高中化學《研究與實踐：了解車用能源》課件

研究與實踐:了解車用能源(針對教材P40“研究與實踐”)研究與實踐:了解車用能源1【材料閱讀】材料一:汽車發(fā)展史(1)噴氣式汽車:1680年,英國著名科學家牛頓設(shè)想了噴氣式汽車的方案,利用噴管噴射蒸汽來推動汽車,但未能制成實物?！静牧祥喿x】2(2)蒸汽動力汽車:1769年,法國人N·J·居紐制造了用煤氣燃燒產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動的三輪汽車。1829年,英國的詹姆斯發(fā)明了時速25千米的蒸汽車,該車可以作為大轎車使用。(2)蒸汽動力汽車:3(3)汽油汽車:1885年是汽車發(fā)明取得決定性突破的一年。德國工程師本茨和戴姆勒、英國的巴特勒分別發(fā)明了裝有汽油發(fā)動機的汽車。俄國的普奇洛夫和伏洛波夫兩人發(fā)明了裝有內(nèi)燃機的汽車。(3)汽油汽車:4(4)電力汽車:第一輛實際制造出來的電動車是由美國人安德森在1832到1839年之間發(fā)明的。1898年,德國人波爾舍開發(fā)了名為“Lohner-Porsche”的電動車,該車采用鉛酸蓄電池作為動力源。(4)電力汽車:5(5)現(xiàn)代汽車:1885年德國工程師卡爾·本茨在曼海姆制造成一輛裝有汽油機的三輪車。這一輛裝有內(nèi)燃動力機的汽車被認為是世界上真正的第一輛汽車,因為它是真正以汽油為動力源的第一輛汽車,而不是蒸汽機。(5)現(xiàn)代汽車:6(6)新能源汽車:①混合動力汽車:內(nèi)燃機可持續(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。②純電動汽車:以蓄電池提供電能作為動力。③燃料電池汽車:以燃料電池提供電能作為動力。④氫動力汽車⑤超級電容汽車(6)新能源汽車:7材料二:汽車燃料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、價格低、不易變質(zhì)、便于運輸,因此非常適用于點燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機。材料二:汽車燃料82.發(fā)動機代用燃料:發(fā)動機代用燃料指使用代用燃料來替代汽油或柴油。目前國內(nèi)開發(fā)使用的發(fā)動機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。2.發(fā)動機代用燃料:9材料三:燃料熱值燃料熱值也叫燃料發(fā)熱量,是指單位質(zhì)量(指固體或液體)或單位體積(指氣體)的燃料完全燃燒,燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度(一般為環(huán)境溫度)時所釋放出來的熱量。材料三:燃料熱值10【思考提升】1.你最終選擇了哪種燃料和哪種能量轉(zhuǎn)化方式?你在選擇時重點考慮了哪些因素?提示:選擇氫能源,化學能轉(zhuǎn)化為電能。選擇時考慮①來源和儲量;②對環(huán)境的影響;③價格;④能量轉(zhuǎn)化效率?！舅伎继嵘?12.通過了解車用能源的發(fā)展過程,你得到什么啟示?提示:逐漸由傳統(tǒng)能源向清潔、無污染、可循環(huán)的新能源轉(zhuǎn)換。2.通過了解車用能源的發(fā)展過程,你得到什么啟示?123.燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車相比,具有哪些優(yōu)點?提示:①零排放或近似零排放;②減少了機油泄露帶來的水污染;③降低了溫室氣體的排放;④提高了燃油經(jīng)濟性;⑤提高了發(fā)動機燃燒效率;⑥運行平穩(wěn)、無噪聲。3.燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車相比,具有哪些優(yōu)點?13【遷移應用】能源危機是當前全球性的問題,“開源節(jié)流”是應對能源危機的重要舉措?！具w移應用】14請回答下列問題:(1)下列做法不利于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號)。

a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源b.大力開采煤、石油和天然氣,以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求請回答下列問題:15c.開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源,減少煤、石油等化石燃料的使用d.減少資源消耗,增加資源的重復使用,注重資源的循環(huán)再生c.開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源,減少煤、石油等化16(2)氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高,具有廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)用氫氧燃料電池進行如圖所示的實驗(圖中所用電極均為惰性電極):(2)氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。氫氧17對于氫氧燃料電池,下列敘述不正確的是________。

A.a電極是負極,OH-移向負極B.b電極的電極反應為O2+2H2O+4e-====4OH-C.電池總反應式為2H2+O22H2OD.電解質(zhì)溶液的pH保持不變E.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置點燃====對于氫氧燃料電池,下列敘述不正確的是________。

點燃18(3)已知1mol甲醇燃燒放熱726.5kJ,在直接以甲醇為燃料的電池中,消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為________(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比)。

