1微项目 论证重污染天气 “汽车限行”精品课件

(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:
。
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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)酸雨是指pH小于5.6的雨、雪、霜或其他形式的大气降水。 二氧化碳溶解于水,尽管也可以使水显酸性,但大气中的二氧化碳 在水中溶解后pH不可能小于5.6,故二氧化碳不是酸雨形成的原因。
(3)光化学烟雾的形成是一个复杂的氧化还原反应过程。 (4)机动车在工作时,其汽缸内的温度和压力非常高,故吸入其中 的空气(氮气与氧气)会相互反应,生成氮的氧化物。
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3.对含有氮氧化物的废气进行处理。 (1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式 如下:
NO2+NO+2NaOH === 2NaNO2+H2O① 2NO2+2NaOH === NaNO2+NaNO3+H2O②
在反应①中,氧化剂是 ,还原剂是 。在反应 ②中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气的污染的方法 是安装催化转化器,使它们发生反应生成N2和CO2,该反应的化学方 程式为 。 (3)在一定条件下,氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。 写出氨气与二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式: 。
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方法导引“汽车限行”的利与弊
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典例剖析 例1(2018全国Ⅱ理综)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾 时与大气中的氮有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
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答案:C 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, 故A项正确,不符合题意;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,不符合题 意;没有紫外线时上述反应不能发生,故C项错误,符合题意;纳米与 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,不符合题意。
B.②③ C.①②③④
D.②
答案:D
解析:“酸雨”主要是空气中的SO2或NOx的浓度增大引起的。
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对点训练3回答下列有关环境的问题:
(1)造成水体富营养化的元素是 和 ,水体富营养
化的后果是导致水生藻类“疯长”,并迅速覆盖在水面上,在海水中形
成 现象,而这种现象在淡水中称为 。
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方法导引科学论证的水平
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典例剖析
例2汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染 物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从 而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为 ①2NO2→2NO+2O,②2NO+O2→2NO2,③O+O2→O3。下列对该反 应过程及生成物叙述正确的是( )
控制“雾霾”的根本措施是减少烟尘和NOx的人为排放量。面对 社会性科学议题,首先需要明确议题中的科学知识和科学问题,正 确认识议题;然后从环境、经济、社会等视角寻找议题涉及的利与 弊,论证这些利与弊是否成立,最后结合实际情况综合考虑,权衡利 弊、作出决策。
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1.氮及其化合物的转化关系
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2.氮氧化物催化转化法 在汽车排气管上安装催化转化器,使汽车尾气中的NOx(NO或 NO2)与CO反应转化成无毒的物质,反应原理为
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【微思考】如何治理汽车尾气? 提示:NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法:
2NO2+2NaOH === NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH === 2NaNO2+H2O
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。
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答案:C 解析:雾和霾的分散剂均为空气,A项正确;根据题目信息,硝酸铵 和硫酸铵均为无机颗粒物,是形成雾霾的因素之一,B项正确;氨气 分别和硝酸、硫酸生成硝酸铵和硫酸铵,是形成无机颗粒物的反应 物,C项错误;过度施用化肥会导致空气中氨气含量增加,促进了无 机颗粒物中硝酸铵、硫酸铵含量的增加,D项正确。
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人类社会进入二十世纪八十年代以来,人们越来越关心环境问题。 我们在享受科学技术迅速发展带来物质文明的同时,也因一次次以 牺牲环境为代价,而受到大自然的一次次报复,如雾霾天气等,北京、 广州等多个城市采取了“汽车限行”。人们逐渐意识到:保护环境,就 是保护人类赖以生存的空间。
(2)大气中的下列氧化物的存在既不能形成酸雨,也不能形成光化
学污染的是 。
A.二氧化硫 B.二氧化碳 C.二氧化氮
D.一氧化氮
(3)目前,大城市内的光化学污染是大气主要污染形式之一,该污
染的现象是形成烟雾,故又叫光化学烟雾,形成光化学烟雾的过程
属于 (填“化学变化”或“物理变化”)。
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解析:(1)反应①中NO2中氮元素化合价降低做氧化剂,NO中氮元素 化合价升高做还原剂;反应②中氧化剂和还原剂都是NO2,它们的物 质的量之比为1∶ 1。 (2)根据质量守恒定律,结合题目信息可知,一氧化氮与一氧化碳反 应后生成对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳:2CO+2NO
