汽车与化学讲解学习
学习情境4燃料电池汽车电子学材
学习情境四燃料电池汽车单元一燃料电池汽车基础知识一、告知学习目标理解燃料电池汽车的基本概念,熟悉燃料电池的工作原理;了解燃料电池的类型;了解燃料电池汽车的优缺点。
二、引入引入问题1:什么是燃料电池汽车?引入问题2:燃料电池汽车的优点?缺点?引入问题3:燃料电池的基本原理?引入问题4:燃料电池的类型?引入问题5:燃料电池的工作原理?三、操练分组观察燃料电池、蓄电池、干电池,讨论不同类型电池的区别。
四、深化深化讲解问题1:什么是燃料电池汽车?燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。
其核心部件是燃料电池,燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。
燃料电池与常规电池的区别在于,它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂,只要持续供应,燃料电池就会不断提供电能。
燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种,在车身、动力传动系统、控制系统等方面,燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同,主要区别在于动力电池的工作原理不同。
深化讲解问题2:燃料电池汽车有哪些优缺点?与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:1)燃料电池的能量转换效率极高。
2)零排放或近似零排放。
3)车辆性能接近内燃机汽车。
4)结构简单、运行平稳。
虽然氢燃料电池汽车在环保方面有很大的优势,但是它还处于发展的初级阶段。
如限制其发展的主要因素有:1)生产成本高目前,不论是液态氢、气态氢、储氢金属储存的氢,还有碳水化合物经过重整后转换的氢是燃料电池的唯一燃料。
氢气的产生、储存、保管、运输和灌装或重整,都比较复杂,对安全性要求很高。
燃料电池的燃料的生产、运输、储存等成本较高。
2)使用配套不足由于氢燃料的生产、储存、运输等都存在一定的安全隐患,因此加氢站等基础网络设施建设相对落后,这制约着燃料电池汽车的推广。
3)需要配备辅助电池系统燃料电池可以持续发电,但不能充电和回收再生制动的反馈能量。
2021年高中化学(人教2019版)特色专题6:新能源汽车里的电池——化学能与电能《讲义教师版》
第6讲新能源汽车里的电池——化学能与电能1.理解化学能与电能的相互转化学习目标2.掌握原电池的基本知识入门测单选题练习1.(2021春∙桥西区校级月考)一定条件下,在体积为VL的密闭容器中发生反应:mA+nB⇌pC,ts末,A减少了1mol,B减少了1.5mol,C增加了0.5mol,则下列各关系式正确的是()A.m=2P B.2V(A)=3V(B)C.3V(B)=2V(C)D.3n=P【解析】题干解析:物质的变化量之比是相应的化学计量数之比,所以m:n:p=1mol:1.5mol:0.5mol=2:3:1,A、m:n:p=1mol:1.5mol:0.5mol=2:3:1,即m=2P,故A正确;B、速率之比等于对应物质的物质的量之比:3V(A)=2V(B),故B错误;C、速率之比等于对应物质的物质的量之比:V(B)=3V(C),故C错误;D、m:n:p=1mol:1.5mol:0.5mol=2:3:1,即n=3P,故D错误;(2021春∙洛阳期中)哈伯因发明了由氮气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。
现向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,在一定条件下便该反应发生。
下列有关说法正确的是()【解析】题干解析:A、可逆反应反应物不能完全反应,故A错误;B、反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度,N2、H2按1:3混合,化学计量数为1:3,所以转化率相等,平衡时,N2、H2的物质的量浓度一定为1:3,故B错误;C、随反应进行,N2、H2和NH3的物质的量浓度发生变化,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化,说明到达平衡状态,故C正确;D、可逆反应时动态平衡,达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率,v(N2):v(H2):v (NH3)=1:3:2时,不一定达到化学平衡,故D错误;练习3.(2021秋∙武邑县校级月考)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1mol/L、0.05moL、0.3molL.当反应达到平衡时,可能存在的数据是()【解析】题干解析:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)某时刻0.1mol/L0.3mol/L极限转化0.4mol/L0.2mol/L极限转化00.4mol/L反应为可逆反应,得到物质浓度范围:0<SO2<0.4mol/L,0<O2<0.2mol/L,0<SO3<0.4mol/L,A.该反应为可逆反应,SO2为0.4mol/L,O2应为0.2mol/L,不再浓度范围内,故A错误;B.该反应为可逆反应,SO2、SO3均为0.8moI/L,超出浓度范围,故B错误;C.该反应为可逆反应,SO3为0.4mol/L不在浓度范围内,故C错误;D.该反应为可逆反应,SO2为035moI/L符合浓度范围,故D正确;练习4.(2021春∙白山期末)通常把在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应称为“可逆反应”。
