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

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论证重污染天气“汽车限行”合理性——探讨社会性科学议题

第1页一、社会性科学议题1.含义社会性科学议题指由利用当代科学技术研究开发所引起一系列与社会伦理道德、经济发展及______________等紧密相关社会性问题。自然生态环境第2页2.社会性科学议题分析框架第3页二、社会性科学议题中利与弊分析视角第4页三、科学论证水平水平标准水平1有笼统观点,缺乏必要资料水平2有观点和资料,缺乏从资料到观点推理过程或者推理过程不合理,或者资料不充分第5页水平标准水平3有观点、资料以及从资料到观点推理过程;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推理过程;资料充分,推理过程合理;考虑可能反驳及其证据第6页【情境·思索】在冬季,各地会依据雾霾天气情况,采取汽车单双号限行办法。第7页限行原因与汽车尾气相关,汽车尾气中有害气体有哪些?有什么危害?提醒:汽车尾气中含有氮化合物:NO、NO2、NH3,它们会对人体产生直接危害,NO、NO2还会引发酸雨、光化学烟雾等。第8页项目活动科学认识社会性科学议题,寻找利与弊【探究总结】1.科学分析议题,理清议题中科学问题和科学知识第9页(1)“汽车限行”议题科学问题。汽车尾气中含有氮化合物:NO、NO2、NH3;雾霾中含有:硝酸盐()、铵盐();第10页(2)氮及其化合物之间转化关系。第11页第12页①化合价角度:如N2转化为NO,氮元素化合价升高,应加化合价降低氧化剂。②物质类别角度:如单质转化为氧化物,依据元素守恒,应加含氧元素物质。第13页2.“汽车限行”办法利与弊视角利弊环境降低有害气体排放,减轻空气污染和温室效应经济促使人们购置第二辆汽车,汽车销量增加,促进经济发展造成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,造成人们出行不便第14页【迁移应用】1.如图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气过程。相关叙述不正确是 (

)第15页A.CO氧化为CO2所需氧起源于NOxB.汽车安装这种净化器后,能防止铅污染C.Pt-Rh催化剂化学反应前后质量不变D.使用该净化器能降低酸雨发生第16页【解析】选B。由题目标信息可知:CO氧化为CO2所需氧起源于氮氧化物,汽车安装这种净化器后,能防止一氧化碳、氮氧化物造成空气污染,不是铅污染;Pt-Rh催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变;氮氧化物也会造成酸雨,所以使用该净化器能降低酸雨发生。第17页2.今天,汽车已经成为人类不可缺乏交通运输工具,不过,伴随汽车数量增多,汽车尾气产生污染成为引发光化学烟雾主要危害之一,当前,全国各省市实施汽车限行。机动车尾气净化器能够有效缓解这类污染,它特色之一是使一氧化碳与一氧化氮在催化剂条件下反应生成二氧化碳和氮气。第18页第19页(1)写出尾气净化器中所发生反应文字表示式__。

(2)以下不属于大气污染物是____________(填序号)。

①CO②CO2③SO2④O2⑤可吸入颗粒物第20页【解析】(1)一氧化碳和一氧化氮在催化剂作用下能生成二氧化碳和氮气,反应文字表示式:一氧化碳+一氧化氮二氧化碳+氮气。(2)空气污染物包含有害气体和粉尘,有害气体主要为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳,二氧化碳和氧气不属于大气污染物。催化剂第21页答案:(1)一氧化碳+一氧化氮二氧化碳+氮气(2)②④催化剂第22页项目活动以硫酸厂建立利弊为例,学习科学论证,论证利与弊【活动探究】1.探究思绪第23页2.建立硫酸厂利和弊角度利弊环境对空气、土壤、水体造成污染经济带来经济效益、促进当地经济发展,提升居民收入社会处理当地就业问题,加快当代化进程占用当地土地、水源等第24页【探究总结】接触法制硫酸1.原理(1)燃烧硫或煅烧硫铁矿制二氧化硫;(2)用二氧化硫氧化成三氧化硫;(3)三氧化硫与水反应成硫酸。第25页2.设备第26页3.主要方程式(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

(2)2SO2+O22SO3(3)SO3+H2O====H2SO4点燃====第27页【迁移应用】1.化工厂厂址选择是一个复杂问题,受到原料、水源、能源、土地供给、市场需求、交通运输和环境保护等很多原因制约。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,人口稠密居民区④建在环境保护要求高地域,便于“三废”治理第28页A.①②③④

B.①③④C.①②④ D.②第29页【解析】选D。因为硫酸是腐蚀性液体,运输价格比较高,这就决定了硫酸厂靠近消费中心,比靠近原料产地更为有利,故①错,②对。硫酸厂对环境污染比较严重,所以不应建在人口稠密居民区和环境保护要求高地域,故③④错误。第30页2.相关硫酸工业综合经济效益说法中正确是

(

)A.甲地有丰富硫铁矿资源,水源、能源充分,交通便利,是风景秀丽旅游胜地,虽当地使用硫酸工业不多,但为提升当地经济效益宜建硫酸厂B.为降低SO2对空气污染,能够建高烟囱,使含SO2尾气在高空扩散稀释,抵达地面时抵达安全浓度第31页C.硫酸生产过程排放污染物主要是含SO2尾气、固体烧渣、废酸和废水等D.选择硫酸厂厂址时,当经济利益与环境保护问题有冲突时,为提升人们物质生活水平,应先考虑经济利益问题第32页【解析】选C。硫酸厂是污染性企业,不宜建在风景区,A错误;建高烟囱,只是减弱了当地污染,易引发其它地域污染,B错误;硫酸厂建设,必须经济利益和环境保护综合考虑,D错误。第33页课题任务:以硫及其化合物、氮及其化合物知识为载体,处理酸雨防治问题【情境创设】柳州蝶变:从“酸雨之都”到“宜居花城”第34页

