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.pptx

微项目论证重污染天气“汽车限行”合理性探讨社会性科学议题 第第1 1页页一、社会性科学议题一、社会性科学议题1.1.含义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。等紧密相关社会性问题。自然生态环自然生态环境境第第2 2页页2.2.社会性科学议题分析框架社会性科学议题分析框架第第3 3页页二、社会性科学议题中利与弊分析视角二、社会性科学议题中利与弊分析视角第第4 4页页三、科学论证水平三、科学论证水平水平水平标准标准水平水平1 1有笼统观点,缺乏必要资料水平水平2 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,或者资料不充分第第5 5页页水平水平标准标准水平水平3 3有观点、资料以及从资料到观点推理过程;资料充分,推理过程合理水平水平4 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第6 6页页【情境情境思索思索】在冬季在冬季,各地会依据雾霾天气情况各地会依据雾霾天气情况,采取汽车单双号限采取汽车单双号限行办法。行办法。第第7 7页页限行原因与汽车尾气相关限行原因与汽车尾气相关,汽车尾气中有害气体有哪些汽车尾气中有害气体有哪些?有什么危害有什么危害?提醒提醒:汽车尾气中含有氮化合物汽车尾气中含有氮化合物:NO:NO、NONO2 2、NHNH3 3,它们会它们会对人体产生直接危害对人体产生直接危害,NO,NO、NONO2 2还会引发酸雨、光化学烟还会引发酸雨、光化学烟雾等。雾等。第第8 8页页项目活动科学认识社会性科学议题项目活动科学认识社会性科学议题,寻找利与弊寻找利与弊 【探究总结探究总结】1.1.科学分析议题科学分析议题,理清议题中科学问题和科学知识理清议题中科学问题和科学知识第第9 9页页(1)“(1)“汽车限行汽车限行”议题科学问题。议题科学问题。汽车尾气中含有氮化合物汽车尾气中含有氮化合物:NO:NO、NONO2 2、NHNH3 3;雾霾中含有雾霾中含有:硝酸盐硝酸盐()()、铵盐、铵盐();();第第1010页页(2)(2)氮及其化合物之间转化关系。氮及其化合物之间转化关系。第第1111页页第第1212页页化合价角度化合价角度:如如N N2 2转化为转化为NO,NO,氮元素化合价升高氮元素化合价升高,应加应加化合价降低氧化剂。化合价降低氧化剂。物质类别角度物质类别角度:如单质转化为氧化物如单质转化为氧化物,依据元素守恒依据元素守恒,应加含氧元素物质。应加含氧元素物质。第第1313页页2.“2.“汽车限行汽车限行”办法利与弊办法利与弊视角视角利利弊弊环境环境降低有害气体排放,减轻空气污染和温室效应经济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社会缓解道路交通压力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第1414页页【迁移应用迁移应用】1.1.如图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气过程。相关如图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气过程。相关叙述不正确是叙述不正确是()第第1515页页A.COA.CO氧化为氧化为COCO2 2所需氧起源于所需氧起源于NONOx xB.B.汽车安装这种净化器后汽车安装这种净化器后,能防止铅污染能防止铅污染C.Pt-RhC.Pt-Rh催化剂化学反应前后质量不变催化剂化学反应前后质量不变D.D.使用该净化器能降低酸雨发生使用该净化器能降低酸雨发生第第1616页页【解析解析】选选B B。由题目标信息可知。