化学反应速率和化学平衡汽车尾气处理的研究
二、教学目标确定
2.过程与方法
(1)通过本课的研究,学生的实验设计能力、计 算和分析问题的能力、应用知识解决实际 问题能力得到提高。 (2)通过设计对比实验,学生掌握了探究问题时 控制变量的思想。
二、教学目标确定
3.情感、态度、价值观
(1)通过本课的研究,学生加深了对环保的认识, 体会到化学知识在生活中随处可用,产生热 爱化学的激情。
思维活跃,求知欲强 思维缺乏连贯性,探究问题的能力、 合作交流的意识等方面发展不均衡。
一、教学背景分析
3.教学重点和难点分析
各种因素对化学反应速率和 化学平衡的影响。
实验设计和对各种因素的选择。
二、教学目标确定
1.知识与技能
(1)掌握反应速率,化学平衡的含义;掌握条 件对速率和平衡移动的影响。 (2)学会应用平衡思想解决常见问题,运用数学 工具解决化学问题。
高三一轮复习课 化学反应速率和化学平衡
汽车尾气处理的研究
北京市第171中学 郭志强
一、教学背景分析 二、教学目标确定 三、教学方法及策略 四、教学主要环节及设计意图 五、教学结果评价
1.教学内容分析
一、教学背景分析
课标要求:(1)理解外界条件对反应速率和化学平
衡的影响,认识其一般规律。(2)了解化学反应 速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研 究领域中的重要作用。
汽车尾气引起的环境问题愈发的尖锐
科学家正致力于研究减少汽车尾气中
有毒物质的排放
提 出 问 题
知识 复习
四、教学主要环节及设计意图
影响化学反应速率因素:
浓度 压强 温度 催化剂等
影响化学平衡因素:
浓度 压强 温度 等
复 习 巩 固
汽车与化学(一)
汽车与化学(一)引言概述:汽车与化学密切相关,化学在汽车制造、燃料和润滑剂、塑料与橡胶材料、电池技术以及废气处理等方面起到重要作用。
本文将从以下五个大点详细阐述汽车与化学之间的关系。
正文:1. 汽车制造中的化学应用:- 金属材料:介绍汽车制造中使用的各种金属材料,如钢铁、铝合金、镁合金等,以及涂层技术和防腐蚀措施的化学原理。
- 胶粘剂和密封剂:介绍汽车组装过程中使用的胶粘剂和密封剂的种类、化学成分和应用。
- 表面处理:探讨汽车表面处理工艺的化学原理,如电镀、喷涂、阳离子电泳等。
2. 汽车燃料和润滑剂的化学:- 汽车燃料:介绍汽车燃料的种类和化学成分,包括传统燃料(汽油和柴油)和新能源燃料(天然气、氢燃料等)。
- 汽车润滑剂:探讨润滑剂的种类、化学成分和重要功能,如减少摩擦、保护发动机零部件等。
3. 汽车材料与化学原理:- 塑料材料:介绍汽车中广泛应用的塑料材料,如聚丙烯、聚氯乙烯等,以及其化学结构和性能。
- 橡胶材料:探讨橡胶材料在汽车中的应用和化学特性,如橡胶密封件、轮胎等。
- 玻璃和纺织材料:介绍汽车中的玻璃和纺织材料的化学特性和应用。
4. 汽车电池技术的化学:- 汽车蓄电池:探讨传统铅酸蓄电池的化学反应原理、电化学特性及充放电过程中的化学变化。
- 锂离子电池:介绍锂离子电池在电动汽车中的应用和化学结构,包括正极材料、负极材料和电解液。
5. 汽车废气处理与环保化学:- 尾气净化技术:探讨汽车废气中的污染物如一氧化碳、氮氧化物等的化学成分和尾气净化技术的原理。
- 新能源车辆与排放控制:介绍新能源车辆(如燃料电池车、纯电动车)的废气排放特点和相应的环保化学措施。
总结:汽车与化学紧密相连,化学在汽车制造、燃料和润滑剂、材料、电池技术以及废气处理方面都扮演着重要角色。
深入理解这些化学原理对汽车行业的发展和环境保护至关重要。
本文只是初步介绍了汽车与化学之间的关系,希望可以为读者进一步深入研究提供基础知识。
《汽车材料》教案
技师学院汽车系《汽车材料》教案编写教师:###模块一汽车用燃料课题一汽油【教学标题】汽车用燃料之汽油【课时】2课时【课型】专业理论课【教学目标】知识目标:(1)掌握车汽油的实用性能及评价指标(2)掌握车用汽油的牌号和规格能力目标:(1)使学生能够合理的选择和实用汽油(2)培养学生运用所学知识解决实际问题的能力【教学重点】车用汽油的实用性能及评价指标【教学难点及对策】车用汽油的实用性能及评价指标对策:利用图例讲解和小组协作【学情分析】本节课的内容较多,涉及到的操作点也多,基本都是理论知识,如果在一节课当中教师拘泥于教材,要求学生掌握汽油的所有知识点,学生就会感觉枯燥,失去学习汽车材料的兴趣。
为了贯彻新课标精神,我把本节课分为两课时,第一节课运用实例引入任务讲价相关知识点,第二节课让学生运用所学知识完成任务。
如此处理教材避免误入只重专业技能而轻实用,这样一种技能脱离实际的怪圈,可以突出教材内容的实用性,达到解决现实生活中实际问题的目的.发动机机油具有冷却、润滑、清洁、密封4大功能,机油的质量好坏直接关系到发动机的工作性能。
随着发动机工作时间的增加,机油由于高温氧化、机械零件的磨损物和燃油蒸汽腐蚀等因素的影响而受到污染,另外,发动机机油在正常使用中还含有一定的消耗量。
所以要定期检查机油的液位和其受污染的程度,保证发动机在良好的工况下工作。
1、机油变质的原因分析(1)水份渗入机油当柴油机出现湿式缸套穿孔、汽缸套阻水圈损坏、机油散热器损坏、汽缸垫损坏、汽缸盖损坏等原因时,冷却水就会进入机油中,使机油乳化而变质.这种情况可以通过观察冷却液是否异常消耗过多、机油是否因含水乳化等现象来判断. 机油中含有水份,会加快油泥的形成,机油玷污变质(俗称老化),此时添加剂的抗氧化性和分散性能减弱,又促使泡沫的形成,机油变成乳化液,破坏了油膜。
试验证明,当水份达到1%时,机件磨损率将提高2.5 倍。
(2)曲轴箱通气孔不良或产生气阻。
高中化学鲁科版必修第一册 物质的性质与转化 学案2-微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性