在上世纪80至90年代,广西柳州传统重工聚集,粗放型发展模式使大气遭到严重污染,年酸雨出现频率最高达98%,被列为全国四大“酸雨之都”之一。作为广西最大工业基地和西南工业重镇,柳州市多年来一直努力在工业发展与环境保护之间寻求平衡,现已成为践行绿色发展理念城市典范。近20多年来,柳州市经过酸雨治理,生态建设和新型工业化探索,已经由过去第35页“酸雨之都”蜕变为“宜居花城”。第36页

在绿色发展理念指导下,柳州实现了经济效益与环境效益统一,工业发展与生态环境良性互动,走出了一条“生态工业城”发展新路。如今柳州也已成为国家低碳试点城市、国家循环经济示范城市。第37页【素养解读】1.关键素养(1)科学探究与创新意识:能发觉和提出有探究价值问题,能从问题和假设出发,依据研究目标,设计探究方案。(2)科学态度与社会责任:含有探索未知、崇尚真理意识;含有节约资源、保护环境可连续发展意识。第38页2.素养目标经过课题探究学习,掌握硫、氮及其化合物相关知识,初步养成绿色应用意识,增强社会责任感。第39页【素养探究】【探究一】酸雨成份分析1.某同学查阅资料得知:酸雨是指pH小于5.6雨雪或其它形式降水。雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中二氧化硫、氮氧化合物等物质,形成了pH低于5.6酸性降水。中国酸雨多为硫酸型酸雨,第40页少为硝酸型酸雨。各种机动车排放尾气是形成酸雨主要原因。第41页(1)酸雨是指pH小于5.6雨雪或其它形式降水。以5.6为标准是因为正常雨水pH大约为5.6,请分析原因。提醒:空气中含有CO2,CO2与雨水反应生成碳酸,故雨水pH约为5.6。第42页(2)“硝酸型酸雨”是怎样形成?提醒:氮氧化物NO2、NO与雨水反应生成硝酸,使雨水pH小于5.6,发生反应为2NO+O2====2NO2,3NO2+H2O====2HNO3+NO。第43页(3)某测定酸雨站点,对取得酸雨样品进行了pH测定,随时间推移,得到了以下试验数据。试分析酸雨类型、形成原因及pH随时间改变原因。时间(h)开始81624324048pH5.04.84.54.34.24.04.0第44页提醒:隔一段时间检测,发觉pH逐步减小,酸性增强,发生反应为2H2SO3+O2====2H2SO4,酸雨样品中H2SO3逐渐被氧化成H2SO4,使溶液酸性增强,由此能够得出酸雨形成过程为二氧化硫与水反应SO2+H2O====H2SO3,酸雨为硫酸型酸雨。第45页(4)怎样设计试验证实(3)中结论,请写出你思绪,并与同学们进行交流。提醒:①取一定量上述雨水,加入足量盐酸,再加热将产生气体通入品红溶液中,品红溶液褪色;②取①反应后雨水于另一试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀;如图:第46页第47页【探究二】预防酸雨办法选择2.经过近治理,柳州空气二氧化硫含量已于达标。(1)把煤燃烧产生废气通入CaCO3与水形成浆状物,能够起到很好脱硫效果,同时制得副产品石膏。试写出相关反应化学方程式。第48页提醒:因为亚硫酸酸性大于碳酸,故发生反应为SO2+CaCO3====CaSO3+CO2,CaSO3再被氧气氧化:2CaSO3+O2====2CaSO4。第49页(2)为了连续打好环境保护战,柳州市政府推广绿色低碳出行方式,大力支持当地清洁车辆生产与使用,如使用纯电动汽车。这些办法能够大大降低汽车尾气排放,汽车尾气主要污染气体有哪些?对环境造成主要危害有哪些?第50页提醒:汽车尾气主要污染气体为CO、NO、NO2等,对环境造成主要危害有光化学烟雾、酸雨等。第51页(3)为了彻底修复城市生态,深入改造城市风貌,柳州市不但做了“节能减排”减法,还进行“绿色覆盖”加法,实施了一系列城市绿化建设工程。这些做法表达了什么环境治理思想?第52页提醒:柳州市做法表达了环境治理两种办法:①控制进入大气、土壤和水体碳、硫和氮等化合物量;②增强生态系统对碳、硫和氮等化合物吸收能力。第53页【探究三】迁移应用3.水华指淡水水体中藻类大量繁殖一个自然生态现象,是藻类大量繁殖后使水体展现蓝色或绿色一个现象。你能解释原因吗?能够采取什么办法预防这种现象发生?第54页提醒:水华发生主要原因是生活及工农业生产中含有大量氮、磷废污水进入水体后,水体富营养化,引发藻类大量繁殖。为了预防水体富营养化可采取以下办法:①严控水域附近建设氮肥厂、磷肥厂;②禁止含磷洗涤剂使用;③工业、生活废水去营养化处理;④合理使用氮肥、磷肥。第55页【素养评价】1.科学态度——水平2:能利用所学化学知识和方法解释生产、生活中简单化学问题;在实践中逐步形成节约成本、循环利用、保护环境等观念。第56页2.科学探究——水平4:能依据文件和实际需要提出综合性探究课题,依据假设提出各种探究方案,评价和优化方