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
课程 标准 1.能够综合应用氮及其化合物的性质及转化关系探讨相关的社会性科学议题。 2.在寻求证据支持观点的过程中，能够综合运用信息查找、问卷调查、访谈等多种方法获得必要资料；能够对资料进行加工分析，依据观点、证据和结论之间的逻辑关系进行有条理的阐述。 3.能够从科学、环境、经济、社会等多个方面，权衡不同观点的利与弊，有依据地作出决策
项目活动 科学认识社会性科学议题，寻找利与弊
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（N）、铵盐（N）。
（2）氮及其化合物之间的转化关系
N2NONO2HNO3
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
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
1.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消除部分汽车尾气中的氮氧化物，其原理如图：
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＋H2OHNO3
C.消除反应能全天候发生 D.使用纳米TiO2的消除效率更高
2.自然界的氮循环如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.氧元素参与了氮循环
B.②中合成氨属于人工固氮
C.①②③中氮元素均被氧化
D.含氮有机物和含氮无机物可相互转化
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： 。
4.践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，就要做好大气污染和水污染防治。
回答下列问题：
（1）为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含N废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如图流程：
①上述工业废气中可能造成环境污染的气体有 （至少写两种），固体1含有的物质是 、CaCO3、Ca（OH）2。
②NaNO2溶液综合处理含N废水时，发生反应的离子方程式为 ；
捕获剂所捕获的气体成分主要是 。
（2）汽车尾气是城市的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使汽车尾气中的CO与NO反应，生成无毒气体N2和CO2。
①写出上述反应的化学方程式： 。
②某化学兴趣小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置（部分夹持装置已略去）：
a.结合实验目的，装置（Ⅲ）的主要作用为 。
b.该套装置中有不完善之处，还应在装置（Ⅳ）后添加 。
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
项目活动
自主练习
1.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，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＋H2OHNO3，B项正确；没有紫外线时上述反应不能发生，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，D项正确。
2.C 大气中的氮气通过雷电作用与氧气反应生成一氧化氮，可见氧元素参与了氮循环，A项正确；②中合成氨反应是氮气和氢气化合生成氨气，氮元素由游离态转化为化合态，属于人工固氮，B项正确；①中氮气和氧气反应生成一氧化氮，氮元素被氧化；②中氮气和氢气反应生成氨气，氮气做氧化剂，被还原；③中豆科植物根部的根瘤菌把氮气转变为硝酸盐等含氮化合物，氮元素被氧化，C项错误；从图中可以看出，含氮有机物和含氮无机物可相互转化，D项正确。
3.（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＋H2O2HNO3＋NO
（3）2CO＋2NON2＋2CO2
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。
4.（1）①SO2、NO CaSO3 ②N＋NN2↑＋2H2O CO （2）①2CO＋2NO2CO2＋N2
②a.检验CO是否转化为CO2 b.尾气吸收装置
解析：工业废气中的CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量石灰乳，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，NaNO2与含N的废水反应生成无污染气体，应生成氮气；气体2含有CO、N2，则捕获剂所捕获的气体主要是CO。
1 / 3(共17张PPT)
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
课
程 标
准 1.能够综合应用氮及其化合物的性质及转化关系探讨相关的社会性科学议题。
2.在寻求证据支持观点的过程中，能够综合运用信息查找、问卷调查、访谈等多种方法获得必要资料；能够对资料进行加工分析，依据观点、证据和结论之间的逻辑关系进行有条理的阐述。
3.能够从科学、环境、经济、社会等多个方面，权衡不同观点的利与弊，有依据地作出决策
项目活动 科学认识社会性科学议题，寻找利与弊
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（N ）、铵盐（N ）。
（2）氮及其化合物之间的转化关系
N2 NO NO2 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
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
1. 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消除部分汽车尾气中的氮氧化物，其原理
如图：
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
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： 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，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：NO x ＋O2＋H2O HNO3，B项正确；没
有紫外线时上述反应不能发生，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
NO x ，D项正确。
2. 自然界的氮循环如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A. 氧元素参与了氮循环
B. ②中合成氨属于人工固氮
C. ①②③中氮元素均被氧化
D. 含氮有机物和含氮无机物
可相互转化
解析： 大气中的氮气通过雷电作用与氧气反应生成一氧化氮，
可见氧元素参与了氮循环，A项正确；②中合成氨反应是氮气和氢
气化合生成氨气，氮元素由游离态转化为化合态，属于人工固氮，
B项正确；①中氮气和氧气反应生成一氧化氮，氮元素被氧化；②
中氮气和氢气反应生成氨气，氮气做氧化剂，被还原；③中豆科植
物根部的根瘤菌把氮气转变为硝酸盐等含氮化合物，氮元素被氧
化，C项错误；从图中可以看出，含氮有机物和含氮无机物可相互
转化，D项正确。
3. 汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO x 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）。
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）
解析：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。
（2）NO x 能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：
。
3NO2＋H2O 2HNO3＋NO
（3）汽车尾气中的CO、NO x 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： CO、NO x 反应后生成的无毒气体为CO2和N2。
2CO＋2NO N2＋2CO2
4. 践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，就要做好大气污染和
水污染防治。
回答下列问题：
（1）为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含N 废水和工
业废气（主要含N2、CO2、
SO2、NO、CO，不考虑
其他成分），设计了如图
流程：
①上述工业废气中可能造成环境污染的气体有
（至少写两种），固体1含有的物质是 、CaCO3、
Ca（OH）2。
②NaNO2溶液综合处理含N 废水时，发生反应的离子方
程式为 ；
SO2、NO
CaSO3
N ＋N N2↑＋2H2O
捕获剂所捕获的气体成分主要是 。
CO
（2）汽车尾气是城市的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气
管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它
的特点是使汽车尾气中的CO与NO反应，生成无毒气体N2和
CO2。
①写出上述反应的化学方程式：
。
2CO＋2NO 2CO2
＋N2
a.结合实验目的，装置（Ⅲ）的
主要作用为
。
检验CO是否转
化为CO2
②某化学兴趣小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置（部分夹持装置已略去）：
b.该套装置中有不完善之处，还应在装置（Ⅳ）后添加
。
尾
气吸收装置
解析：工业废气中的CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体1
为CaCO3、CaSO3及过量石灰乳，气体1是不能被过量石灰水
吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处
理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸
钠，NaNO2与含N 的废水反应生成无污染气体，应生成
氮气；气体2含有CO、N2，则捕获剂所捕获的气体主要是CO。
感谢欣赏
THE END
