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論證重污染天氣“汽車限行”合理性——探討社會性科學議題

第1頁一、社會性科學議題1.含義社會性科學議題指由利用當代科學技術研究開發所引起一系列與社會倫理道德、經濟發展及______________等緊密相關社會性問題。自然生態環境第2頁2.社會性科學議題分析框架第3頁二、社會性科學議題中利與弊分析視角第4頁三、科學論證水平水平標準水平1有籠統觀點,缺乏必要資料水平2有觀點和資料,缺乏從資料到觀點推理過程或者推理過程不合理,或者資料不充分第5頁水平標準水平3有觀點、資料以及從資料到觀點推理過程;資料充分,推理過程合理水平4有觀點、資料以及從資料到觀點推理過程;資料充分,推理過程合理;考慮可能反駁及其證據第6頁【情境·思索】在冬季,各地會依據霧霾天氣情況,采取汽車單雙號限行辦法。第7頁限行原因與汽車尾氣相關,汽車尾氣中有害氣體有哪些?有什么危害?提醒:汽車尾氣中含有氮化合物:NO、NO2、NH3,它們會對人體產生直接危害,NO、NO2還會引發酸雨、光化學煙霧等。第8頁項目活動科學認識社會性科學議題,尋找利與弊【探究總結】1.科學分析議題,理清議題中科學問題和科學知識第9頁(1)“汽車限行”議題科學問題。汽車尾氣中含有氮化合物:NO、NO2、NH3;霧霾中含有:硝酸鹽()、銨鹽();第10頁(2)氮及其化合物之間轉化關系。第11頁第12頁①化合價角度:如N2轉化為NO,氮元素化合價升高,應加化合價降低氧化劑。②物質類別角度:如單質轉化為氧化物,依據元素守恒,應加含氧元素物質。第13頁2.“汽車限行”辦法利與弊視角利弊環境降低有害氣體排放,減輕空氣污染和溫室效應經濟促使人們購置第二輛汽車,汽車銷量增加,促進經濟發展造成汽車保有量增加社會緩解道路交通壓力增加公共交通壓力,造成人們出行不便第14頁【遷移應用】1.如圖表示汽車尾氣凈化器處理汽車尾氣過程。相關敘述不正確是 (

)第15頁A.CO氧化為CO2所需氧起源于NOxB.汽車安裝這種凈化器后,能防止鉛污染C.Pt-Rh催化劑化學反應前后質量不變D.使用該凈化器能降低酸雨發生第16頁【解析】選B。由題目標信息可知:CO氧化為CO2所需氧起源于氮氧化物,汽車安裝這種凈化器后,能防止一氧化碳、氮氧化物造成空氣污染,不是鉛污染;Pt-Rh催化劑在化學反應前后質量和化學性質都不變;氮氧化物也會造成酸雨,所以使用該凈化器能降低酸雨發生。第17頁2.今天,汽車已經成為人類不可缺乏交通運輸工具,不過,伴隨汽車數量增多,汽車尾氣產生污染成為引發光化學煙霧主要危害之一,當前,全國各省市實施汽車限行。機動車尾氣凈化器能夠有效緩解這類污染,它特色之一是使一氧化碳與一氧化氮在催化劑條件下反應生成二氧化碳和氮氣。第18頁第19頁(1)寫出尾氣凈化器中所發生反應文字表示式__。

(2)以下不屬于大氣污染物是____________(填序號)。

①CO②CO2③SO2④O2⑤可吸入顆粒物第20頁【解析】(1)一氧化碳和一氧化氮在催化劑作用下能生成二氧化碳和氮氣,反應文字表示式:一氧化碳+一氧化氮二氧化碳+氮氣。(2)空氣污染物包含有害氣體和粉塵,有害氣體主要為二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳,二氧化碳和氧氣不屬于大氣污染物。催化劑第21頁答案:(1)一氧化碳+一氧化氮二氧化碳+氮氣(2)②④催化劑第22頁項目活動以硫酸廠建立利弊為例,學習科學論證,論證利與弊【活動探究】1.探究思緒第23頁2.建立硫酸廠利和弊角度利弊環境對空氣、土壤、水體造成污染經濟帶來經濟效益、促進當地經濟發展,提升居民收入社會處理當地就業問題,加快當代化進程占用當地土地、水源等第24頁【探究總結】接觸法制硫酸1.原理(1)燃燒硫或煅燒硫鐵礦制二氧化硫;(2)用二氧化硫氧化成三氧化硫;(3)三氧化硫與水反應成硫酸。第25頁2.設備第26頁3.主要方程式(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

