高中化學《汽車燃料的清潔化》的教案設計

時間：2023-05-05 14:22:51 化學教案我要投稿

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高中化學《汽車燃料的清潔化》的教案設計

　　教學目標

高中化學《汽車燃料的清潔化》的教案設計

　　1、了解汽車的燃料——汽油的主要化學成分和在汽車中的作用原理。

　　2、了解汽車尾氣的主要成分及處理措施。

　　3、了解汽車燃料清潔化的原因及汽車動力的發展方向。

　　教學重點

　　1、了解汽車的燃料——汽油的主要化學成分和在汽車中的作用原理。

　　2、了解汽車尾氣的主要成分及處理措施。

　　教學過程

　　聯想質疑

　　1.汽車使用的燃料是什么?

　　2.汽車尾氣中含有哪些污染物?

　　3.如何解決這些污染問題?

　　一、汽車的常用燃料——汽油

　　1．汽油的組成:分子中含有5—11個碳原子的烴的混合物

　　主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷

　　2．汽油的燃燒

　　思考：①汽油的主要成分是戊烷，試寫出其燃燒的化學方程式？

　　②汽車產生積碳得原因是什么？

　　(1)完全燃燒——生成CO2和H2O

　　(2)不完全燃燒——有CO和碳單質生成

　　3．汽油的作用原理

　　汽油進入汽缸后，經電火花點燃迅速燃燒，產生的熱氣體做功推動活塞往復運動產生動力，使汽車前進。

　　4．汽油的來源: （1）石油的分餾（2）石油的催化裂化

　　閱讀知識支持：

　　思考：①汽油的抗爆震的程度以什么的大小來衡量？

　　②我們常說的汽油標號是什么？

　　③汽油中所含分子支鏈多的鏈烴、芳香烴、環烷烴的比例越高，它的抗爆震性就越好嗎？

　　④ 常用抗爆震劑是什么？

　　5．汽油的標號與抗震性

　　①汽油的抗爆震的程度以辛烷值的大小來衡量。

　　②辛烷值也就是我們常說的汽油標號。

　　③汽油中所含分子支鏈多的鏈烴、芳香烴、環烷烴的比例越高，它的抗爆震性越好．

　　④ 常用抗爆震劑

　　四乙基鉛[Pb(C2H5)4]

　　甲基叔丁基醚（MTBE）．

　　6、汽車尾氣及處理措施

　　思考：進入汽缸的氣體含有什么物質? 進入的空氣的多少可能會有哪些危害？

　　① 若空氣不足，則會產生CO有害氣體；

　　② 若空氣過量則產生氮氧化合物 NOｘ，如

　　N2＋Ｏ2＝ 2NO， 2NO+Ｏ2＝ 2NＯ2

　　其中CO、NOｘ，都是空氣污染物。

　　汽車尾氣中的有害氣體主要有哪些？ CO、氮氧化合物、SO２等

　　如何進行尾氣處理？

　　在汽車的排氣管上安裝填充催化劑的催化裝置，使有害氣體CO、NOｘ轉化為CＯ２和N2，

　　例如：2CO + 2NO ＝ 2CＯ2 ＋ N２

　　措施缺陷：

　　①無法消除硫的氧化物對環境的污染，還加速了SO２向SO３的轉化，使排出的廢氣酸度升高。

　　② 只能減少，無法根本杜絕有害氣體產生。

　　二、汽車燃料的清潔化

　　同學先進行討論：①汽車燃料為什么要進行清潔化？②如何進行清潔化？

　　1．汽車燃料清潔化的原因

　　使用尾氣催化裝置只能減小有害氣體的排放量，無法從根本上杜絕有害氣體的產生，而要有效地杜絕有害氣體的產生，汽車燃料就必須清潔化。

　　2．清潔燃料車：

　　壓縮天然氣和石油液化氣為燃料的機動車

　　清潔燃料車的優點？

　　① 大大降低了對環境的污染(排放的CO、NOｘ等比汽油汽車下降90％以上) ；

　　② 發動機汽缸幾乎不產生積炭現象；

　　③ 可延長發動機的使用壽命。

　　3．汽車最理想的清潔燃料——氫氣

　　討論為什么說H２是汽車最理想的清潔燃料？

　　(1) 相同質量的煤、汽油和氫氣，氫氣釋放能量最多

　　(2)氫氣燃燒后生成水，不會污染環境。

　　氫作燃料需要解決的哪些問題？

　　1、大量廉價氫的制取

　　2、安全貯氫

　　介紹兩種方便的制氫方法：

　　①光電池電解水制氫

　　②人工模仿光合作用制氫

　　4、其它動力汽車：

　　① 氫氧燃料電池汽車

　　氫氧燃料電池的優點：高效率、無噪音、零污染

　　缺點：價格昂貴

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