微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题【项目目标】1.能够综合应用氮及其化合物的性质及转化关系探讨相关的社会性科学议题。
2.在寻求证据支持观点的过程中,能够综合运用信息查找、问卷调查、访谈等多种方法获得必要资料;能够对资料进行加工分析,依据观点、证据和结论之间的逻辑关系进行有条理的阐述。
3.能够从科学、环境、经济、社会等多个方面,权衡不同观点的利与弊,有依据地作出决策。
【知识梳理】一、科学认识社会性科学议题,寻找利与弊合作探究:汽车尾气有什么危害?核心归纳:科学分析议题,理清议题中的科学问题和科学知识1.“汽车限行”议题的科学问题:汽车尾气中含有氮的化合物:NO 、NO 2、NH 3;雾霾中含有:硝酸盐(NO -3 )、铵盐(NH +4 );2.氮及其化合物之间的转化关系:N 2――→O 2 NO――→O 2 NO 2――→H 2O HNO 3(1)化合价角度:如N 2转化为NO ,氮元素化合价升高,应加化合价降低的氧化剂。
(2)物质类别角度:如单质转化为氧化物,根据元素守恒,应加含氧元素的物质。
典例分析:【典例】对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O①2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O②在反应①中,氧化剂是____________,还原剂是________________。
在反应②中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成N2和CO2,该反应的化学方程式为_______。
(3)在一定条件下,氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。
写出氨气与二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:______________________________。
高中化学选择性必修第一册第2章研究与实践了解汽车尾气的治理
研究与实践了解汽车尾气的治理研究目的汽车等交通工具为出行、物流带来了舒适和方便。
然而,燃油车排放的尾气中含有大量的有害物质,会对人体健康和环境产生危害。
通过本活动,认识反应条件的选择与优化在治理汽车尾气中的重要作用,增强自觉遵守法规、保护生态环境的意识和责任。
阅读材料(1)认识尾气的成分及其危害。
①以汽油的成分之一——辛烷(C8H18) 为例,分析空气燃油比、温度等因素对燃烧及其尾气排放的影响。
影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比, 理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。
这种空气和燃料的比例称为化学当量比。
空燃比小于化学当量比时供给浓混合气,此时发动机发出的功率大,但燃烧不完全,生成的CO、HC(碳氢化合物)多;当混合气略大于化学当量比时,燃烧效率最高,燃油消耗量低,但生成的NO x也最多。
发动机的工作温度应保持在80~90 ℃范围内,温度过高过低均会对汽油机的燃烧过程产生不利影响。
进气温度高,使发动机实际进气量减少,发动机的动力性下降,有害排放增加;发动机温度过低时,传热温度加大,热损失将增多,耗油率增加。
此外,还容易使燃烧中的酸根和水蒸气结合成酸类物质,使气缸腐蚀磨损增加,汽油雾化蒸发不良,进而使燃烧形成的积炭和排放污染增加。
②查阅资料,了解汽车尾气中有害物质的成因及危害。
汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。
汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其他成分结合就形成光化学烟雾。
其对健康的危害主要表现为刺激眼睛,引起红眼病;刺激鼻、咽喉、气管和肺部,引起慢性呼吸系统疾病。
汽车尾气中一氧化碳的含量最高,它是燃油不能充分燃烧产生的。
它可经呼吸道进入肺泡,被血液吸收,与血红蛋白相结合,降低血液的载氧能力,削弱血液对人体组织的供氧量,导致组织缺氧,从而引起头痛等症状,重者窒息死亡。
汽车尾气中的氮氧化合物主要是由于空气中的氮气和氧气在气缸里的高温高压的条件下生成的,它虽然含量较少,但毒性很大,其毒性是含硫氧化物的3倍。
高中化学微项目2研究车用燃料及安全气囊__利用化学反应解决实际问题鲁教版必修2
Fe2O3
②原理 Ⅰ.汽车受到强烈撞击时,点火器点火引发叠氮化钠分
解为氮气和金属钠。反应的化学方程式为__________
2NaN3
△
====
_________。
2Na+3N2↑
Ⅱ.硝酸铵吸收叠氮化钠放出的热量,生成一氧化二氮 气体和水蒸气,反应的化学方程式为_N_H_4_N_O_3_=_=△_=_=_N_2_O_↑__ _Ⅲ+_._2三_H_2O氧_↑_化_。二铁和钠反应,生成铁和氧化钠,反应的化学
【活动探究】 方案设计:
方案
选择的化学 药品1 叠氮化钠 产生保护气
产生氮气
方案 2 3
选择的化学 药品
硝酸铵
氧化铁
选择化学药品 的思路
吸收反应产生 的热量,同时产 生气体
反应除去生成 的腐蚀性强的 物质
每种化学药品 的作用
生成一氧化二 氮和水蒸气
与钠反应生成 铁和氧化钠
方程式为___________△____________。 Fe2O3+6Na ==== 2Fe+3Na2O
【情境·思考】 随着汽车应用的日益广泛,汽车尾气产生的污染越来越 严重,汽车尾气的主要成分中包含的主要污染物有氮氧 化物、一氧化碳、含铅化合物等。你知道这些污染物 是如何产生的吗?