(2)2SO2+O22SO3(3)SO3+H2O====H2SO4點燃====第27頁【遷移應用】1.化工廠廠址選擇是一個復雜問題,受到原料、水源、能源、土地供給、市場需求、交通運輸和環境保護等很多原因制約。硫酸廠應建在 (

)①靠近原料產地,遠離消費中心②靠近消費中心,稍偏離原料產地③交通便利,人口稠密居民區④建在環境保護要求高地域,便于“三廢”治理第28頁A.①②③④

B.①③④C.①②④ D.②第29頁【解析】選D。因為硫酸是腐蝕性液體,運輸價格比較高,這就決定了硫酸廠靠近消費中心,比靠近原料產地更為有利,故①錯,②對。硫酸廠對環境污染比較嚴重,所以不應建在人口稠密居民區和環境保護要求高地域,故③④錯誤。第30頁2.相關硫酸工業綜合經濟效益說法中正確是

(

)A.甲地有豐富硫鐵礦資源,水源、能源充分,交通便利,是風景秀麗旅游勝地,雖當地使用硫酸工業不多,但為提升當地經濟效益宜建硫酸廠B.為降低SO2對空氣污染,能夠建高煙囪,使含SO2尾氣在高空擴散稀釋,抵達地面時抵達安全濃度第31頁C.硫酸生產過程排放污染物主要是含SO2尾氣、固體燒渣、廢酸和廢水等D.選擇硫酸廠廠址時,當經濟利益與環境保護問題有沖突時,為提升人們物質生活水平,應先考慮經濟利益問題第32頁【解析】選C。硫酸廠是污染性企業,不宜建在風景區,A錯誤;建高煙囪,只是減弱了當地污染,易引發其它地域污染,B錯誤;硫酸廠建設,必須經濟利益和環境保護綜合考慮,D錯誤。第33頁課題任務:以硫及其化合物、氮及其化合物知識為載體,處理酸雨防治問題【情境創設】柳州蝶變:從“酸雨之都”到“宜居花城”第34頁

在上世紀80至90年代,廣西柳州傳統重工聚集,粗放型發展模式使大氣遭到嚴重污染,年酸雨出現頻率最高達98%,被列為全國四大“酸雨之都”之一。作為廣西最大工業基地和西南工業重鎮,柳州市多年來一直努力在工業發展與環境保護之間尋求平衡,現已成為踐行綠色發展理念城市典范。近20多年來,柳州市經過酸雨治理,生態建設和新型工業化探索,已經由過去第35頁“酸雨之都”蛻變為“宜居花城”。第36頁