由题目标信息可知:CO:CO氧化为氧化为COCO2 2所需氧所需氧起源于氮氧化物起源于氮氧化物,汽车安装这种净化器后汽车安装这种净化器后,能防止一氧能防止一氧化碳、氮氧化物造成空气污染化碳、氮氧化物造成空气污染,不是铅污染不是铅污染;Pt-RhPt-Rh催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变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氮氧化物也会造成酸雨,所以使用该净化器能降低酸雨所以使用该净化器能降低酸雨发生。发生。第第1717页页2.2.今天今天,汽车已经成为人类不可缺乏交通运输工具汽车已经成为人类不可缺乏交通运输工具,不不过过,伴随汽车数量增多伴随汽车数量增多,汽车尾气产生污染成为引发光汽车尾气产生污染成为引发光化学烟雾主要危害之一化学烟雾主要危害之一,当前当前,全国各省市实施汽车限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行。机动车尾气净化器能够有效缓解这类污染,它特色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。成二氧化碳和氮气。第第1818页页第第1919页页(1)(1)写出尾气净化器中所发生反应文字表示式写出尾气净化器中所发生反应文字表示式_。(2)(2)以下不属于大气污染物是以下不属于大气污染物是_(_(填序号填序号)。COCOCOCO2 2SOSO2 2O O2 2可吸入颗粒物可吸入颗粒物第第2020页页【解析解析】(1)(1)一氧化碳和一氧化氮在催化剂作用下能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生成二氧化碳和氮气,反应文字表示式反应文字表示式:一氧化碳一氧化碳+一一氧化氮氧化氮 二氧化碳二氧化碳+氮气。氮气。(2)(2)空气污染物包含空气污染物包含有害气体和粉尘有害气体和粉尘,有害气体主要为二氧化硫、二氧化有害气体主要为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳氮、一氧化碳,二氧化碳和氧气不属于大气污染物。二氧化碳和氧气不属于大气污染物。催化剂催化剂第第2121页页答案答案:(1)(1)一氧化碳一氧化碳+一氧化氮一氧化氮 二氧化碳二氧化碳+氮气氮气(2)(2)催化剂催化剂第第2222页页项目活动以硫酸厂建立利弊为例项目活动以硫酸厂建立利弊为例,学习科学论证学习科学论证,论论证利与弊证利与弊【活动探究活动探究】1.1.探究思绪探究思绪第第2323页页2.2.建立硫酸厂利和弊建立硫酸厂利和弊角度角度利利弊弊环境环境对空气、土壤、对空气、土壤、水体造成污染水体造成污染经济经济带来经济效益、促进当地经济发展,提升居民收入社会社会处理当地就业问题,加快当代化进程占用当地土地、水源等第第2424页页【探究总结探究总结】接触法制硫酸接触法制硫酸1.1.原理原理(1)(1)燃烧硫或煅烧硫铁矿制二氧化硫燃烧硫或煅烧硫铁矿制二氧化硫;(2)(2)用二氧化硫氧化成三氧化硫用二氧化硫氧化成三氧化硫;(3)(3)三氧化硫与水反应成硫酸。三氧化硫与水反应成硫酸。第第2525页页2.2.设备设备第第2626页页3.3.主要方程式主要方程式(1)4FeS(1)4FeS2 2+11O+11O2 2 2Fe 2Fe2 2O O3 3+8SO+8SO2 2 (2)2SO(2)2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3(3)SO(3)SO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4点燃点燃=第第2727页页【迁移应用迁移应用】1.1.化工厂厂址选择是一个复杂问题化工厂厂址选择是一个复杂问题,受到原料、水源、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。硫酸厂应建在很多原因制约。硫酸厂应建在()靠近原料产地靠近原料产地,远离消费中心远离消费中心靠近消费中心靠近消费中心,稍稍偏离原料产地偏离原料产地 交通便利交通便利,人口稠密居民区人口稠密居民区建在环境保护要求高地域建在环境保护要求高地域,便于便于“三废三废”治理治理第第2828页页A.A.B.B.C.C.D.D.第第2929页页【解析解析】选选D D。因为硫酸是腐蚀性液体。