資源簡介

(共21張PPT)
研究車用燃料及安全氣囊
第2章 化學鍵 化學反應規律
——利用化學反應解決實際問題
實驗感知 燃料選擇
庚烷(C7H16)是汽油的主要成分之一，已知庚烷在汽缸會發生反應
C7H16(g)＋11O2(g) 7CO2(g)＋8H2O(g)。
(1)試從化學鍵的角度計算1 mol庚烷燃燒產生CO2和水蒸氣所釋放的能量。
則：1 mol庚烷燃燒產生CO2和水蒸氣所釋放能量為 。
3820.4KJ
（2）試用能量變化圖像表示庚烷燃燒釋放能量過程。
燃料 記錄傳感器溫度 燃料 記錄傳感器溫度
木材 丁烷
酒精 焦炭
【實驗一】根據提供的材料進行實驗：
實驗材料：焦炭，木材，酒精，一次性丁烷打火機，坩堝鉗，石棉網
實驗操作：將以下物質點燃，比較物質燃燒的難易程度，溫度傳感器放置于外焰，記錄火焰的最高溫度。
結論1：最難點燃物質______;易點燃物質_______________。
結論2：根據實驗數據反映出熱值較大的是________
煤炭
酒精
丁烷
適合作為車用燃料的是A,B,C中的___________________。
【思考】從化學反應中能量變化的角度分析，選擇車用燃料時主要應考慮哪些因素？除此之外，還需要考慮哪些問題？
A
【思考】根據所給熱值數據結合自己的實驗，預測汽油燃燒火焰的溫度
問題1：實驗測得數據和預測數據一致嗎？
問題2:傳感器探頭上黑色物質是什么？對溫度傳感器測量溫度有什么影響？
問題3：根據汽油燃燒的現象說明了汽油燃燒過程中有哪些問題？推測汽車尾氣中的含碳污染物。
汽油燃燒實驗中最高溫度
乙醇是一種可再生能源，能有效降低汽車尾氣中一氧化碳、碳氫化合物等主要污染物排放。
問題4：根據資料顯示乙醇的價格比汽油高且熱值低，為什么還要推廣乙醇汽油的使用？
深度思考 尾氣處理
項目 質量指標 90 93 97
鉛含量/(g/L) 不大于 0.005 硫含量/(g/L) 不大于 50 硫醇含量/(質量分數) 不大于 0.001 苯 含量/(體積分數) 不大于 1.0 芳烴含量/(體積分數) 不大于 40 烯烴含量/(體積分數) 不大于 28 氧含量/(質量分數) 不大于 2.7 甲醇含量/(質量分數) 不大于 0.3 錳含量/(g/L) 不大于 0.008 鐵含量/(g/L) 不大于 0.01
CxHy
CH3OH
CxHySH
汽車尾氣中的氮氧化物來自于空氣
汽車尾氣中有二氧化硫等含硫化合物
實驗二：模擬汽車內缸點火裝置
器材：電弧打火機，碘化鉀試紙，蒸餾水
實驗操作：用蒸餾水將碘化鉀試紙濕潤，將濕潤的碘化鉀試紙放在打火機上方，進行點火，觀察現象
實驗現象：_________________________________________________
實驗結論：_________________________________________________
汽車尾氣中含有氮氧化合物
濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍
N2→NO→NO2→HNO3→I2
汽車尾氣的成分及防治
(1)尾氣成分：汽車尾氣中含有150～200種化合物，主要對環境不利的成分為
、 、 、 、 、______
以及微量的醛、酚、過氧化物等。
(2)主要污染物來源：一氧化碳來自 ，
NOx來自 ，
二氧化硫來自于 ，
碳氫化合物來自燃料未燃燒或未完全燃燒的燃油、潤滑油及其產物等。
碳氫化合物
氮氧化合物
一氧化碳
二氧化碳
二氧化硫
硫化氫
燃料不完全燃燒
高溫或放電條件下N2和O2反應
含硫化合物的燃燒
閱讀教材66頁，完成學案。
（3）汽車尾氣處理即將有毒氣體變成無毒氣體，排放到大氣中，如將CO轉化為 ，將NOx轉化為 ，減少對大氣環境的污染。從氧化還原反應的角度分析，尾氣處理中CO是 劑，NOx是 劑。
CO2
N2
還原
氧化
（3）汽車尾氣的防治
NO和CO生成無污染性物質的化學方程式 。
2NO＋2CO=N2+2CO2
【思考】汽車尾氣的CO 具有還原性，NO具有氧化性，兩者可以發生反應(吉布斯自由能=-688.46KJ/mol<0,反應可以發生)，但是為什么尾氣中還存在這兩種物質呢？可能的原因有哪些？
了解溫室效應
二氧化碳增多，導致氣溫升高
病蟲害增加
海平面上升
氣候反常，海洋風暴增多
土地干旱，沙漠化面積增大
溫室效應后果：
鎂鋁金屬作能源的優點：儲量大，能量高，不產生二氧化碳
解決溫室效應
？裝置
鎂、鋁
內燃機
汽油
實驗探究 綠色出行
設備 能量轉化效率
蒸汽機 11~16%
汽油內燃機 30%左右
燃料電池 60%～80%
干電池剖面
碳棒
電解質糊狀物
金屬鋅
銅帽
原電池
稀硫酸
銅片
鋅片
Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnO(OH) + Zn(OH)2
2e-
Zn + 2H2SO4 =ZnSO4 + H2 ↑
2e-
自發氧化還原反應
了解原電池模型
項目任務：設計原電池，讓小車動起來吧。
設計原理：
自發氧化還原反應： 。
畫出原電池的裝置圖
實驗用品：
10-5mol/l稀鹽酸，4mol/l氫氧化鈉，鎂片，鋁片，石墨片，
簡易小車，燒杯
2030年碳達峰
2060年碳中和
“綠水青山就是金山銀山”
2020年9月22日，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會上發表重要講話。
企業、個人在行動
科技助力
清潔能源
綠色出行

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