2020-2021學(xué)年高中化學(xué)新教材魯科版必修第1冊(cè)學(xué)案：第3章 微項(xiàng)目　論證重污染天氣“汽車限行”的合理性——探討社會(huì)性科學(xué)議題

1、微項(xiàng)目論證重污染天氣“汽車限行”的合理性探討社會(huì)性科學(xué)議題項(xiàng)目目標(biāo)1能夠綜合應(yīng)用氮及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系探討相關(guān)的社會(huì)性科學(xué)議題。2在尋求證據(jù)支持觀點(diǎn)的過程中，能夠綜合運(yùn)用信息查找、問卷調(diào)查、訪談等多種方法獲得必要資料；能夠?qū)Y料進(jìn)行加工分析，依據(jù)觀點(diǎn)、證據(jù)和結(jié)論之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行有條理的闡述。3能夠從科學(xué)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多個(gè)方面，權(quán)衡不同觀點(diǎn)的利與弊，有依據(jù)地作出決策。必備知識(shí)一、社會(huì)性科學(xué)議題1含義“社會(huì)性科學(xué)議題”，指由利用當(dāng)代科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)所引起的一系列與社會(huì)倫理道德、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及自然生態(tài)環(huán)境等緊密相關(guān)的社會(huì)性問題。2社會(huì)性科學(xué)議題的分析框架 二、社會(huì)性科學(xué)議題中利與弊分析的視

2、角三、科學(xué)論證的水平水平標(biāo)準(zhǔn)水平1有籠統(tǒng)的觀點(diǎn)，缺少必要的資料水平2有觀點(diǎn)和資料，缺少?gòu)馁Y料到觀點(diǎn)的推理過程或者推理過程不合理，或者資料不充分水平3有觀點(diǎn)、資料以及從資料到觀點(diǎn)的推理過程；資料充分，推理過程合理水平4有觀點(diǎn)、資料以及從資料到觀點(diǎn)的推理過程；資料充分，推理過程合理；考慮了可能的反駁及其證據(jù)項(xiàng)目活動(dòng)論證重污染天氣“汽車限行”的合理性1科學(xué)分析議題，理清議題中的科學(xué)問題和科學(xué)知識(shí)(1)“汽車限行”議題的科學(xué)問題。汽車尾氣中含有氮的化合物：no、no2、nh3；霧霾中含有：硝酸鹽(no)、銨鹽(nh)；(2)氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。化合價(jià)角度：如n2轉(zhuǎn)化為no，氮元素化合價(jià)升高，應(yīng)

3、加化合價(jià)降低的氧化劑。物質(zhì)類別角度：如單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物，根據(jù)元素守恒，應(yīng)加含氧元素的物質(zhì)。2“汽車限行”措施的利與弊視角利弊環(huán)境減少有害氣體的排放，減輕空氣污染和溫室效應(yīng)經(jīng)濟(jì)促使人們購(gòu)買第二輛汽車，汽車銷量增加，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致汽車保有量增加社會(huì)緩解道路交通壓力增加公共交通壓力，導(dǎo)致人們出行不便3.權(quán)衡利弊，作出決策。新知應(yīng)用1環(huán)保部門每天通過新聞媒體向社會(huì)發(fā)布以污染物濃度為標(biāo)準(zhǔn)確定空氣質(zhì)量的信息。這些污染物是()a二氧化硫、氮氧化物、懸浮微粒b二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳c三氧化硫、氮氧化物、懸浮微粒d稀有氣體、氮氧化物、懸浮微粒ab中一氧化碳、d中稀有氣體不是預(yù)報(bào)內(nèi)容，c中的三氧化硫在常溫