提示:氮氧化物是火花塞放电时空气中的氮气和氧气反 应产生的;一氧化碳是汽油中碳元素不完全燃烧产生的 ;含铅化合物是汽油添加剂防爆剂燃烧后产生的。
项目活动1:选择车用燃料 目前汽车所使用的燃料主要是汽油和柴油。而 随着汽车保有量的逐年增加,汽车尾气排放造成的环境 污染以及石油资源逐渐匮乏的问题已不容忽视,因此各 种代用燃料也得到了越来越广泛的应用。目前国内开 发使用的发动机代用燃料包括天然气、液化石油气、 甲醇、乙醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等。
汽车与化学的关系(二)2024
汽车与化学的关系(二)引言概述:汽车与化学的关系是密不可分的。
化学科学给汽车制造业提供了许多重要的技术支持和创新。
本文将从五个方面探讨汽车与化学的关系,包括化学在汽车制造中的应用、汽车燃料的化学成分、化学在汽车电池技术中的应用、汽车涂料和塑料的化学原理以及汽车尾气排放控制的化学技术。
一、化学在汽车制造中的应用1.1 制造汽车金属材料的化学工艺1.2 化学在涂层和防腐处理中的应用1.3 化学粘合剂在汽车装配中的应用1.4 预防汽车腐蚀的化学措施1.5 新材料的开发与汽车制造的创新二、汽车燃料的化学成分2.1 石油和汽油的化学特性2.2 柴油燃料的组成与性质2.3 生物燃料的化学合成原理2.4 氢燃料电池的化学反应2.5 新型燃料的研发与应用三、化学在汽车电池技术中的应用3.1 汽车启动电池的化学反应3.2 锂离子电池在电动汽车中的应用3.3 燃料电池在汽车驱动系统中的作用3.4 电池管理系统的化学控制与优化3.5 电池回收和再利用的化学处理方法四、汽车涂料和塑料的化学原理4.1 汽车涂料的组成与特性4.2 汽车漆面保护的化学技术4.3 硅橡胶和塑料在汽车制造中的应用4.4 高分子材料的改性与应用4.5 新型涂料和塑料的研发与应用五、汽车尾气排放控制的化学技术5.1 化学催化剂在汽车尾气处理中的作用5.2 三元催化剂的化学反应机制5.3 低排放燃烧技术的化学原理5.4 氮氧化物的净化和去除方法5.5 二氧化碳减排技术的研发与应用总结:汽车与化学的关系非常紧密,化学在汽车制造中的应用、汽车燃料的化学成分、化学在汽车电池技术中的应用、汽车涂料和塑料的化学原理以及汽车尾气排放控制的化学技术等各个方面都起到了重要的作用。
随着科技的不断发展,汽车与化学之间的联系将会进一步深化,为汽车行业和环境保护带来更多的创新和进步。
汽车与化学的关系(一)
汽车与化学的关系(一)引言概述:汽车与化学是密不可分的,化学技术在汽车制造和维护过程中发挥着重要作用。
本文探讨了汽车与化学之间的关系,并从以下五个大点阐述了这一关系。
正文:1. 燃油与发动机性能的关系:- 燃油的组成和性能对发动机的性能有着直接影响。
- 化学反应和催化剂的运用可以提高燃油的性能。
- 环保燃料的开发为汽车减少尾气排放带来了新的解决方案。
- 燃油添加剂的应用可以改善发动机性能和延长使用寿命。
2. 电池与电动车的关系:- 电池是电动车的重要部件,决定着其续航能力与性能。
- 不同类型的电池(如锂离子电池、超级电容器等)具有不同的特性和用途。
- 化学材料的研究和应用对电池技术的发展有着关键作用。
- 涉及电池性能、充放电速度、成本等方面的研究仍在进行中。
3. 涂料与车身保护的关系:- 汽车涂料是保护车身免受外部物理和化学攻击的重要屏障。
- 化学合成材料和颜料的研究为汽车涂料提供了更高的耐久性和抗腐蚀性能。
- 高性能涂料的开发使得汽车具备更好的抗紫外线、耐污渍和抗磨损能力。
- 涂料应用技术的进步提高了施工效率和质量。
4. 塑料与车身结构的关系:- 汽车采用的塑料材料不仅能减轻整车结构的重量,还能提高汽车的安全性。
- 化学合成塑料的性能调控促进了汽车材料的多样化和定制化。
- 制造和应用塑料材料对环境保护也具有积极的影响。
- 纳米材料和复合材料的研究有望进一步推动汽车塑料材料的发展。
5. 汽车维护与化学品的关系:- 汽车维护过程中需使用多种化学品,如润滑油、冷却剂、清洁剂等。
- 化学品的选择和使用对汽车维持良好性能和延长寿命至关重要。
- 汽车维护中出现的化学反应和腐蚀问题需要适当的化学品进行处理。
- 环保性和安全性要求推动了新型化学品在汽车维护中的研发和应用。
总结:汽车与化学的关系体现在燃油和发动机性能、电池和电动车技术、涂料和车身保护、塑料和车身结构以及汽车维护等方面。
随着科学技术的不断发展,汽车制造和维护过程中化学技术的应用将得到更大的突破和提升,助力汽车产业的可持续发展。
汽车化学元素
汽车化学元素
汽车化学元素:从制造到环保的全方位解析
汽车,作为现代社会不可或缺的交通工具,其制造过程中涉及了众多化学元素。
这些元素不仅关乎汽车的性能、安全,更直接关系到环保与可持续性。
首先,让我们来看看汽车的制造过程中涉及的化学元素。
汽车制造需要大量的金属元素,如铁、铝、铜等。