因为硫酸是腐蚀性液体,运输价格比较运输价格比较高高,这就决定了硫酸厂靠近消费中心这就决定了硫酸厂靠近消费中心,比靠近原料产地比靠近原料产地更为有利更为有利,故故错错,对。硫酸厂对环境污染比较严重对。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所以不应建在人口稠密居民区和环境保护要求高地域,故故错误。错误。第第3030页页2.2.相关硫酸工业综合经济效益说法中正确是相关硫酸工业综合经济效益说法中正确是()A.A.甲地有丰富硫铁矿资源甲地有丰富硫铁矿资源,水源、能源充分水源、能源充分,交通便利交通便利,是风景秀丽旅游胜地是风景秀丽旅游胜地,虽当地使用硫酸工业不多虽当地使用硫酸工业不多,但为但为提升当地经济效益宜建硫酸厂提升当地经济效益宜建硫酸厂B.B.为降低为降低SOSO2 2对空气污染对空气污染,能够建高烟囱能够建高烟囱,使含使含SOSO2 2尾气在尾气在高空扩散稀释高空扩散稀释,抵达地面时抵达安全浓度抵达地面时抵达安全浓度第第3131页页C.C.硫酸生产过程排放污染物主要是含硫酸生产过程排放污染物主要是含SOSO2 2尾气、固体烧尾气、固体烧渣、废酸和废水等渣、废酸和废水等D.D.选择硫酸厂厂址时选择硫酸厂厂址时,当经济利益与环境保护问题有冲当经济利益与环境保护问题有冲突时突时,为提升人们物质生活水平为提升人们物质生活水平,应先考虑经济利益问应先考虑经济利益问题题第第3232页页【解析解析】选选C C。硫酸厂是污染性企业。硫酸厂是污染性企业,不宜建在风景区不宜建在风景区,A,A错误错误;建高烟囱建高烟囱,只是减弱了当地污染只是减弱了当地污染,易引发其它地易引发其它地域污染域污染,B,B错误错误;硫酸厂建设硫酸厂建设,必须经济利益和环境保护必须经济利益和环境保护综合考虑综合考虑,D,D错误。错误。第第3333页页课题任务课题任务:以硫及其化合物、氮及其化合物知识为载体以硫及其化合物、氮及其化合物知识为载体,处理酸雨防治问题处理酸雨防治问题 【情境创设情境创设】柳州蝶变柳州蝶变:从从“酸雨之都酸雨之都”到到“宜居花城宜居花城”第第3434页页 在上世纪在上世纪8080至至9090年代年代,广西柳州传统重工聚集广西柳州传统重工聚集,粗粗放型发展模式使大气遭到严重污染放型发展模式使大气遭到严重污染,年酸雨出现频率最年酸雨出现频率最高达高达98%,98%,被列为全国四大被列为全国四大“酸雨之都酸雨之都”之一。作为广之一。作为广西最大工业基地和西南工业重镇西最大工业基地和西南工业重镇,柳州市多年来一直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努力在工业发展与环境保护之间寻求平衡,现已成为践现已成为践行绿色发展理念城市典范。近行绿色发展理念城市典范。近2020多年来多年来,柳州市经过柳州市经过酸雨治理酸雨治理,生态建设和新型工业化探索生态建设和新型工业化探索,已经由过去已经由过去第第3535页页“酸雨之都酸雨之都”蜕变为蜕变为“宜居花城宜居花城”。第第3636页页 在绿色发展理念指导下在绿色发展理念指导下,柳州实现了经济效益与环柳州实现了经济效益与环境效益统一境效益统一,工业发展与生态环境良性互动工业发展与生态环境良性互动,走出了一走出了一条条“生态工业城生态工业城”发展新路。如今柳州也已成为国家发展新路。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。低碳试点城市、国家循环经济示范城市。第第3737页页【素养解读素养解读】1.1.关键素养关键素养(1)(1)科学探究与创新意识科学探究与创新意识:能发觉和提出有探究价值问能发觉和提出有探究价值问题题,能从问题和假设出发能从问题和假设出发,依据研究目标依据研究目标,设计探究方案。设计探究方案。(2)(2)科学态度与社会责任科学态度与社会责任:含有探索未知、崇尚真理意含有探索未知、崇尚真理意识识;含有节约资源、保护环境可连续发展意识。含有节约资源、保护环境可连续发展意识。第第3838页页2.2.素养目标素养目标经过课题探究学习经过课题探究学习,掌握硫、氮及其化合物相关知识掌握硫、氮及其化合物相关知识,初步养成绿色应用意识初步养成绿色应用意识,增强社会责任感。