現(xiàn)出來，最為嚴(yán)重地表現(xiàn)在溫室效應(yīng)、酸雨。經(jīng)過學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示汽車尾氣所造成的溫室效應(yīng)一年四季中 夏天最為嚴(yán)重；汽車尾氣通入蒸餾水溶液能夠使溶液的 ph 達(dá)到 5.36，小于了 ph 為 5.6 的界限；巧妙的實(shí)驗(yàn)探究，讓人們真實(shí)的意識(shí)到污染就在我們身邊，汽車尾氣對(duì)于環(huán)境的危害很大，讓學(xué)生自覺從點(diǎn)滴做起，從自我做起，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境、保護(hù)資源的設(shè)計(jì)教育目的。關(guān)鍵詞：汽車尾氣，環(huán)境，溫室效應(yīng)，酸雨，數(shù)字化。 正文：隨著人們生活水平的提高，汽車這種代步工具成為了我們的必需品。人們?cè)?/p>

2、來越清醒地認(rèn)識(shí)到，汽車 在給人們帶來方便的同時(shí)，它也對(duì)我們的環(huán)境造成一定的影響。它對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在溫室效應(yīng)、酸雨等幾個(gè)方面。下面我將要帶領(lǐng)著我的學(xué)生對(duì)這三個(gè)方面的問題進(jìn)行科學(xué)探究。一、數(shù)字化探究汽車尾氣對(duì)于溫室效應(yīng)的影響：圖一：溫室效應(yīng)造成的危害的圖片全球氣候都在變暖，兩極的冰川逐漸融化、海平面上升、沙漠化加劇等等，都是溫室效應(yīng)導(dǎo)致的，造 成溫室效應(yīng)的氣體有水蒸氣、二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、大部分的制冷劑等很多種，但是近幾年含量 變化最大的是“二氧化碳”，化石燃料的燃燒所產(chǎn)生的量最為巨大，汽車就是以石油產(chǎn)品中的汽油為燃料 產(chǎn)生動(dòng)力的，所以，汽車尾氣中二氧化碳含量可想而知，對(duì)于溫室效應(yīng)的

3、貢獻(xiàn)不言而喻。但是這些僅僅是 一些推測(cè)，到底汽車尾氣中含有多少的二氧化碳？汽車尾氣所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)到底有多大？對(duì)于一年四季 的 影 響 哪 個(gè) 季 節(jié) 更 大 ？ 這 些 都 無 從 知 道 ？ 下 邊 我 們 將 要 用 數(shù) 字 化 科 學(xué) 探 究 儀 器 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) 。圖二：學(xué)生在進(jìn)行汽車尾氣的收集溫度的測(cè)量為了盡可能減少學(xué)生收集汽車尾氣可能對(duì)身體造成的傷害，讓學(xué)生帶上呼吸面具。然后取一個(gè)干凈的 集氣瓶放在開啟汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管口，收集一瓶汽車尾氣，然后塞上帶有溫度傳感器的橡皮塞，同時(shí)用 一瓶干凈的空氣作對(duì)照試驗(yàn)。先把收集到的兩種氣體放置在室外一個(gè)小時(shí)后，拿到室內(nèi)利用數(shù)字化系統(tǒng)進(jìn)行溫度

4、檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯 示，盛有汽車尾氣的集氣瓶?jī)?nèi)的溫度為 10.662，空氣對(duì)照瓶的溫度為 10.197，很顯然，盛有汽車尾氣 的溫度較高，兩者的溫差為 10.66210.197=0.465，現(xiàn)在的季節(jié)是在冬季，如果是在夏季，汽車尾 氣對(duì)于溫度的影響會(huì)是什么樣的呢？帶著疑問我們有設(shè)計(jì)了下面的試驗(yàn)。我找來一個(gè) 100 瓦的燈泡，通上電源，懸掛在通風(fēng)廚內(nèi)，把兩個(gè)帶有標(biāo)簽的集氣瓶等距離放在白熾燈 泡兩邊。我們把燈泡當(dāng)做夏天的太陽(yáng)，對(duì)兩個(gè)集氣瓶經(jīng)行烘烤，4個(gè)小時(shí)后，再進(jìn)行溫度的數(shù)據(jù)讀取。圖三：學(xué)生在進(jìn)行汽車尾氣和空氣的模擬夏季烘烤以及溫度的測(cè)量此時(shí)兩個(gè)集氣瓶中的溫度都明顯升高，其中盛有汽車尾氣的集氣瓶?jī)?nèi)的

5、溫度為 15.699，空氣對(duì)照瓶 的溫度為 14.838，兩個(gè)集氣瓶中的溫差是 15.69914.838=0.861，溫差增大?？梢?，汽車尾氣能 夠引起的氣溫升高，對(duì)于溫室效應(yīng)的影響，一年四季中夏季更加明顯。0.8610.465圖四：對(duì)于冬季溫差和模擬夏季溫差進(jìn)行圖表對(duì)比反思，為什么汽車尾氣會(huì)對(duì)溫室效應(yīng)產(chǎn)生如此巨大的影響？是否是汽車尾氣中二氧化碳的濃度濃度很 高？到底能達(dá)到多高？下邊分別檢測(cè)空氣中氧氣濃度、二氧化碳的濃度以及汽車尾氣中二氧化碳的濃度、 氧氣濃度。圖五：學(xué)生對(duì)于室外空氣進(jìn)行氧氣和二氧化碳的濃度測(cè)量圖六：學(xué)生對(duì)于汽車尾氣進(jìn)行二氧化碳和氧氣的濃度測(cè)量利用數(shù)字化設(shè)備測(cè)得室外空氣中氧氣濃