其中,铸铁作为发动机缸体、动力转向节等关键部件的主要材料,其碳、硅等元素的含量和比例都经过精心调配,以确保最佳的机械性能和耐磨性。
而铝则因其轻质、耐腐蚀的特性,被广泛应用于车身制造中。
除了金属元素,汽车制造还需要一些非金属元素,如碳、氢、氧、氮等。
这些元素在汽车制造过程中起到了关键的作用,如增强材料的硬度、提高燃油的燃烧效率等。
然而,随着环保意识的日益增强,汽车制造行业也开始关注如何减少有害化学元素的使用。
例如,一些汽车制造商已经开始使用更加环保的材料来替代传统的铅、汞等有毒元素。
这些新材料不仅能够有效降低汽车制造过程中的环境污染,还能提高汽车的安全性和性能。
此外,汽车使用过程中产生的废弃物也含有大量的化学元素。
如何合理处理这些废弃物,避免对环境造成二次污染,也是当前汽车行业需要面临的重要问题。
一些汽车制造商已经开始探索汽车废弃物的回收和再利用技术,以期实现资源的循环利用和环境的可持续发展。
总之,汽车化学元素贯穿了汽车制造和使用的全过程。
未来,随着技术的不断进步和环保理念的深入人心,汽车行业将更加注重化学元素的合理使用和废弃物的环保处理,以实现更加绿色、可持续的发展。
汽车和化学有什么关系(二)2024
汽车和化学有什么关系(二)引言概述:汽车产业和化学产业是两个紧密相关的领域,在汽车制造和运行过程中,化学技术起到了至关重要的作用。
本文将从五个方面阐述汽车和化学之间的关系,包括燃料与动力源、材料与制造、涂料与清洁、电池与能源存储以及废气处理与环境保护。
正文:一、燃料与动力源1. 化学反应在汽车燃料的燃烧过程中发挥着重要的作用,提供动力源。
2. 通过化学反应,发动机能够将化学能转化为机械能,推动汽车运行。
3. 不同类型的燃料(如汽油、柴油、氢燃料等)与化学反应方式的不同,影响着汽车的燃烧效率和环境排放。
二、材料与制造1. 汽车零部件的制造过程中,化学材料广泛应用,其中包括塑料、橡胶、合金等。
2. 化学工艺在汽车制造中的应用,可以提高材料的强度、耐用性和安全性。
3. 化学材料的研发和创新,为汽车制造业带来更多的机会和发展空间。
三、涂料与清洁1. 汽车的外观饰面主要依赖于涂料技术,而涂料是通过化学反应获得的。
2. 化学涂料能够为汽车提供耐候性、耐腐蚀性和美观性。
3. 同时,化学清洁产品也在汽车保养和清洁中发挥着重要的作用,保持汽车的良好状态和外观。
四、电池与能源存储1. 化学电池技术在电动汽车领域得到广泛应用,提供能量储存和释放。
2. 电池的化学反应过程决定了电动汽车的续航里程和性能。
3. 化学电池技术的创新,对电动汽车的发展和普及具有重要意义。
五、废气处理与环境保护1. 化学技术在汽车废气处理中起到了关键作用,减少了有害气体的排放。
2. 通过催化转化和吸附等化学过程,将有害废气转化为无害物质。
3. 化学技术的进一步创新,对环境保护和可持续发展具有重要价值。
总结:汽车和化学之间存在着密切的关系。
化学技术在汽车制造、燃料和动力源、材料和制造、涂料和清洁、电池和能源存储以及废气处理等多个方面发挥着关键作用,推动汽车产业的发展和进步。
同时,化学技术的不断创新也为汽车领域带来更多的机遇和挑战,促进了汽车行业的可持续发展。
化学与汽车工业
化学与汽车工业随着科技的不断进步,汽车工业已经成为现代社会不可或缺的一部分,而化学作为一门重要的科学学科,在汽车工业中发挥着关键的作用。
本文将探讨化学在汽车工业中的应用,并分析其对汽车性能和环境影响的重要性。
一、润滑剂和燃料添加剂汽车发动机是整个汽车的心脏,润滑剂在其中起着至关重要的作用。
化学领域的专家通过研究和开发不同类型的润滑剂,可以降低发动机零件之间的摩擦,减少能量损失,并有效延长发动机的使用寿命。
同时,燃料添加剂的使用也能够改善燃烧过程,提高燃烧效率,减少废气排放。
二、防腐剂和防锈剂由于汽车在不同环境条件下行驶,长时间暴露在空气中,容易受到氧气和湿气的侵蚀。
化学领域的研究者通过开发各种防腐剂和防锈剂,能够大大减缓汽车部件的腐蚀和生锈速度,保护汽车的外观和内部结构。
这些化学物质通过与金属表面发生反应,形成一层保护性的膜,阻止氧气和湿气的接触,从而延长汽车的使用寿命。
三、塑料材料在汽车制造中,塑料材料的应用越来越广泛。
化学的发展使得人们能够制造出具有更高强度、更轻盈、更耐用的塑料材料,这为汽车制造业带来了巨大的技术进步。
通过使用塑料材料,汽车的整体重量可以减轻,从而提高燃油效率,减少动力消耗。
此外,塑料材料还具有更好的防腐蚀性能和耐候性能,能够抵御各种恶劣环境的侵蚀,延长汽车的使用寿命。
四、电池技术和储能技术汽车的电力系统是汽车工业中的一个重要组成部分。
化学领域的专家们致力于研究和开发新型的电池技术和储能技术,以提高汽车的能量储备和使用效率。
随着锂离子电池的广泛应用,汽车的续航里程得到了大幅度提升。
此外,化学储能技术还为混合动力汽车和电动汽车的发展提供了有力支持,促进汽车工业向清洁能源驱动的方向转型。