(3)已知1mol甲醇燃燒放熱726.5kJ,在直接以甲19【解析】(1)通過分析只有b項不利于能源“開源節(jié)流”。(2)C項反應條件不是點燃,C項錯;隨著燃料電池的不斷反應,水越來越多,KOH溶液濃度逐漸減小,pH逐漸降低,D項錯。(3)該燃料電池的理論效率=×100%≈96.6%?！窘馕觥?1)通過分析只有b項不利于能源“開源節(jié)20答案:(1)b(2)CD

(3)96.6%答案:(1)b21研究與實踐:了解車用能源(針對教材P40“研究與實踐”)研究與實踐:了解車用能源22【材料閱讀】材料一:汽車發(fā)展史(1)噴氣式汽車:1680年,英國著名科學家牛頓設(shè)想了噴氣式汽車的方案,利用噴管噴射蒸汽來推動汽車,但未能制成實物?！静牧祥喿x】23(2)蒸汽動力汽車:1769年,法國人N·J·居紐制造了用煤氣燃燒產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動的三輪汽車。1829年,英國的詹姆斯發(fā)明了時速25千米的蒸汽車,該車可以作為大轎車使用。(2)蒸汽動力汽車:24(3)汽油汽車:1885年是汽車發(fā)明取得決定性突破的一年。德國工程師本茨和戴姆勒、英國的巴特勒分別發(fā)明了裝有汽油發(fā)動機的汽車。俄國的普奇洛夫和伏洛波夫兩人發(fā)明了裝有內(nèi)燃機的汽車。(3)汽油汽車:25(4)電力汽車:第一輛實際制造出來的電動車是由美國人安德森在1832到1839年之間發(fā)明的。1898年,德國人波爾舍開發(fā)了名為“Lohner-Porsche”的電動車,該車采用鉛酸蓄電池作為動力源。(4)電力汽車:26(5)現(xiàn)代汽車:1885年德國工程師卡爾·本茨在曼海姆制造成一輛裝有汽油機的三輪車。這一輛裝有內(nèi)燃動力機的汽車被認為是世界上真正的第一輛汽車,因為它是真正以汽油為動力源的第一輛汽車,而不是蒸汽機。(5)現(xiàn)代汽車:27(6)新能源汽車:①混合動力汽車:內(nèi)燃機可持續(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。②純電動汽車:以蓄電池提供電能作為動力。③燃料電池汽車:以燃料電池提供電能作為動力。④氫動力汽車⑤超級電容汽車(6)新能源汽車:28材料二:汽車燃料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、價格低、不易變質(zhì)、便于運輸,因此非常適用于點燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機。材料二:汽車燃料292.發(fā)動機代用燃料:發(fā)動機代用燃料指使用代用燃料來替代汽油或柴油。目前國內(nèi)開發(fā)使用的發(fā)動機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。2.發(fā)動機代用燃料:30材料三:燃料熱值燃料熱值也叫燃料發(fā)熱量,是指單位質(zhì)量(指固體或液體)或單位體積(指氣體)的燃料完全燃燒,燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度(一般為環(huán)境溫度)時所釋放出來的熱量。材料三:燃料熱值31【思考提升】1.你最終選擇了哪種燃料和哪種能量轉(zhuǎn)化方式?你在選擇時重點考慮了哪些因素?提示:選擇氫能源,化學能轉(zhuǎn)化為電能。選擇時考慮①來源和儲量;②對環(huán)境的影響;③價格;④能量轉(zhuǎn)化效率?！舅伎继嵘?22.通過了解車用能源的發(fā)展過程,你得到什么啟示?提示:逐漸由傳統(tǒng)能源向清潔、無污染、可循環(huán)的新能源轉(zhuǎn)換。2.通過了解車用能源的發(fā)展過程,你得到什么啟示?333.燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車相比,具有哪些優(yōu)點?提示:①零排放或近似零排放;②減少了機油泄露帶來的水污染;③降低了溫室氣體的排放;④提高了燃油經(jīng)濟性;⑤提高了發(fā)動機燃燒效率;⑥運行平穩(wěn)、無噪聲。3.燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車相比,具有哪些優(yōu)點?34【遷移應用】能源危機是當前全球性的問題,“開源節(jié)流”是應對能源危機的重要舉措。【遷移應用】35請回答下列問題:(1)下列做法不利于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號)。

a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源b.大力開采煤、石油和天然氣,以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求請回答下列問題:36c.開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源,減少煤、石油等化石燃料的使用d.減少資源消耗,增加資源的重復使用,注重資源的循環(huán)再生c.開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源,減少煤、石油等化37(2)氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高,具有廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)用氫氧燃料電池進行如圖所示的實驗(圖中所用電極均為惰性電極):(2)氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。氫氧38對于氫氧燃料電池,下列敘述不正確的是________。

A.a電極是負極,OH-移向負極B.b電極的電極反應為O2+2H2O+4e-====4OH-C.電池總反應式為2H2+O22H2OD.電解質(zhì)溶液的pH保持不變E.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置點燃====對于氫氧燃料電池,下列敘述不正確的是________。

點燃39(3)已知1mol甲醇燃燒放熱726.5kJ,在直接以甲醇為燃料的電池中,消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為________(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比)。

(3)已知1