在綠色發展理念指導下,柳州實現了經濟效益與環境效益統一,工業發展與生態環境良性互動,走出了一條“生態工業城”發展新路。如今柳州也已成為國家低碳試點城市、國家循環經濟示范城市。第37頁【素養解讀】1.關鍵素養(1)科學探究與創新意識:能發覺和提出有探究價值問題,能從問題和假設出發,依據研究目標,設計探究方案。(2)科學態度與社會責任:含有探索未知、崇尚真理意識;含有節約資源、保護環境可連續發展意識。第38頁2.素養目標經過課題探究學習,掌握硫、氮及其化合物相關知識,初步養成綠色應用意識,增強社會責任感。第39頁【素養探究】【探究一】酸雨成份分析1.某同學查閱資料得知:酸雨是指pH小于5.6雨雪或其它形式降水。雨、雪等在形成和降落過程中,吸收并溶解了空氣中二氧化硫、氮氧化合物等物質,形成了pH低于5.6酸性降水。中國酸雨多為硫酸型酸雨,第40頁少為硝酸型酸雨。各種機動車排放尾氣是形成酸雨主要原因。第41頁(1)酸雨是指pH小于5.6雨雪或其它形式降水。以5.6為標準是因為正常雨水pH大約為5.6,請分析原因。提醒:空氣中含有CO2,CO2與雨水反應生成碳酸,故雨水pH約為5.6。第42頁(2)“硝酸型酸雨”是怎樣形成?提醒:氮氧化物NO2、NO與雨水反應生成硝酸,使雨水pH小于5.6,發生反應為2NO+O2====2NO2,3NO2+H2O====2HNO3+NO。第43頁(3)某測定酸雨站點,對取得酸雨樣品進行了pH測定,隨時間推移,得到了以下試驗數據。試分析酸雨類型、形成原因及pH隨時間改變原因。時間(h)開始81624324048pH5.04.84.54.34.24.04.0第44頁提醒:隔一段時間檢測,發覺pH逐步減小,酸性增強,發生反應為2H2SO3+O2====2H2SO4,酸雨樣品中H2SO3逐漸被氧化成H2SO4,使溶液酸性增強,由此能夠得出酸雨形成過程為二氧化硫與水反應SO2+H2O====H2SO3,酸雨為硫酸型酸雨。第45頁(4)怎樣設計試驗證實(3)中結論,請寫出你思緒,并與同學們進行交流。提醒:①取一定量上述雨水,加入足量鹽酸,再加熱將產生氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色;②取①反應后雨水于另一試管中,加入BaCl2溶液,產生白色沉淀;如圖:第46頁第47頁【探究二】預防酸雨辦法選擇2.經過近治理,柳州空氣二氧化硫含量已于達標。(1)把煤燃燒產生廢氣通入CaCO3與水形成漿狀物,能夠起到很好脫硫效果,同時制得副產品石膏。試寫出相關反應化學方程式。第48頁提醒:因為亞硫酸酸性大于碳酸,故發生反應為SO2+CaCO3====CaSO3+CO2,CaSO3再被氧氣氧化:2CaSO3+O2====2CaSO4。第49頁(2)為了連續打好環境保護戰,柳州市政府推廣綠色低碳出行方式,大力支持當地清潔車輛生產與使用,如使用純電動汽車。這些辦法能夠大大降低汽車尾氣排放,汽車尾氣主要污染氣體有哪些?對環境造成主要危害有哪些?第50頁提醒:汽車尾氣主要污染氣體為CO、NO、NO2等,對環境造成主要危害有光化學煙霧、酸雨等。第51頁(3)為了徹底修復城市生態,深入改造城市風貌,柳州市不但做了“節能減排”減法,還進行“綠色覆蓋”加法,實施了一系列城市綠化建設工程。這些做法表達了什么環境治理思想?第52頁提醒:柳州市做法表達了環境治理兩種辦法:①控制進入大氣、土壤和水體碳、硫和氮等化合物量;②增強生態系統對碳、硫和氮等化合物吸收能力。第53頁【探究三】遷移應用3.水華指淡水水體中藻類大量繁殖一個自然生態現象,是藻類大量繁殖后使水體展現藍色或綠色一個現象。你能解釋原因嗎?能夠采取什么辦法預防這種現象發生?第54頁提醒:水華發生主要原因是生活及工農業生產中含有大量氮、磷廢污水進入水體后,水體富營養化,引發藻類大量繁殖。為了預防水體富營養化可采取以下辦法:①嚴控水域附近建設氮肥廠、磷肥廠;②禁止含磷洗滌劑使用;③工業、生活廢水去營養化處理;④合理使用氮肥、磷肥。第55頁【素養評價】1.科學態度——水平2:能利用所學化學知識和方法解釋生產、生活中簡單化學問題;在實踐中逐步形成節約成本、循環利用、保護環境等觀念。第56頁2.科學探究——水平4:能依據文件和實際需要提出綜合性探究課題,依據假設提出各種探究方案,評價和優化方