对点训练2下列现象的产生,与氮循环无关的是 ( ) A.光化学烟雾 B.白色污染 C.水体富营养化 D.酸雨 答案:B 解析:光化学污染是氮的氧化物和有机烃类在光作用下的一系列 复杂变化,与氮循环有关;白色污染是指难降解的塑料垃圾(多指塑 料袋)对环境的污染;水体富营养化是指水中的氮、磷等元素浓度 过大造成的水污染,会导致藻类疯长,从而引起水中缺氧,导致水生 生物大量死亡,与氮循环有关;酸雨是二氧化硫和氮氧化物与雨水 作用的结果,与氮循环有关。
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科学认识社会性科学议题,寻找利与弊 问题探究 汽车尾气有什么危害? 提示:汽车尾气中的NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系 列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾——光化学烟雾,光化学烟 雾中含甲醛、乙醛等刺激性有毒物质,会刺激人的呼吸道。
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知识归纳 车辆限行,顾名思义,就是为了缓解交通压力或防治大气污染,而 采取限制某些车辆通行的措施。车辆限行有很多种,有的是某个路 段限行,有的是某个时段限行,有的是某种车型限行,还有最常见的 是尾号限行。其中,尾号限行制度是为了缓解城市交通压力而催生 的一种交通制度。如2008年的北京奥运测试赛期间,北京开始单双 号限行。单号日子时候,只能车号的末尾数字是单号的私家车可以 上路,双号日子的时候,只能车号末尾数字是双号的私家车可以上 路。
典例剖析
例3“保护环境就是保护人类自己。”下列环境问题与产生的主要
原因不相符的是( )
①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的;②“酸
雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的;③“温室效应”主要是由 空气中CO2浓度增大引起的;④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元 素含量过高而引起的
A.①②
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。
②催化转化法: 在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体N2;NOx 与CO在一定温度下催化转化为无毒气体N2和CO2(一般适用于汽 车尾气的处理)。
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对点训练1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来自于 ,NO来自于
。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: 。
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学习科学论证,论证利与弊 问题探究 汽车尾号限行对治理空气污染有用吗? 提示:通过一定的实际测定和对比,得出结论:汽车尾号限行的举 措对于减轻空气污染是有一定效果的。
知识归纳 机动车尾气排放成为一个备受指责的因素,特别是柴油车和某些 重型小轿车。这些汽车尾气中的化学元凶包括悬浮微粒(PM)和氮 氧化物(NOx)。悬浮微粒是一种烟尘,能够侵入肺部并引起心血管 疾病,氮氧化物则会加剧呼吸困难。
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解析:A项,压缩天然气(CNG)类的主要成分是甲烷,液化石油气 (LPG)类的成分是丙烷、丁烷等,所以这两类燃料的主要成分都是 烃类,故A正确;B项,合金可能含有非金属元素,故B正确;C项,“绿色 化学”的核心是从源头上控制污染,而不是治理污染,故C错误;D项, 新能源汽车的使用可减少化石燃料的使用,可减少常规汽车的使用, 能减少氮氧化物的排放,故D正确。
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1.世界大学生夏季运动会是规模仅次于夏季奥运会的世界级综合 性运动会。2021年第31届世界大学生运动会将在成都举办。“绿 色”是成都的城市发展理念,也是这次运动会的组织理念。下面有 关说法不正确的是( ) A.成都市目前推广使用的清洁燃料压缩天然气(CNG)和液化石油 气(LPG)的主要成分均是烃类 B.兴建运动会场馆所用到的金属材料中可能含有非金属元素 C.“绿色化学”的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 D.新能源汽车的使用有助于减少氮氧化物的排放 答案:C
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4.氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学 烟雾,因此要对含有氮氧化物的废气进行处理。 用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如 下:
(4)汽车尾气中氮的氧化物来源除因为燃油中含有氮元素(燃烧
时,氮转化为氮的氧化物)外,还有一个原因。请你用化学方程式表
示这个原因: 。
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答案:(1)氮 磷 赤潮 水华 (2)B (3)化学变化
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解析:(1)水体中过量的氮、磷造成了水体的富营养化,温度适宜 则会导致近海水域的赤潮现象,在江河湖泊等淡水中爆发性生长藻 类则叫水华。
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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
A.NO2只起催化剂作用 B.NO起催化剂作用 C.NO2只起氧化剂作用 D.O3与O2为同素异形体 答案:D
解析:反应过程①+②得O2→2O,③O+O2→O3,NO2起催化剂作用, 反应过程中NO2还做氧化剂,A、B、C项错误;O3与O2属于同素异 形体,D项正确。
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权衡利弊,作出决策 问题探究 根据汽车限行的利弊,如何作出决策? 提示:经过充分的论证分析后,分清主次,权衡利弊,作出决策。 知识归纳
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方法导引评价要素及评价等级
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