五、废物处理和环保技术随着汽车工业的不断发展,废物处理和环保问题也日益凸显。
化学技术的应用可以有效处理汽车产生的废气、废水和废料。
例如,催化转化技术可以将汽车尾气中的有害物质转化为相对无害的物质,减少对大气环境的污染。
化学与交通运输
化学与交通运输在现代社会中,交通运输是人们生活中不可或缺的一部分。
从古代的马车、船只,到现代的汽车、高铁、飞机等,交通工具的快速发展离不开化学的支持和贡献。
化学科学在交通运输领域中发挥着重要的作用,涉及到燃料、材料、安全等多个方面。
1. 燃料的化学处理交通运输中最常用的燃料是化石燃料,包括汽油、柴油、航空煤油等。
这些燃料主要由碳氢化合物组成,而化学原理和反应是使得它们能够释放能量并推动交通工具前行的关键。
在内燃机中,燃料燃烧产生的能量被转化为机械能,驱动汽车、火车等交通工具运行。
在汽车引擎中,燃料通过化学反应与空气中的氧气发生燃烧,生成二氧化碳、水和热能。
这是一种氧化还原反应,化学方程式可以描述为:燃料 + 氧气 -> 二氧化碳 + 水 + 能量。
此外,化学还帮助改善燃料的性能,使得交通工具更加高效和环保。
例如,通过添加含氧化合物的添加剂,可以提高燃料的辛烷值或者抗爆性,从而提高汽车的燃烧效率和动力性能。
2. 材料科学与交通工具制造化学在交通工具制造过程中发挥着重要的作用。
例如,塑料材料的应用使得汽车更加轻量化,提高燃油效率。
塑料材料的制备离不开聚合反应,通过化学方法将单体聚合成高分子结构,形成塑料材料。
这不仅降低了汽车的整体重量,还提高了车身的强度和耐久性。
化学还为交通工具提供了防腐蚀和耐候性能。
例如,对于船只和飞机来说,经常接触到海水和大气环境,可以利用化学方法对金属表面进行保护。
表面涂层的应用,如防锈涂层、耐蚀涂层等,可以有效延长交通工具的使用寿命。
3. 安全与环保化学在交通运输中的另一个重要方面是安全与环保。
燃料的燃烧会产生废气和废水,其中一些物质对环境和人体健康有害。
化学技术被广泛应用于废气和废水的处理,以减少对环境的负面影响。
例如,汽车尾气中的一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害物质可以通过催化转化、过滤和吸附等化学方法进行清除。
这些技术可以大大减少尾气排放对空气质量的污染,保护环境和人类健康。
一氧化碳与汽车尾气初三化学教案
一氧化碳与汽车尾气初三化学教案一氧化碳(CO)是一种无色、无味、无臭、可燃的气体,由一份碳原子和一份氧原子组成。
它是一种常见的有毒气体,通常与汽车尾气等物质相关联。
汽车尾气是汽油和柴油燃烧过程中产生的副产物,其中包括一氧化碳和二氧化碳等有害物质。
本文将探讨一氧化碳和汽车尾气对环境以及人类健康的危害,以及我们可以采取的措施来减少它们的影响。
一.一氧化碳的危害一氧化碳对人类和环境都有着严重的危害。
它是一种强烈的氧化剂,可以占据人血红蛋白与氧分子结合的位置,从而阻止氧输送到身体组织中。
这可能导致中毒、头痛、恶心、呕吐、昏迷甚至死亡。
事实上,一氧化碳中毒是全球范围内二氧化碳外的一种主要死亡原因。
此外,一氧化碳还会危害环境。
它是雾霾的主要组成部分之一,会对空气质量造成极大影响。
它对氧化铜等金属催化剂有毒,可导致催化剂失效,从而影响废气处理系统的效率。
二.汽车尾气的危害除了一氧化碳之外,汽车尾气还含有其他许多有害物质。
例如,汽车尾气中的氮氧化物可以与空气中的氢氧化物和有机物分子相互作用,导致光化学烟雾的形成。
光化学烟雾是一种结果性物质,由单质和氧化物等几个成分组成,其中包括二氧化硫、二氧化氮、颗粒物等。
这些成分与光合作用中产生氧气削弱了太阳能的照射,因此也会对环境造成影响。
此外,汽车尾气还包含黑碳和其他的颗粒物质。
这些物质对人体有着严重的危害,与呼吸道和心血管系统的疾病有关。
汽车尾气也是全球变暖的一个因素,因为它们包含很多二氧化碳和甲烷等温室气体。
三.降低一氧化碳和汽车尾气的影响降低一氧化碳和汽车尾气的影响,有以下几种方法:1.使用公共交通工具或步行。
如果每个人都减少自己的汽车使用次数,就能减少尾气的数量。
2.选择低排放的汽车。
新的汽车随着时间的推移,排放污染物的数量会变少,并且消耗更少的燃料。
3.优化交通路线和交通流量。
减少拥堵和排队等待会减少油耗和排放物的量。
4.使用环保燃料。
环保燃料如乙醇和氢燃料,可以降低汽车的碳排放。
汽车与化学的关系
引言概述:汽车与化学是密不可分的关系。
化学技术的应用使得汽车制造和使用变得更加高效和可持续。
本文将从五个方面展开讨论汽车与化学之间的关系,具体包括材料科学、能源储存、废气处理、润滑剂和化学传感器等方面。
正文内容:1. 材料科学:1.1 优质材料:汽车的结构材料需要具备良好的强度和耐久性,同时也要减轻车辆重量。
化学材料的应用使得制造高强度轻量化零件成为可能,例如碳纤维增强复合材料。
这些材料不仅能提高汽车的燃油经济性,还能增加车辆的安全性。
