高中化学《汽车燃料的清洁化》的教案设计

时间：2021-09-03 08:12:15 化学教案我要投稿

高中化学《汽车燃料的清洁化》的教案设计

　　教学目标

高中化学《汽车燃料的清洁化》的教案设计

　　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．汽油的来源: （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

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