6、度為 21.68%，二氧化碳的濃度為 326ppm（ppm 為百萬(wàn)分之一， 相當(dāng)于 0.0326%），汽車尾氣中氧氣濃度為 10.77%，二氧化碳的濃度為 27774ppm（相當(dāng)于 2.78%）。分析 數(shù)據(jù)可知氧氣濃度將為原來的一半，汽車尾氣中的二氧化碳的濃度是空氣中二氧化碳的濃度的 85.2 倍。由此可見，產(chǎn)生溫室效應(yīng)的直接證據(jù)是，二氧化碳的濃度的提高。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)，汽車對(duì)于汽油這種不可再生資源的消耗，也是一個(gè)很嚴(yán)峻的問題。0.0362圖七：對(duì)于學(xué)生測(cè)量的汽車尾氣和空氣中進(jìn)行二氧化碳和氧氣的濃度進(jìn)行圖表對(duì)比2.78二、數(shù)字化探究汽車尾氣對(duì)于酸雨的影響：圖八：有關(guān)酸雨危害的圖片目前酸雨已經(jīng)是

7、一個(gè)全球性的環(huán)境問題，酸雨對(duì)環(huán)境的危害很大，首先酸雨可導(dǎo)致土壤酸化，造成土 壤中的營(yíng)養(yǎng)元素流失，從而使土壤變得貧瘠；有害重金屬被溶出，污染水體、在水生生物體內(nèi)富集，水體 的酸性增強(qiáng)不利于生態(tài)系統(tǒng)平衡。然后酸雨對(duì)陸上植物的根、莖、葉的生長(zhǎng)都會(huì)造成不利的影響。更重要 的是酸雨還對(duì)金屬、石料、水泥、木材等建筑材料均有很強(qiáng)的腐蝕作用，對(duì)高樓大廈、橋梁、古建筑文物 和石雕藝術(shù)品等造成嚴(yán)重腐蝕和損壞。導(dǎo)致酸雨產(chǎn)生的因素很多，火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等，我國(guó)的酸雨主要是因大量 燃燒含硫量高的煤而形成的，此外各種機(jī)動(dòng)車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。酸雨指的是 ph 值小 于 5.6 的雨水，

8、含硫的化石燃料燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，在閃電、高溫（比如機(jī)動(dòng)車的高溫氣缸或者鍋 爐爐膛內(nèi)）的條件下氮?dú)饪梢耘c氧氣反應(yīng)生成氮氧化物，酸雨的形成主要是二氧化硫以及氮氧化物與雨水 反應(yīng)形成亞硫酸、硫酸、亞硝酸、硝酸所導(dǎo)致的。汽車尾氣是否真的是形成酸雨的一個(gè)原因？帶著疑問我們進(jìn)行了下面的科學(xué)探究。圖九：學(xué)生在進(jìn)行蒸餾水的ph測(cè)量圖十：學(xué)生在把汽車尾氣通入蒸餾水圖十一：學(xué)生對(duì)通入汽車尾氣的蒸餾水進(jìn)行ph測(cè)量首先打開數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)，取一瓶蒸餾水先用 ph 傳感器進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得蒸餾水的 ph 值為 7.296，然 后用一個(gè)由漏斗、膠管、玻璃管組成的導(dǎo)管，把汽車尾氣導(dǎo)入蒸餾水瓶，通汽車尾氣大約 10 分鐘左右

9、， 最后，再進(jìn)行數(shù)字化檢測(cè)，溶液的 ph 降為 5.361，ph 值已經(jīng)小于 5.6。從數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)的角度，測(cè)得了 溶液已經(jīng)打到了酸雨的標(biāo)準(zhǔn)。圖十二：學(xué)生把呼出的氣體通入蒸餾水并且進(jìn)行ph測(cè)量二氧化碳與水反應(yīng)能夠生成碳酸，也會(huì)使正常的雨水顯酸性，碳酸的 ph 值最低能夠達(dá)到多少呢？下 面我的學(xué)生又做了如下的實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生通過一根干凈的玻璃管，向盛由蒸餾水的試管內(nèi)吹氣，呼出的二氧 化碳與水反應(yīng)生成碳酸，反復(fù)吹氣 10 分鐘以上，再進(jìn)行檢測(cè)溶液的 ph 值，最后測(cè)得溶液的 ph 為 6.27。 可見，國(guó)際上規(guī)定 ph 值小于 5.6 的雨水才算酸雨是有一定道理的。7.296圖十三：對(duì)于學(xué)生測(cè)量的液體的ph進(jìn)行圖表對(duì)比6.2735.361從以上兩個(gè)方面的科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，很明顯看出，汽車尾氣確實(shí)對(duì)溫室效應(yīng)、酸雨等環(huán)境問題有影響，對(duì)于國(guó)家相關(guān)部門來說，應(yīng)該開發(fā)更加方便、環(huán)保、實(shí)用的新能源；對(duì)于汽車企業(yè)來說技術(shù)攻關(guān)讓 汽車把燃料充分利用