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高中化学研究性学习案例汽车尾气污染问题研究指导教师：邵晓瑞一、课题背景：在学生学习了氮气的有关知识后，认识到和2是大气的主要污染物之一，能引起光化学烟雾，而它的主要来源就是是汽车尾气。所以要通过开展此课题的研究性学习活动，增强学生的环保意识，同时培养学生的研究能力，提高学生学习化学的兴趣。二、研究目的及意义环境的污染已严重威胁着人们的身心健康，保护环境是全人类的共同要求，也是可持续发展的根本保证。在化学教学中结合学科知识，开展有关环境问题的教育教学活动具有十分重要的意义。目前，随着汽车的增多，每天排放到大气中的废气越来越多，汽车尾气污染问题日益严重。许多国家都已严格规定了汽车尾气排放标准，相关执法部门也加强了检查力度。一些城市的新闻机构还定期报告空气质量状况或发布空气质量日报，使人们能清楚了解生活环境的状况，增强环保意识。三、研究目标(1)加强对氮气及相关化合物知识的理解，强化学生的信息整合能力和教学媒体的使用技能；(2)在研究性学习过程中，培养学生掌握科学研究的思想方法和工作方法；(3)培养学生的环保意识、合作精神和积极参加社会实践活动的兴趣。四、研究的内容：(1)汽车尾气造成的环境污染情况。(2)汽车尾气的主要成分及危害。(3)汽车尾气危害的防治方法及措施有哪些？五、确定研究方案1、成立研究小组(1)编组方式：全班50人，分6组，每组89人。(2)人员分配：教师在学生自由组合的基础上，应有意识地将一些有特长的学生编排在不同的组(如：交往能力强、计算机操作熟练、)，以利于工作的平行开展。2、 确定研究方案(1)小组座谈，交流设想，共同研讨、论证。(2)请教指导教师，确保方案的科学性和可行性，做好开题工作。3 方案实施计划(1)查询资料：1周；(2)资料整合：1周；(3)小组交流：2课时；(4)总结评价：1课时。 六、方案实施过程1、收集信息资料(1)直接源于教材的原始资料；(2)到图书馆或资料室查阅相关杂志及书籍；(3)上网查阅有关资料信息；(4)从其它媒体情景素材中获取信息；(5)从环保部门了解当地汽车尾气污染情况；(6)到城区公路现场调查。2、处理信息资料各小组组织本组同学汇报自己的调查结果，对查询的资料进行科学整合，请指导教师参加会议并给予适当指导。(1)判断信息资料的优劣，识别对本课题研究有价值的资料，筛选、淘汰边缘资料。(2)有条理、有逻辑地分类、整理与归纳资料。(3)综合整理信息，在统一认识的基础上，形成一份大家认可的调查报告。七、研究成果汇报1、小组成果各小组采用一人主讲、多人补充的方式，将小组调查报告进行全班交流。2、集体成果将各小组的研究结论进行汇总，使同学对自己关注的与汽车尾气污染有关的化学问题有一个清楚了解，得到真实的收获。（1）汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。可以说，汽车是一个流动的污染源。在世界各国，汽车污染早已不是新话题。20世纪40年代以来，光化学烟雾事件在美国洛杉矶、日本东京 等城市多次发生，造成不少人员伤亡和巨大的经济损失！ 进入21世纪，汽车污染日益成为全球性问题。随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，造成地表空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。有关专家统计，到21世纪初，汽车排放的尾气占了大气污染的3060%。随着机动车的增加，尾气污染有愈演愈烈之势，由局部性转变成连续性和累积性，而各国城市市民则成为汽车尾气污染的直接受害者。（2）汽车尾气中的有害物质是未燃烧或不完全的碳氢化合物、2、2、2以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。（3）汽车尾气污染对人类及其生活环境造成巨大的影响。空气中的与碳氢污染物在阳光照射下，经过一系列光化学反应，生成臭氧、及醛类等二次污染物，可形成光化学烟雾。由于它的氧化性和刺激性，它对人体健康产生的影响是显而易见的，特别是对眼睛和呼吸道黏膜有强烈的刺激作用，并由此引发多种病症。当氧化物的浓度达到0.05/3且持续接触1，即可引起头痛；0.15/3时可出现胸部不适；0.10.25/3即可影响儿童的肺功能，引发哮喘病人发病并降低运动员的竞技状态；0.20.7/3将使慢性呼吸道系统疾病的病情恶化。另外，它对植物也有很大危害，会腐蚀建筑物及衣物。（4）欧盟的环保专家认为，要减少汽车污染对城市环境的危害，最有效的办法是调整城市交通政策，大幅减少私家车数量，优先发展公交，提倡自行车交通；同时，还应加速发展、普及环保型汽车，减少对石化燃料的依赖。 1、控制汽车的数量 在许多大中城市中，汽车的数量实际已经“超载”。政府可以用宏观调控的方法提高汽车的价格，适当减少汽车的购买量，促进小型制造汽车的企业的转产，把汽车的数量控制在生态平衡允许的范围内。同时要使公共汽车、地铁等公共交通工具迅速发展起来，向市民提倡骑自行车、乘坐公共汽车和地铁；公务员更要以身作则，尽量使用公共交通工具，少乘坐私家车，尽量降低汽车尾气排放量。 2、严格把关，提高汽油质量 到21世纪初，世界大多数城市都已禁止使用含铅汽油。要提高汽车尾气污染物排放标准，严格把关，不能让未达到标准的汽油流入市场。 3、加快采用先进的汽车尾气处理技术，对不符合尾气排放标准的汽车进行淘汰或改造。 4、推广以天然气为燃料的燃气汽车，并对燃气汽车进行改造，解决其存在的发动机动了性能下降、储气瓶占用空间大等问题。 5、变废为宝。 方案A：在气缸内的燃料和空气经过压缩，变成高温高压的气体，燃烧后能量仍很高。如果将这些能量利用起来，转化成发动机的动力，既节省了燃料，又减少了废气排放量。 方案B：汽车尾气中含有氮氧化物和硫氧化物，如果在尾气排放管上加装一个收集和转化装置，将其转化成工业原料硝酸和硫酸，虽然收集量可能不多，但积少成多，这就在减少对大气的污染的同时对资源进行了回收。 6、加强宣传，提高人民环保意识 加强对环境保护重要性的宣传，提高人民环保意识，让群众自觉使用公共交通工具，不购买尾气排放量不达标的汽车，坚决不购买、制造含铅、低质汽油。在完成汽车问题调查并形成报告后，全体学生对这一现象带来的问题有了清晰的认识，八、注意事项1、注意“教为主导、学为主体”的原则教师在活动中，应给学生充足的“时间”与“空间”，充分发挥学生的主体功能。但不等于放任自流，应给予学生必要的指导，使“主导”与“主体”完美结合。2、强化安全防护意识由于需要进行社会调查，应强化学生的安全防护意识，保护学生的人身安全。3、注意过程与结果评价在评价方式上，可采用学生自评和小组互评、教师评价相结合的方式，加强沟通和协商，使学生最大程度地接受评价成果，促进评价主体互动化。另一方面，在目前班级学生较多的情况下，教师一定要合理分配精力，防止评价流于形式。评价内容与过程要注意