2018版高中化学 主题3 合理利用化学能源 课题3 汽车燃料清洁化教师用书 鲁科版选修1

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1、课题3汽车燃料清洁化1．了解汽油燃烧的原理及抗爆震性。(难点)2．认识汽车尾气的成分、危害及治理。(重点)3．了解清洁燃料汽车所用燃料及理想的清洁燃料氢气。(重点)从汽油谈起1.汽油的组成汽油是分子中含有5～11个碳原子的烃的混合物，含有的烷烃主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷。2．汽油的作用原理汽油进入汽缸后，经电火花点燃迅速燃烧，产生的热气体做功推动活塞往复运动产生动力，使汽车前进。3．汽油的燃烧特点以分子中含有5个碳原子的戊烷为例：①完全燃烧：C5H12＋8O25CO2＋6H2O。②不完全燃烧：2C5H12＋11O21

2、0CO＋12H2O；C5H12＋3O25C＋6H2O。4．汽油的抗震性汽油抗爆震的程度以“辛烷值”的大小来衡量。辛烷值越高，抗爆震程度越高。为提高汽油的抗爆震性，可向汽油中添加四乙基铅或甲基叔丁基醚做抗震剂。5．汽车尾气及危害汽车尾气中含有的有害物质有CO、氮氧化物、SO2、烃类等。造成的危害主要是形成酸雨和光化学烟雾。1．怎样提高汽油的品质？【提示】　(1)向汽油中加抗震剂。(2)增加汽油中支链烷烃、芳香烃、环烷烃的比例。(3)催化重整：在催化剂的作用下，使汽油中烃分子的结构进行重新排列形成新的分子结构。汽车燃料的清

3、洁化1.清洁燃料车①所用燃料：压缩天然气和液化石油气②2．氢气——汽车最理想的清洁燃料(1)优点①释放能量多：燃烧相同质量的氢气和汽油，前者放出的热量约是后者的3倍。②环境污染小：氢气燃烧生成水，没有灰渣和废气。(2)不足：当前制取氢气成本高，氢气贮存困难。(3)发展方向：研究新的制氢技术和氢气贮存方法，如光电解水制氢气和研制贮氢合金。3．燃料电池汽车从电池的正极输进O2，负极输进H2或甲醇等，通过化学反应将化学能转变成电能，能量转换效率显著提高，且不会产生污染。2．你知道怎样制备乙醇汽油吗？乙醇汽油与汽油相比，有何优

4、点？【提示】　以玉米及其他农副产品、含糖类废物等为原料，经发酵、蒸馏制得乙醇，再以乙醇、汽油为原料，辅以少量添加剂，可以制成乙醇汽油。使用乙醇汽油既可节能降耗，又能改善大气环境的质量。汽油的成分及燃烧原理【问题导思】　①汽油的主要成分是什么？不完全燃烧有什么现象？②汽油在发动机中燃烧产生爆震的原因是什么？③汽油的抗爆震程度用什么来衡量？怎样才能提高汽油的抗爆震程度？【提示】　①汽油是含有5～11个碳原子的烃的混合物，不完全燃烧时会在汽缸内产生积炭现象。②汽油燃烧时产生爆震的原因是在未燃烧的混合气体中出现许多燃烧中心，产

5、生强大的冲击波。③汽油的抗爆震程度用“辛烷值”来衡量，提高汽油的抗爆震程度可通过增加支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例，或添加四乙基铅、甲基叔丁基醚等。1．成分：含有5～11个碳原子的烃的混合物。2．沸点：介于70℃～150℃之间。3．发生的主要反应(1)汽油发动机的点火方式为电打火。(2)汽油完全燃烧生成水蒸气和二氧化碳，不完全燃烧有CO和单质碳生成，使汽缸中出现积炭。4．汽油的爆震(1)汽油在发动机中燃烧产生爆震的原因，是汽油燃烧到一定程度时，未燃烧的混合气中会出现许多燃烧中心，使燃烧速度猛增，产生强大的冲击波，导

6、致出现清脆的金属敲击声。(2)汽油的抗爆震的程度用“辛烷值”的大小来衡量。辛烷值就是我们常说的汽油标号。汽油的辛烷值越高，抗爆震程度越高。(3)汽油所含分子支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高，汽油的抗爆震性越好；所含直链烃分子越多，它的抗爆震性越差。(4)在汽油中添加四乙基铅、甲基叔丁基醚可以提高汽油的抗爆震程度。　阅读下列材料，回答有关问题。以汽油和柴油为燃料的机动车所排放的尾气，是当今城市大气污染物的主要来源。要治理城市大气污染，改用新型燃料是有效途径之一。(1)大气中的烃及一氧化碳是由于汽车燃料与空气中的氧气

7、反应不完全而造成的。很多机动车(特别是以柴油为燃料的汽车)在行驶过程中不仅噪音巨大，而且还排放大量黑烟。若某机动车燃料为CxHy，写出它不完全燃烧分别生成“黑烟”和一氧化碳的两个反应的化学方程式：_____________________________；______________________________________________________________。进一步说明为什么柴油机车排放的尾气比汽油机车排放的尾气更加浓黑？_______________________________________

8、_______________________________________________________________________________________________。(2)若改用新型燃料作为机动车的动力来源，以此减轻城市的大气污染，可选用________。A．无烟煤　　　　　　　　B．压缩天然气C．电池D