2021-2022高中化學學案：主題3 課題3汽車燃料清潔化

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE10-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學必求其心得，業(yè)必貴于專精課題3汽車燃料清潔化學習目標：1。了解汽油燃燒的原理及抗爆震性。（難點)2.認識汽車尾氣的成分、危害及治理。（重點）3.了解清潔燃料汽車所用燃料及理想的清潔燃料氫氣。(重點）一、從汽油談起1．汽油的組成汽油是分子中含有5～11個碳原子的烴的混合物,含有的烷烴主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷.2．汽油的作用原理汽油進入汽缸后,經(jīng)電火花點燃迅速燃燒，產(chǎn)生的熱氣體做功推動活塞往復運動產(chǎn)生動力,使汽車前進。3．汽油的燃燒特點以分子中含有5個碳原子的戊烷為例：①完全燃燒：C5H12＋8O2eq\o(→,\s\up10（點燃）)5CO2＋6H2O。②不完全燃燒：2C5H12＋11O2eq\o(→，\s\up10（點燃)）10CO＋12H2O；C5H12＋3O2eq\o（→，\s\up10（點燃）)5C＋6H2O。4．汽油的爆震(1）汽油在發(fā)動機中燃燒產(chǎn)生爆震的原因，是汽油燃燒到一定程度時，未燃燒的混合氣中會出現(xiàn)許多燃燒中心，使燃燒速度猛增,產(chǎn)生強大的壓力脈沖，導致出現(xiàn)清脆的金屬敲擊聲。(2)汽油的抗爆震的程度用“辛烷值”的大小來衡量。辛烷值就是我們常說的汽油標號.汽油的辛烷值越高，抗爆震程度越高。(3）汽油所含分子支鏈多的鏈烴、芳香烴、環(huán)烷烴的比例越高,汽油的抗爆震性越好；所含直鏈烴分子越多，它的抗爆震性越差.（4）在汽油中添加四乙基鉛、甲基叔丁基醚可以提高汽油的抗爆震程度。5．汽車尾氣及危害汽車尾氣中含有的有害物質(zhì)有CO、氮氧化物、SO2、烴類等.造成的危害主要是形成酸雨和光化學煙霧。二、汽車燃料的清潔化1．清潔燃料車（1)所用燃料：壓縮天然氣和液化石油氣。2．氫氣——汽車最理想的清潔燃料（1)優(yōu)點①釋放能量多：燃燒相同質(zhì)量的氫氣和汽油，前者放出的熱量約是后者的3倍.②環(huán)境污染?。簹錃馊紵伤?沒有灰渣和廢氣。(2)不足：當前制取氫氣成本高，氫氣貯存困難。（3)發(fā)展方向：研究新的制氫技術(shù)和氫氣貯存方法，如光電解水制氫氣和研制貯氫合金。3．燃料電池汽車從電池的正極輸進O2,負極輸進H2或甲醇等，通過化學反應將化學能轉(zhuǎn)化為電能,能量轉(zhuǎn)換效率顯著提高,且不會產(chǎn)生污染。1．判斷對錯（對的在括號內(nèi)打√，錯的在括號內(nèi)打×）(1)汽油是分子中含有5～11個碳原子的烴的混合物。 （)(2）辛烷值越小,抗爆震程度越高。 （)（3)汽車尾氣催化裝置能從根本上杜絕有害氣體的產(chǎn)生。 (）［答案］（1)√(2）×(3）×2．下列有關(guān)汽油抗爆震程度的說法不正確的是（)A．汽油的抗爆震程度以“辛烷值”來衡量B．辛烷值即汽油標號，辛烷值越高，抗爆震程度越高C．汽油中所含直鏈烴分子越多，它的抗爆震性越好D．汽油中加入四乙基鉛可提高其抗爆震性C[汽油所含分子支鏈多的鏈烴、芳香烴、環(huán)烷烴的比例越高，它的抗爆震性越好,所含直鏈烴分子越多,抗爆震性越差.］3．通常用的清潔燃料是指壓縮天然氣和液化石油氣，有關(guān)說法不正確的是（)A．壓縮天然氣和液化石油氣都屬于碳氫化合物B．氫燃料電池車可實現(xiàn)城市污染物的“零排放”C．使用清潔能源主要是考慮防爆震D．燃料電池車能量的轉(zhuǎn)化方式是：化學能→電能→機械能C［天然氣的主要成分為甲烷，液化石油氣的主要成分為丙烷和丁烷，它們均屬于碳氫化合物；由于氫燃料電池車在運行過程中不排放任何有害氣體，所以可以實現(xiàn)城市污染物的“零排放”;使用清潔能源主要是考慮防止有害氣體對環(huán)境的污染;燃料電池車能量的轉(zhuǎn)化方式為：貯存在燃料中的化學能→電能→機械能。