增强社会责任感。第第3939页页【素养探究素养探究】【探究一探究一】酸雨成份分析酸雨成份分析1.1.某同学查阅资料得知某同学查阅资料得知:酸雨是指酸雨是指pHpH小于小于5.65.6雨雪或雨雪或其它形式降水。雨、雪等在形成和降落过程中其它形式降水。雨、雪等在形成和降落过程中,吸收吸收并溶解了空气中二氧化硫、氮氧化合物等物质并溶解了空气中二氧化硫、氮氧化合物等物质,形成形成了了pHpH低于低于5.65.6酸性降水。中国酸雨多为硫酸型酸雨酸性降水。中国酸雨多为硫酸型酸雨,第第4040页页少为硝酸型酸雨。各种机动车排放尾气是形成酸雨主少为硝酸型酸雨。各种机动车排放尾气是形成酸雨主要原因。要原因。第第4141页页(1)(1)酸雨是指酸雨是指pHpH小于小于5.65.6雨雪或其它形式降水。以雨雪或其它形式降水。以5.65.6为为标准是因为正常雨水标准是因为正常雨水pHpH大约为大约为5.6,5.6,请分析原因。请分析原因。提醒提醒:空气中含有空气中含有COCO2 2,CO,CO2 2与雨水反应生成碳酸与雨水反应生成碳酸,故雨水故雨水pHpH约为约为5.65.6。第第4242页页(2)“(2)“硝酸型酸雨硝酸型酸雨”是怎样形成是怎样形成?提醒提醒:氮氧化物氮氧化物NONO2 2、NONO与雨水反应生成硝酸与雨水反应生成硝酸,使雨水使雨水pHpH小于小于5.6,5.6,发生反应为发生反应为2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 2,3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO。第第4343页页(3)(3)某测定酸雨站点某测定酸雨站点,对取得酸雨样品进行了对取得酸雨样品进行了pHpH测定测定,随随时间推移时间推移,得到了以下试验数据。试分析酸雨类型、形得到了以下试验数据。试分析酸雨类型、形成原因及成原因及pHpH随时间改变原因。随时间改变原因。时间时间(h)(h)开始开始8 816162424323240404848pHpH5.05.04.84.84.54.54.34.34.24.24.04.04.04.0第第4444页页提醒提醒:隔一段时间检测隔一段时间检测,发觉发觉pHpH逐步减小逐步减小,酸性增强酸性增强,发发生反应为生反应为2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4 4,酸雨样品中酸雨样品中H H2 2SOSO3 3逐逐渐被氧化成渐被氧化成H H2 2SOSO4 4,使溶液酸性增强使溶液酸性增强,由此能够得出酸由此能够得出酸雨形成过程为二氧化硫与水反应雨形成过程为二氧化硫与水反应SOSO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO3 3,酸雨酸雨为硫酸型酸雨。为硫酸型酸雨。第第4545页页(4)(4)怎样设计试验证实怎样设计试验证实(3)(3)中结论中结论,请写出你思绪请写出你思绪,并与并与同学们进行交流。同学们进行交流。提醒提醒:取一定量上述雨水取一定量上述雨水,加入足量盐酸加入足量盐酸,再加热将产再加热将产生气体通入品红溶液中生气体通入品红溶液中,品红溶液褪色品红溶液褪色;取取反应后反应后雨水于另一试管中雨水于另一试管中,加入加入BaClBaCl2 2溶液溶液,产生白色沉淀产生白色沉淀;如图如图:第第4646页页第第4747页页【探究二】预防酸雨办法选择【探究二】预防酸雨办法选择2.2.经过近治理经过近治理,柳州空气二氧化硫含量已于达标。柳州空气二氧化硫含量已于达标。(1)(1)把煤燃烧产生废气通入把煤燃烧产生废气通入CaCO3CaCO3与水形成浆状物与水形成浆状物,能够能够起到很好脱硫效果起到很好脱硫效果,同时制得副产品石膏。试写出相关同时制得副产品石膏。试写出相关反应化学方程式。反应化学方程式。第第4848页页提醒提醒:因为亚硫酸酸性大于碳酸因为亚硫酸酸性大于碳酸,故发生反应为故发生反应为SOSO2 2+CaCO+CaCO3 3=CaSO=CaSO3 3+CO+CO2 2,CaSO,CaSO3 3再被氧气氧化再被氧气氧化:2CaSO2CaSO3 3+O+O2 2=2CaSO=2CaSO4 4。