第六章 第一節(jié) 研究與實(shí)踐2 了解車用能源 【人教版高中化學(xué) 必修第二冊(cè) 】

1、研究與實(shí)踐2了解車用能源研究目的1.了解汽車動(dòng)力的變遷。2.從給汽車提供動(dòng)力，提高能源利用率，減小環(huán)境污染等不同角度，分析和比較不同燃料與能量轉(zhuǎn)化方式的優(yōu)劣，體會(huì)開發(fā)新的車用能源的重要意義。材料閱讀材料一材料一汽車發(fā)展史(1)噴氣式汽車1680年，英國(guó)著名科學(xué)家牛頓設(shè)想了噴氣式汽車的方案，利用噴管噴射蒸汽來推動(dòng)汽車，但未能制成實(shí)物。(2)蒸汽動(dòng)力汽車1769年，法國(guó)人NJ居紐制造了用煤氣燃燒產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)的三輪汽車。1829年，英國(guó)的詹姆斯發(fā)明了時(shí)速25千米的蒸汽車，該車可以作為大轎車使用。(3)汽油汽車1885年是汽車發(fā)明取得決定性突破的一年。德國(guó)工程師本茨和戴姆勒、英國(guó)的巴特勒分別發(fā)明了裝有

2、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車。俄國(guó)的普奇洛夫和伏洛波夫兩人發(fā)明了裝有內(nèi)燃機(jī)的汽車。(4)電力汽車第一輛實(shí)際制造出來的電動(dòng)車是由美國(guó)人安德森在1832年到1839年之間發(fā)明的。1898年，德國(guó)人波爾舍開發(fā)了名為“LohnerPorsche”的電動(dòng)車，該車采用鉛酸蓄電池作為動(dòng)力源。(5)現(xiàn)代汽車1885年德國(guó)工程師卡爾本茨在曼海姆制造了一輛裝有汽油機(jī)的三輪車。這一輛裝有內(nèi)燃動(dòng)力機(jī)的汽車被認(rèn)為是世界上真正的第一輛汽車，因?yàn)樗钦嬲云蜑閯?dòng)力源的第一輛汽車，而不是蒸汽機(jī)。(6)新能源汽車混合動(dòng)力汽車：內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。純電動(dòng)汽車：以蓄電池提供電能作為動(dòng)力。燃料電池

3、汽車：以燃料電池提供電能作為動(dòng)力。氫動(dòng)力汽車。超級(jí)電容汽車。材料二材料二車用能源的種類(1)常規(guī)汽車燃料汽油和柴油是目前汽車最常用的燃料。通過石油煉制獲得的汽油和柴油能量密度高、價(jià)格低、不易變質(zhì)、便于運(yùn)輸，因此非常適用于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。(2)代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料指使用代用燃料來替代汽油或柴油。目前國(guó)內(nèi)開發(fā)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料包括天然氣、液化石油氣、甲醇、乙醇、生物質(zhì)燃料、氫氣以及二甲基醚等。(3)燃料電池燃料電池電動(dòng)汽車替代內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力汽車將是發(fā)展趨勢(shì)。燃料電池是一種直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。從理論上來講，只要連續(xù)供給燃料，燃料電池便能連續(xù)發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率高，且能量高、

4、無(wú)噪音、無(wú)污染，正在成為理想的能源利用方式。(4)鋰電池等新型電池車用鋰電池是混合動(dòng)力汽車及電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池，具有能量密度高、容量大、無(wú)記憶性等優(yōu)點(diǎn)。石墨烯電池：是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。思考提升1.下表列出1 mol常用燃料完全燃燒生成CO2(g)及H2O(l)時(shí)放出的熱量，結(jié)合燃燒反應(yīng)，解答下列問題：燃料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 500(1)寫出表中五種物質(zhì)燃燒的化學(xué)方程式，分析相同物質(zhì)的量各物質(zhì)消耗氧氣的量由多到少的順序。燃

5、料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 500辛烷乙醇甲烷碳?xì)錃狻?2)從燃燒產(chǎn)物分析，最環(huán)保的燃料是_。燃料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 500氫氣(3)一般來說，與氧氣接觸面積大，耗氧量小，含碳燃料燃燒越充分，表中四種含碳燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生污染物最少的是_。燃料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 50

6、0甲烷(4)分別計(jì)算1 g題述五種燃料完全燃燒，放出的熱量。燃料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 500(5)從資源、污染、熱值的角度你選用哪種車用燃料？燃料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 500提示天然氣或乙醇、汽油。2.某同學(xué)根據(jù)所查閱的資料，繪制了三種可燃物在空氣中發(fā)生燃燒反應(yīng)的能量變化示意圖。根據(jù)示意圖，你認(rèn)為可燃物_(填“A”“B”或“C”)更適合用作車用燃料，選擇的理由是_?？扇嘉顰

7、、B燃燒放出的A能量差不多，比可燃物C多，但A點(diǎn)燃所需能量低，更容易點(diǎn)火3.汽車尾氣中含有150200種化合物，其中對(duì)人體健康造成危害的主要有一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物等。目前解決汽車尾氣污染問題所采取的措施主要有哪些？提示發(fā)展新能源汽車(純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車等)；將汽車尾氣通過凈化裝置，轉(zhuǎn)化后再排放。當(dāng)高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時(shí)，催化劑將增強(qiáng)一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸锶N氣體的活性，促使其進(jìn)行一定的氧化還原反應(yīng)。其中，一氧化碳在高溫下被氧化成無(wú)色、無(wú)毒的二氧化碳?xì)怏w，碳?xì)浠衔镌诟邷叵卤谎趸伤投趸?，氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂脱鯕狻Ｒ虼?，這三種對(duì)人體健康有害的氣體都變成了無(wú)害氣體，汽車尾氣得以凈化。4.從化學(xué)反應(yīng)中能量變化的角度分析，選擇車用燃料時(shí)主要應(yīng)考慮