］汽車尾氣的來源和處理汽車作為曾經(jīng)推動人類文明向前躍進的現(xiàn)代社會的產(chǎn)物,在給人類生活帶來便捷舒適的同時，對自然生態(tài)環(huán)境也帶來了害處,它是城市空氣的重要污染源之一。[思考交流]1．汽車尾氣中通常含有哪些有害氣體，它們分別有什么危害？[提示]汽車尾氣中的有害成分主要是CO、NOx和SO2。CO對人體健康造成直接危害，NOx能引起光化學煙霧和酸雨，SO2可形成酸雨。2．怎樣防止或消除汽車尾氣帶來的危害？［提示］汽車尾氣的治理可有以下措施：a.汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化裝置。b.推廣清潔燃料。c。推廣節(jié)能技術(shù).d。加強環(huán)境執(zhí)法力度。汽車尾氣的來源和處理1．來源（1）若空氣不足，則會產(chǎn)生CO有害氣體。（2）若空氣過量，則產(chǎn)生氮氧化合物NOx，如N2＋O2=2NO,2NO＋O2=2NO2，其中CO、NOx都是空氣污染物。（3)另外汽油中的硫氧化生成SO2。2．危害(1)一氧化碳導致低氧血癥,引起組織缺氧，甚至導致人體死亡。(2)二氧化硫和空氣中的氧氣反應生成三氧化硫，三氧化硫又和空氣中的水反應生成硫酸,硫酸隨雨水降下，成為酸雨。(3)氮的氧化物能引起酸雨和光化學煙霧。3．處理方法（1）汽車排氣管上安裝填充有催化劑的催化裝置,可加速有害氣體的轉(zhuǎn)化，如2CO＋2NOeq\o(=,\s\up10（催化劑））2CO2＋N2。（2）推廣使用乙醇、甲醇等清潔能源.(3）節(jié)能技術(shù)的推廣使用。（4）加大環(huán)境立法和執(zhí)法的力度，把高污染、超標排放尾氣的汽車淘汰。題組1從汽油談起1．確定汽油是一種混合物的方法是()A．測量濃度 B．測量沸點C．將它燃燒 D．聞氣味B［由于混合物沒有固定的熔沸點，而純凈物有固定的熔沸點，利用這一性質(zhì)可以進行鑒別。]2．近年來,許多城市都禁止使用含鉛汽油，無鉛汽油的含義是指（)A．汽油中絕不含鉛元素B．汽油中不人為添加含鉛元素的物質(zhì)C．汽油中含鉛元素在一定范圍內(nèi)D．以上都不正確B[無鉛汽油是指不人為添加四乙基鉛等做抗震劑的汽油。］3．硝酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣（NO、NO2等）對環(huán)境造成污染,同時汽車尾氣(含烴類、CO、SO2與NO等）是城市空氣的污染源。（1）汽車以汽油作為發(fā)動機燃料，在不斷啟動打火的過程中產(chǎn)生了CO、NO等有毒氣體,若供氧不足,主要產(chǎn)生的污染物是________，若供氧充足，主要產(chǎn)生的有毒氣體是_____________。（2）簡述CO、NO對人體產(chǎn)生的影響是____________________。(3）汽車尾氣污染物造成的影響有：____________________。［解析](1)若供氧不足,汽油中的烴(C5H12等）不完全燃燒，產(chǎn)生CO，若供氧充足，C5H12等烴完全燃燒,但N2、O2在電火花作用下生成NO和NO2。（2)CO、NO極易與血紅蛋白結(jié)合,難分離，使血液失去供氧能力，使人體中毒，同時NO在人體中含量不正常,可導致心腦血管病、高血壓、中風、糖尿病等疾病.(3)汽車尾氣排放過多,可形成酸雨和光化學煙霧而污染環(huán)境，引起呼吸嚴重障礙，導致心肺衰竭。[答案](1)CONO、NO2等（2）使血液失去供氧能力,導致心腦血管病等(3）污染環(huán)境，引起呼吸嚴重障礙，導致心肺衰竭題組2汽車燃料的清潔化4．下列物質(zhì)中，可作為汽車最理想的清潔燃料的是(）A．汽油 B．煤C．氫氣 D．沼氣C[氫氣燃燒不會污染環(huán)境，我國已研制成功液氫環(huán)保汽車。］5．我國已經(jīng)研制成功以燃料電池為動力的電動汽車，下列關(guān)于電動汽車說法錯誤的是（）A．電動汽車的研發(fā)是為了節(jié)約能源、保護環(huán)境B．電動汽車取代汽油汽車是汽車工業(yè)的發(fā)展方向C．電動汽車行駛過程不再需要能量,因此可以節(jié)能D．電動汽車的問世在一定程度上可減少酸雨的形成C［電池內(nèi)發(fā)生的化學反應是將燃料的化學能直接轉(zhuǎn)化為