高中化學研究性學習案例汽車尾氣污染問題研究指導教師：邵曉瑞一、課題背景：在學生學習了氮氣的有關知識后，認識到和2是大氣的主要污染物之一，能引起光化學煙霧，而它的主要來源就是是汽車尾氣。所以要通過開展此課題的研究性學習活動，增強學生的環保意識，同時培養學生的研究能力，提高學生學習化學的興趣。二、研究目的及意義環境的污染已嚴重威脅著人們的身心健康，保護環境是全人類的共同要求，也是可持續發展的根本保證。在化學教學中結合學科知識，開展有關環境問題的教育教學活動具有十分重要的意義。目前，隨著汽車的增多，每天排放到大氣中的廢氣越來越多，汽車尾氣污染問題日益嚴重。許多國家都已嚴格規定了汽車尾氣排放標準，相關執法部門也加強了檢查力度。一些城市的新聞機構還定期報告空氣質量狀況或發布空氣質量日報，使人們能清楚了解生活環境的狀況，增強環保意識。三、研究目標(1)加強對氮氣及相關化合物知識的理解，強化學生的信息整合能力和教學媒體的使用技能；(2)在研究性學習過程中，培養學生掌握科學研究的思想方法和工作方法；(3)培養學生的環保意識、合作精神和積極參加社會實踐活動的興趣。四、研究的內容：(1)汽車尾氣造成的環境污染情況。(2)汽車尾氣的主要成分及危害。(3)汽車尾氣危害的防治方法及措施有哪些？五、確定研究方案1、成立研究小組(1)編組方式：全班50人，分6組，每組89人。(2)人員分配：教師在學生自由組合的基礎上，應有意識地將一些有特長的學生編排在不同的組(如：交往能力強、計算機操作熟練、)，以利于工作的平行開展。2、 確定研究方案(1)小組座談，交流設想，共同研討、論證。(2)請教指導教師，確保方案的科學性和可行性，做好開題工作。3 方案實施計劃(1)查詢資料：1周；(2)資料整合：1周；(3)小組交流：2課時；(4)總結評價：1課時。 六、方案實施過程1、收集信息資料(1)直接源于教材的原始資料；(2)到圖書館或資料室查閱相關雜志及書籍；(3)上網查閱有關資料信息；(4)從其它媒體情景素材中獲取信息；(5)從環保部門了解當地汽車尾氣污染情況；(6)到城區公路現場調查。2、處理信息資料各小組組織本組同學匯報自己的調查結果，對查詢的資料進行科學整合，請指導教師參加會議并給予適當指導。(1)判斷信息資料的優劣，識別對本課題研究有價值的資料，篩選、淘汰邊緣資料。(2)有條理、有邏輯地分類、整理與歸納資料。(3)綜合整理信息，在統一認識的基礎上，形成一份大家認可的調查報告。七、研究成果匯報1、小組成果各小組采用一人主講、多人補充的方式，將小組調查報告進行全班交流。2、集體成果將各小組的研究結論進行匯總，使同學對自己關注的與汽車尾氣污染有關的化學問題有一個清楚了解，得到真實的收獲。（1）汽車尾氣污染是由汽車排放的廢氣造成的環境污染。可以說，汽車是一個流動的污染源。在世界各國，汽車污染早已不是新話題。20世紀40年代以來，光化學煙霧事件在美國洛杉磯、日本東京 等城市多次發生，造成不少人員傷亡和巨大的經濟損失！ 進入21世紀，汽車污染日益成為全球性問題。隨著汽車數量越來越多、使用范圍越來越廣，它對世界環境的負面效應也越來越大，尤其是危害城市環境，引發呼吸系統疾病，造成地表空氣臭氧含量過高，加重城市熱島效應，使城市環境轉向惡化。有關專家統計，到21世紀初，汽車排放的尾氣占了大氣污染的3060%。