2020-2021学年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导学案

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这是一份2020-2021学年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导学案，共3页。

1．科学分析议题，理清议题中的科学问题和科学知识
(1)“汽车限行”议题的科学问题
汽车尾气中含有氮的化合物：NO、NO2、NH3；雾霾中含有：硝酸盐(NOeq \\al(－,3))、铵盐(NHeq \\al(＋,4))。
(2)氮及其化合物之间的转化关系
N2eq \(――→,\s\up7(O2))NOeq \(――→,\s\up7(O2))NO2eq \(――→,\s\up7(H2O))HNO3
①化合价角度：如N2转化为NO，氮元素化合价升高，应加化合价降低的氧化剂。
②物质类别角度：如单质转化为氧化物，根据元素守恒，应加含氧元素的物质。
2．“汽车限行”措施的利与弊
1．如图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．CO氧化为CO2所需的氧来源于NOx
B．汽车安装这种净化器后，能避免铅污染
C．PtRh催化剂在化学反应前后质量不变
D．使用该净化器能减少酸雨的发生
解析：选B 由题目信息可知，CO被氧化为CO2所需的氧来源于氮氧化物；汽车安装这种净化器后，能避免一氧化碳、氮氧化物造成的空气污染，不是铅污染；PtRh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，因此使用该净化器能减少酸雨的发生。
2．当前，汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下：
下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是( )
A．部分光能转变为化学能
B．消除总变化为NOx＋O2＋H2O―→HNO3
C．消除反应能全天候发生
D．使用纳米TiO2的消除效率更高
解析：选C 在TiO2的催化作用下紫外线提供能量，部分光能转变为化学能，故A项正确；题中示意图表明，在TiO2的催化作用下紫外线提供能量，发生反应：NOx＋O2＋H2O―→HNO3，故B项正确；没有紫外线时上述反应不能发生，故C项错误；纳米TiO2与紫外线接触面积更大，将产生更多的光生电子和光生空穴，从而消除更多的NOx，故D项正确。
3．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
(1)汽车尾气中的CO来自_______________________________________________，
NO来自____________________________________________________________。
汽车尾气对环境的危害主要有_____________________________________________
_________________________________________________________________(至少填两种)。
(2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：________________________________________________________________________。
(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：________________________________________________________________________。
解析：(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应会生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应等。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。
答案：(1)汽油的不完全燃烧 N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(3)2CO＋2NOeq \(=====,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2
视角
利
弊
环境
减少有害气体的排放，减轻空气污染和温室效应
－
经济
促使人们购买第二辆汽车，汽车销量增加，促进经济发展
导致汽车保有量增加
社会
缓解道路交通压力
增加公共交通压力，导致人们出行不便

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