第第4949页页(2)(2)为了连续打好环境保护战为了连续打好环境保护战,柳州市政府推广绿色低柳州市政府推广绿色低碳出行方式碳出行方式,大力支持当地清洁车辆生产与使用大力支持当地清洁车辆生产与使用,如使如使用纯电动汽车。这些办法能够大大降低汽车尾气排放用纯电动汽车。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汽车尾气主要污染气体有哪些?对环境造成主要危害有对环境造成主要危害有哪些哪些?第第5050页页提醒提醒:汽车尾气主要污染气体为汽车尾气主要污染气体为COCO、NONO、NONO2 2等等,对环境对环境造成主要危害有光化学烟雾、酸雨等。造成主要危害有光化学烟雾、酸雨等。第第5151页页(3)(3)为了彻底修复城市生态为了彻底修复城市生态,深入改造城市风貌深入改造城市风貌,柳州市柳州市不但做了不但做了“节能减排节能减排”减法减法,还进行还进行“绿色覆盖绿色覆盖”加法加法,实施了一系列城市绿化建设工程。这些做法表达了什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么环境治理思想?第第5252页页提醒提醒:柳州市做法表达了环境治理两种办法柳州市做法表达了环境治理两种办法:控制进控制进入大气、土壤和水体碳、硫和氮等化合物量入大气、土壤和水体碳、硫和氮等化合物量;增强生增强生态系统对碳、硫和氮等化合物吸收能力。态系统对碳、硫和氮等化合物吸收能力。第第5353页页【探究三探究三】迁移应用迁移应用3.3.水华指淡水水体中藻类大量繁殖一个自然生态现象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。是藻类大量繁殖后使水体展现蓝色或绿色一个现象。你能解释原因吗你能解释原因吗?能够采取什么办法预防这种现象发生能够采取什么办法预防这种现象发生?第第5454页页提醒提醒:水华发生主要原因是生活及工农业生产中含有大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量氮、磷废污水进入水体后,水体富营养化水体富营养化,引发藻类引发藻类大量繁殖。为了预防水体富营养化可采取以下办法大量繁殖。为了预防水体富营养化可采取以下办法:严控水域附近建设氮肥厂、磷肥厂严控水域附近建设氮肥厂、磷肥厂;禁止含磷洗涤剂禁止含磷洗涤剂使用使用;工业、生活废水去营养化处理工业、生活废水去营养化处理;合理使用氮合理使用氮肥、磷肥。肥、磷肥。第第5555页页【素养评价素养评价】1.1.科学态度科学态度水平水平2:2:能利用所学化学知识和方法解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释生产、生活中简单化学问题;在实践中逐步形成节约在实践中逐步形成节约成本、循环利用、保护环境等观念。成本、循环利用、保护环境等观念。第第5656页页2.2.科学探究科学探究水平水平4:4:能依据文件和实际需要提出综能依据文件和实际需要提出综合性探究课题合性探究课题,依据假设提出各种探究方案依据假设提出各种探究方案,评价和优评价和优化方案。化方案。第第5757页页3.3.科学态度科学态度水平水平2:2:能利用所学化学知识和方法处能利用所学化学知识和方法处理生产、生活中简单化学问题理生产、生活中简单化学问题;在实践中逐步形成节约在实践中逐步形成节约成本、循环利用、保护环境等观念。成本、循环利用、保护环境等观念。第第5858页页4.4.科学态度与社会责任科学态度与社会责任水平水平3:3:含有理论联络实际含有理论联络实际观念观念,有将化学结果应用于生产、生活意识有将化学结果应用于生产、生活意识,能依据实能依据实际条件并利用所学化学知识和方法处理生产、生活中际条件并利用所学化学知识和方法处理生产、生活中简单化学问题。简单化学问题。第第5959页页5.5.科学态度与社会责任科学态度与社会责任水平水平3:3:含有理论联络实际含有理论联络实际观念观念,有将化学结果应用于生产、生活意识有将化学结果应用于生产、生活意识,能依据实能依据实际条件并利用所学化学知识和方法处理生产、生活中际条件并利用所学化学知识和方法处理生产、生活中简单化学问题简单化学问题。第第6060页页