4、下是液態(tài)，空氣中硫元素主要以so2形態(tài)存在。2光化學(xué)煙霧是一次污染物(如氮氧化物、碳?xì)浠衔锏?發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)后生成的二次污染物，主要含有臭氧、過氧硝酸酯等。下列有關(guān)光化學(xué)煙霧的說法不正確的是 ()a光化學(xué)煙霧具有氧化性 b汽車尾氣是造成光化學(xué)煙霧的主要原因之一c光化學(xué)煙霧對(duì)人體沒有危害 d光化學(xué)煙霧一般出現(xiàn)在強(qiáng)日照條件下 c光化學(xué)煙霧中氮氧化物化合價(jià)可以降低，做氧化劑，a正確；汽車尾氣中含co和氮氧化物，二者在陽光的作用下起化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，故b、d正確；光化學(xué)煙霧對(duì)人眼睛、鼻、咽喉、氣管和肺等有刺激作用，對(duì)人體有危害，故c錯(cuò)誤。3地球外層空間存在臭氧和氧原子，該臭氧層的存在能吸收和阻

5、擋太陽有害的強(qiáng)烈紫外線輻射，可是人為的大氣污染物會(huì)破壞臭氧層，如超音速飛機(jī)排放物中的氮氧化物(no和no2)，它們和o3及o發(fā)生反應(yīng)：o3no=no2o2，ono2=noo2。這兩個(gè)反應(yīng)反復(fù)循環(huán)，其總反應(yīng)：_。由此可見，氮氧化物在破壞臭氧層的過程中起了_作用。解析o3no=no2o2，ono2=noo2，將上述兩反應(yīng)疊加，消去相同物質(zhì)后得o3o=2o2，由方程式可知no和no2都參加了反應(yīng)，但最后又生成了它們，說明它們是催化劑。答案o3o2o2催化4.稀薄燃燒是指汽油在較大空/燃比(空氣與燃油氣的體積比)條件下的燃燒。隨著全球能源危機(jī)的加劇，稀薄燃燒技術(shù)的研究受到了人們的重視，但稀薄燃燒時(shí)，常

6、用的汽車尾氣凈化裝置不能有效地將nox轉(zhuǎn)化為n2。不同空/燃比時(shí)汽車尾氣中主要污染物的含量變化如圖所示。(1)稀薄燃燒技術(shù)除能節(jié)約能源外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是_(填一項(xiàng))。排放到大氣中的nox會(huì)導(dǎo)致酸雨、_等環(huán)境問題(填一項(xiàng))。(2)某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，按下列流程探究不同催化劑對(duì)nh3還原no反應(yīng)的催化性能。若控制其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，在催化反應(yīng)器中裝載不同的催化劑，將經(jīng)催化反應(yīng)后的混合氣體通入滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的體積、濃度均相同)。為比較不同催化劑的催化性能，需要測(cè)量并記錄的數(shù)據(jù)是_。(3)若某一催化劑能同時(shí)催化nh3等還原性氣體與nox的反應(yīng)。將該催化劑分別用于

7、催化還原含等物質(zhì)的量nox的兩種氣體：純no氣體，汽車尾氣。消耗nh3的物質(zhì)的量較多的可能是_(填字母)，原因是_。abc都有可能解析(1)因燃油氣燃燒過程中可產(chǎn)生對(duì)空氣有污染的co、nox、碳?xì)浠衔锏却髿馕廴疚?，結(jié)合“空/燃比”的含義和題圖可以推知，增大“空/燃比”可以減少co、碳?xì)浠衔锏呐欧艔亩鴾p少污染，根據(jù)課本知識(shí)可推出排放到大氣中的nox可導(dǎo)致酸雨及光化學(xué)煙霧(或破壞臭氧層)而引起環(huán)境污染。(2)因?qū)嶒?yàn)?zāi)康氖翘骄看呋瘎┑拇呋阅?，而從所給的探究步驟中，有滴有酚酞的稀硫酸(該溶液為無色)，所以肯定是利用nh3與滴有酚酞的稀硫酸溶液作用顯紅色的快慢來檢測(cè)催化性能。只要記錄顯色所需時(shí)間即可。(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒原則可推知，若汽車尾氣中會(huì)有一定量的co和碳?xì)浠衔?，因它們也可以還原nox，則所消耗氨氣就少；若汽車尾氣中含no2，則因no2也可氧化nh3，則消耗的氨氣就多。答案(1)減少co和碳?xì)浠衔锏呐欧殴饣瘜W(xué)煙霧(或破壞臭氧層)(2)溶液顯色所需要的時(shí)間(3)a汽車尾氣中含有