隨著機動車的增加，尾氣污染有愈演愈烈之勢，由局部性轉變成連續性和累積性，而各國城市市民則成為汽車尾氣污染的直接受害者。（2）汽車尾氣中的有害物質是未燃燒或不完全的碳氫化合物、2、2、2以及微量的醛、酚、過氧化物、有機酸和含鉛、磷汽油所形成的鉛、磷污染等。（3）汽車尾氣污染對人類及其生活環境造成巨大的影響。空氣中的與碳氫污染物在陽光照射下，經過一系列光化學反應，生成臭氧、及醛類等二次污染物，可形成光化學煙霧。由于它的氧化性和刺激性，它對人體健康產生的影響是顯而易見的，特別是對眼睛和呼吸道黏膜有強烈的刺激作用，并由此引發多種病癥。當氧化物的濃度達到0.05/3且持續接觸1，即可引起頭痛；0.15/3時可出現胸部不適；0.10.25/3即可影響兒童的肺功能，引發哮喘病人發病并降低運動員的競技狀態；0.20.7/3將使慢性呼吸道系統疾病的病情惡化。另外，它對植物也有很大危害，會腐蝕建筑物及衣物。（4）歐盟的環保專家認為，要減少汽車污染對城市環境的危害，最有效的辦法是調整城市交通政策，大幅減少私家車數量，優先發展公交，提倡自行車交通；同時，還應加速發展、普及環保型汽車，減少對石化燃料的依賴。 1、控制汽車的數量 在許多大中城市中，汽車的數量實際已經“超載”。政府可以用宏觀調控的方法提高汽車的價格，適當減少汽車的購買量，促進小型制造汽車的企業的轉產，把汽車的數量控制在生態平衡允許的范圍內。同時要使公共汽車、地鐵等公共交通工具迅速發展起來，向市民提倡騎自行車、乘坐公共汽車和地鐵；公務員更要以身作則，盡量使用公共交通工具，少乘坐私家車，盡量降低汽車尾氣排放量。 2、嚴格把關，提高汽油質量 到21世紀初，世界大多數城市都已禁止使用含鉛汽油。要提高汽車尾氣污染物排放標準，嚴格把關，不能讓未達到標準的汽油流入市場。 3、加快采用先進的汽車尾氣處理技術，對不符合尾氣排放標準的汽車進行淘汰或改造。 4、推廣以天然氣為燃料的燃氣汽車，并對燃氣汽車進行改造，解決其存在的發動機動了性能下降、儲氣瓶占用空間大等問題。 5、變廢為寶。 方案A：在氣缸內的燃料和空氣經過壓縮，變成高溫高壓的氣體，燃燒后能量仍很高。如果將這些能量利用起來，轉化成發動機的動力，既節省了燃料，又減少了廢氣排放量。 方案B：汽車尾氣中含有氮氧化物和硫氧化物，如果在尾氣排放管上加裝一個收集和轉化裝置，將其轉化成工業原料硝酸和硫酸，雖然收集量可能不多，但積少成多，這就在減少對大氣的污染的同時對資源進行了回收。 6、加強宣傳，提高人民環保意識 加強對環境保護重要性的宣傳，提高人民環保意識，讓群眾自覺使用公共交通工具，不購買尾氣排放量不達標的汽車，堅決不購買、制造含鉛、低質汽油。在完成汽車問題調查并形成報告后，全體學生對這一現象帶來的問題有了清晰的認識，八、注意事項1、注意“教為主導、學為主體”的原則教師在活動中，應給學生充足的“時間”與“空間”，充分發揮學生的主體功能。但不等于放任自流，應給予學生必要的指導，使“主導”與“主體”完美結合。2、強化安全防護意識由于需要進行社會調查，應強化學生的安全防護意識，保護學生的人身安全。3、注意過程與結果評價在評價方式上，可采用學生自評和小組互評、教師評價相結合的方式，加強溝通和協商，使學生最大程度地接受評價成果，促進評價主體互動化。另一方面，在目前班級學生較多的情況下，教師一定要合理分配精力，防止評價流于形式。評價內容與過程要注意