高二化学《汽车燃料的清洁化》教学设计
高二化学《汽车燃料的清洁化》教学设计
教学目标
1、了解汽车的燃料——汽油的主要化学成分和在汽车中的作用原理。
2、了解汽车尾气的主要成分及处理措施。
3、了解汽车燃料清洁化的原因及汽车动力的发展方向。
教学重点
1、了解汽车的燃料——汽油的主要化学成分和在汽车中的作用原理。
2、了解汽车尾气的主要成分及处理措施。
教学过程
联想质疑
1.汽车使用的燃料是什么?
2.汽车尾气中含有哪些污染物?
3.如何解决这些污染问题?
一、汽车的常用燃料——汽油
1．汽油的组成:分子中含有5—11个碳原子的烃的混合物
主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷
2．汽油的燃烧
思考：①汽油的主要成分是戊烷，试写出其燃烧的化学方程式？
②汽车产生积碳得原因是什么？
(1)完全燃烧——生成CO2和H2O
(2)不完全燃烧——有CO和碳单质生成
3．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。
4．汽油的: （1） 石油的分馏 （2） 石油的`催化裂化
阅读知识支持：
思考：①汽油的抗爆震的程度以什么的大小来衡量？
②我们常说的汽油标号是什么？
③汽油中所含分子支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高，它的抗爆震性就越好吗？
④ 常用抗爆震剂是什么？
5．汽油的标号与抗震性
①汽油的抗爆震的程度以辛烷值的大小来衡量。
②辛烷值也就是我们常说的汽油标号。
③汽油中所含分子支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高，它的抗爆震性越好．
④ 常用抗爆震剂
四乙基铅[Pb(C2H5)4]
甲基叔丁基醚（MTBE）．
6、汽车尾气及处理措施
思考：进入汽缸的气体含有什么物质? 进入的空气的多少可能会有哪些危害？
① 若空气不足，则会产生CO有害气体；
② 若空气过量则产生氮氧化合物 NOｘ，如
N2＋Ｏ2＝ 2NO， 2NO+Ｏ2＝ 2NＯ2
其中CO、NOｘ，都是空气污染物。
汽车尾气中的有害气体主要有哪些？ CO、氮氧化合物 、SO２等
如何进行尾气处理？
在汽车的排气管上安装填充催化剂的催化装置，使有害气体CO、NOｘ转化为CＯ２和N2，
例如：2CO + 2NO ＝ 2CＯ2 ＋ N２
措施缺陷：
①无法消除硫的氧化物对环境的污染，还加速了SO２向SO３的转化，使排出的废气酸度升高。
② 只能减少，无法根本杜绝有害气体产生。
二、汽车燃料的清洁化
同学先进行讨论：①汽车燃料为什么要进行清洁化？②如何进行清洁化？
1．汽车燃料清洁化的原因
使用尾气催化装置只能减小有害气体的排放量，无法从根本上杜绝有害气体的产生，而要有效地杜绝有害气体的产生，汽车燃料就必须清洁化。
2．清洁燃料车：
压缩天然气和石油液化气为燃料的机动车
清洁燃料车的优点？
① 大大降低了对环境的污染(排放的CO、NOｘ等比汽油汽车下降90％以上) ；
② 发动机汽缸几乎不产生积炭现象；
③ 可延长发动机的使用寿命。
3．汽车最理想的清洁燃料——氢气
讨论为什么说H２是汽车最理想的清洁燃料？
(1) 相同质量的煤、汽油和氢气，氢气释放能量最多
(2)氢气燃烧后生成水，不会污染环境。
氢作燃料需要解决的哪些问题？
1、大量廉价氢的制取
2、安全贮氢
介绍两种方便的制氢方法：
①光电池电解水制氢
②人工模仿光合作用制氢
4、其它动力汽车：
① 氢氧燃料电池汽车
氢氧燃料电池的优点：高效率、无噪音、零污染
缺点：价格昂贵