1.2 电池材料:随着电动汽车的普及,电池技术成为汽车工业的重要部分。
化学材料在电池的正负极材料、电解质和隔膜等方面的应用推动了电池的能量密度和循环寿命的提高,从而使得电动汽车的续航里程更长、充电时间更短。
2. 能源储存:2.1 燃料电池技术:化学反应可产生电能,因此燃料电池成为替代传统燃料的重要能源储存技术。
汽车上使用的燃料电池将氢气和氧气反应产生电能,不仅排放无污染物,而且续航里程更长。
化学方法用于燃料电池催化剂和电解质材料的开发,提高了燃料电池的效率和稳定性。
2.2 锂离子电池技术:化学材料在锂离子电池中起着关键作用。
锂离子电池具有高能量密度和良好的循环性能,广泛用于汽车动力电池系统。
化学改进了锂离子电池的正负极材料,提高了电池的容量和循环寿命。
3. 废气处理:汽车尾气中的污染物对环境和人类健康造成严重影响。
化学技术在废气处理中发挥着重要作用。
3.1 尾气净化催化剂:化学催化剂能够协助将废气中的有害气体如一氧化碳、氮氧化物和挥发性有机物转化为无害物质。
例如,钯基催化剂可将一氧化碳转化为二氧化碳,氮氧化物选择性催化还原剂则可将氮氧化物转化为氮气。
3.2 尾气后处理系统:化学技术还涉及尾气后处理系统的设计和开发,例如颗粒物捕集系统和选择性催化还原系统。
这些系统能够有效去除尾气中的颗粒物和氮氧化物,减少对环境的污染。
4. 润滑剂:化学润滑剂是汽车引擎顺利运行的关键。
学习辅导-化学烟雾
学习辅导-化学烟雾提起光化学烟雾,许多人也许还很陌生。
汽车尾气含有大量的氮氧化物(NO)和碳氢化合物(HC)等一次污染物,氮氧化物主要是一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2),NO和NO2都是对人体有害的气体。
当氮氧化物和碳氢化合物在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后,发生光化学和热化学反应,在这种复杂的光化学反应过程中,产生的以臭氧为主的醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物。
我们将参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成新的烟雾污染(气体和颗粒物)现象,叫做光化学烟雾。
在震惊世界的环境污染八大公害事件中,这类烟雾事件便占了 5 起,受害的人很多,影响的范围也很广。
其中最有代表性的是美国洛杉矶光化学烟雾事件。
NOx是这种烟雾的主要成分,又因其1946年首次出现在美国洛杉矶,因此又叫洛杉矶型烟雾,以区别于煤烟烟雾(伦敦型烟雾)。
这种洛杉矶型烟雾是由汽车的尾气所引起,而日光在其中起了重要作用:2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)NO2(g)→NO(g)+O(g)O(g)+O2(g)→O3(g)。
NO2光分解成NO和氧原子时,光化学烟雾的循环就开始了。
原子氧会和氧分子反应生成臭氧(O3),O3是一种强氧化剂,O3与烃类发生一系列复杂的化学反应,其产物中有烟雾和刺激眼睛的物质,如醛类、酮类等物质。
在此过程中,NO2还会形成另一类刺激性强烈的物质如PAN(硝酸过氧化乙酰)。
下列化学方程式表示光化学烟雾的主要成分和产物。
汽车排气+ 阳光+ O2(g)→O3(g) + NOx(g) + CO2(g)+H2O(g)+ 有机化合物(CO,NOx,烃提供能量)(氧化剂刺激剂)总之,NO,烃的氧化,NO2的分解,O3和PAN等生成,是光化学烟雾形成过程的基本化学特征,其反应机理极为复杂,至今还在研究之中。
它对大气造成的严重污染不能轻视。
O3,PAN,醛类对动植物和建筑物伤害很大,对人和动物的伤害主要是刺激眼睛和粘膜,及气管、肺等器官,引起眼红流泪、头痛、气喘咳嗽等症状,严重者也有死亡的危险。
2020年高中化学新教材同步必修第二册 研究与实践 了解车用能源
研究与实践了解车用能源研究目的1.了解汽车动力的变迁。
2.从给汽车提供动力,提高能源利用率,减小环境污染等不同角度,分析和比较不同燃料与能量的转化方式的优劣,体会开发新的车用能源的重要意义。
阅读材料,了解汽车动力、燃料(能源)使用的历史1765年,英国人瓦特发明蒸汽机;1770年,法国人古诺研制出了世界上第一辆蒸汽机驱动的三轮车,车的前部装有一个锅炉,利用煤燃烧产生的蒸汽,推动气缸中的活塞来驱动前轮运行。
1860年法国人莱诺以煤气作为燃料,研制出世界上最早的气体燃料发动机,1876年德国人奥托又对莱诺的发明进行了改进提高,使得气体燃料与空气的混合更为充分,进而提高了气体发动机的热效率。
但无论是蒸汽机还是气体燃料发动机,由于庞大的体积、复杂的管道系统以及偏低的热效率,使得其在汽车上的应用无法实现。
直到19世纪下半叶,随着全球石油工业的兴起,汽油、柴油等液体燃料的出现才彻底改变了这一局面。
