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(共21张PPT)
研究车用燃料及安全气囊
第2章 化学键 化学反应规律
——利用化学反应解决实际问题
实验感知 燃料选择
庚烷(C7H16)是汽油的主要成分之一，已知庚烷在汽缸会发生反应
C7H16(g)＋11O2(g) 7CO2(g)＋8H2O(g)。
(1)试从化学键的角度计算1 mol庚烷燃烧产生CO2和水蒸气所释放的能量。
则：1 mol庚烷燃烧产生CO2和水蒸气所释放能量为 。
3820.4KJ
（2）试用能量变化图像表示庚烷燃烧释放能量过程。
燃料 记录传感器温度 燃料 记录传感器温度
木材 丁烷
酒精 焦炭
【实验一】根据提供的材料进行实验：
实验材料：焦炭，木材，酒精，一次性丁烷打火机，坩埚钳，石棉网
实验操作：将以下物质点燃，比较物质燃烧的难易程度，温度传感器放置于外焰，记录火焰的最高温度。
结论1：最难点燃物质______;易点燃物质_______________。
结论2：根据实验数据反映出热值较大的是________
煤炭
酒精
丁烷
适合作为车用燃料的是A,B,C中的___________________。
【思考】从化学反应中能量变化的角度分析，选择车用燃料时主要应考虑哪些因素？除此之外，还需要考虑哪些问题？
A
【思考】根据所给热值数据结合自己的实验，预测汽油燃烧火焰的温度
问题1：实验测得数据和预测数据一致吗？
问题2:传感器探头上黑色物质是什么？对温度传感器测量温度有什么影响？
问题3：根据汽油燃烧的现象说明了汽油燃烧过程中有哪些问题？推测汽车尾气中的含碳污染物。
汽油燃烧实验中最高温度
乙醇是一种可再生能源，能有效降低汽车尾气中一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。
问题4：根据资料显示乙醇的价格比汽油高且热值低，为什么还要推广乙醇汽油的使用？
深度思考 尾气处理
项目 质量指标 90 93 97
铅含量/(g/L) 不大于 0.005 硫含量/(g/L) 不大于 50 硫醇含量/(质量分数) 不大于 0.001 苯 含量/(体积分数) 不大于 1.0 芳烃含量/(体积分数) 不大于 40 烯烃含量/(体积分数) 不大于 28 氧含量/(质量分数) 不大于 2.7 甲醇含量/(质量分数) 不大于 0.3 锰含量/(g/L) 不大于 0.008 铁含量/(g/L) 不大于 0.01
CxHy
CH3OH
CxHySH
汽车尾气中的氮氧化物来自于空气
汽车尾气中有二氧化硫等含硫化合物
实验二：模拟汽车内缸点火装置
器材：电弧打火机，碘化钾试纸，蒸馏水
实验操作：用蒸馏水将碘化钾试纸湿润，将湿润的碘化钾试纸放在打火机上方，进行点火，观察现象
实验现象：_________________________________________________
实验结论：_________________________________________________
汽车尾气中含有氮氧化合物
湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
N2→NO→NO2→HNO3→I2
汽车尾气的成分及防治
(1)尾气成分：汽车尾气中含有150～200种化合物，主要对环境不利的成分为
、 、 、 、 、______
以及微量的醛、酚、过氧化物等。
(2)主要污染物来源：一氧化碳来自 ，
NOx来自 ，
二氧化硫来自于 ，
碳氢化合物来自燃料未燃烧或未完全燃烧的燃油、润滑油及其产物等。
碳氢化合物
氮氧化合物
一氧化碳
二氧化碳
二氧化硫
硫化氢
燃料不完全燃烧
高温或放电条件下N2和O2反应
含硫化合物的燃烧
阅读教材66页，完成学案。
（3）汽车尾气处理即将有毒气体变成无毒气体，排放到大气中，如将CO转化为 ，将NOx转化为 ，减少对大气环境的污染。从氧化还原反应的角度分析，尾气处理中CO是 剂，NOx是 剂。
CO2
N2
还原
氧化
（3）汽车尾气的防治
NO和CO生成无污染性物质的化学方程式 。
2NO＋2CO=N2+2CO2
【思考】汽车尾气的CO 具有还原性，NO具有氧化性，两者可以发生反应(吉布斯自由能=-688.46KJ/mol<0,反应可以发生)，但是为什么尾气中还存在这两种物质呢？可能的原因有哪些？
了解温室效应
二氧化碳增多，导致气温升高
病虫害增加
海平面上升
气候反常，海洋风暴增多
土地干旱，沙漠化面积增大
温室效应后果：
镁铝金属作能源的优点：储量大，能量高，不产生二氧化碳
解决温室效应
？装置
镁、铝
内燃机
汽油
实验探究 绿色出行
设备 能量转化效率
蒸汽机 11~16%
汽油内燃机 30%左右
燃料电池 60%～80%
干电池剖面
碳棒
电解质糊状物
金属锌
铜帽
原电池
稀硫酸
铜片
锌片
Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnO(OH) + Zn(OH)2
2e-
Zn + 2H2SO4 =ZnSO4 + H2 ↑
2e-
自发氧化还原反应
了解原电池模型
项目任务：设计原电池，让小车动起来吧。
设计原理：
自发氧化还原反应： 。
画出原电池的装置图
实验用品：
10-5mol/l稀盐酸，4mol/l氢氧化钠，镁片，铝片，石墨片，
简易小车，烧杯
2030年碳达峰
2060年碳中和
“绿水青山就是金山银山”
2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上发表重要讲话。
企业、个人在行动
科技助力
清洁能源
绿色出行

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