液体燃料较之气体燃料便于储存和携带的优点,使得汽车进入20世纪后迅速得到普及并快速发展,以石油为原料的液体燃料目前依然是汽车的主要燃料。
归纳总结1.汽车动力的变迁:近二三百年来,人类相继发明了蒸汽机、内燃机、电动机等动力机械。
(1)蒸汽机是先用燃料将锅炉里的水加热,利用水产生的蒸汽顶起活塞,产生动力。
能量转化环节多,利用率低。
(2)内燃机(燃料发动机),是一种通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力。
燃料主要是石油燃料,排出的废气中含有害气体的成分较高。
(3)电动机是一种旋转式电动机器,它将电能转变为机械能,产生动力。
2.汽车燃料、能源的变迁自汽车问世以来,它使用的燃料经历了从煤到汽油的变迁。
煤、石油短时间内不可再生,大量消耗煤、石油还带来了一些环境问题,如温室效应、酸雨、雾霾等。
燃料电池电动汽车替代内燃机动力汽车将是发展趋势。
燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置。
从理论上来讲,只要连续供给燃料,燃料电池便能连续发电,能量转化效率高,且比能量高、无噪音,无污染,正在成为理想的能源利用方式。
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汽车与化学
当化学爱上汽车
一、化学在汽车上的应用
(一)化学燃烧
(1)燃烧原理
汽车所需要的动力源自各种形式的能量转化,目前汽车普遍采用内燃机发动机,主要燃料有传统的汽油、柴油,也有“绿色”燃料,如天然气,沼气或者酒精等。
能量的转化过程:化学能→热能→机械能。
燃烧一般具备的三个条件:助燃剂、着火点和燃料。
(2)燃烧不充分的后果
不完全燃烧的产物主要有CO和CH化合物,容易发生“后燃”现象(即放炮),加速三元催化的损坏。
(3)需要定期更换汽油滤芯,清洗喷油嘴,清洗火花塞,更换空气滤芯,确保进气清洁和进气量大。
(二)三元催化转化器
三元催化器,是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。
当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC 和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。
三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。
(1)三元催化器损坏的原因
①一定的工作温度。
含有金属铂、锗或者稀土金属元素,得在一定的温度下才能发挥功能,当超过850℃,涂层的催化剂可能脱落,载体会碎裂。
②中毒。
S和Pb来自汽油,P和Zn来自润滑油,容易形成氧化物颗粒吸附于催化剂表面,无法与废弃接触。
③表面积碳。
长期低温行驶,三元催化无法正常工作,发动机排出的碳烟会附着在催化剂表面,是载体的空隙堵塞。
④排气恶化。
对废气转化能力有限,过渡浓的HC和CO在其中反应,会产生大量的热,损坏三元催化。
⑤氧传感器失效。
Pb和Si等会造成氧传感器中毒,氧传感器失效意味着空燃比的失调,排气状况进一步恶化。
(2)保养与维护是应注意的问题
①使用无Pb汽油;
②怠速会产生更多的热量;
③形式中午切断点开关;
④氧传感器失效等等。
(三)轮胎填充氮气
氮气为惰性气体,降低损耗、噪音以及延长寿命和降低油耗。
(四)汽车蓄电池
(1)汽车上有两个电源,一个是发电机,另一个是蓄电池,蓄电池主要是启动时向起动机提供电力,发电机则是给蓄电池充电的电源。
目前通用的铅酸电池是用填满海绵状铅极板作负极,二氧化铅的铅极板作正极,并用稀硫酸作电解质。
放电时,化学能转化为电能;充电时,电能转化为化学能。
放电时,金属铅是负极,被氧化,发生氧化反应,生成硫酸铅,正极发生还原反应生成硫酸铅。
单格电池电压2V,6个串在一起构成12V的电池组,使用一段时间后要及时补充蒸馏水,是电解质浓度在1.28g/mg左右。
(2)汽车蓄电池的维护与保养
液面下降,适当添加蒸馏水,切勿添加酸溶液。
当电池电力不足时,灯光暗淡,启动无力,要防止蓄电池过充电和亏电,过充电活性物质脱落,亏电则会是极板硫化,防止电池大电流工作,每次启动时间不能超过5S,两次启动时间间隔不能少于15S,经常清理氧化物和溢出的电解液,保持蓄电池清洁干燥,防止自放电。
(五)安全气囊
安全气囊爆炸的化学反应原理
叠氮化钠、硝酸铵,经过猛烈撞击后,这些物质发生分解反应,产生大量的气体充满气囊,保护成员的头部安全。
2NaN3→2Na+3N2↑
2NH4NO3→2N2↑+O2↑+4H2O
点火到ACC后或者On时,金搞定会亮大约4~5S,然后熄灭,若不熄灭,则说明有故障,受潮可能导致无法启动。
二、化学反应对汽车造成的影响以及应对
(一)冷却液由水,防冻液和添加剂组成
水蒸发掉,溶解度较低的CaSO4析出,Ca(HCO3)2,Mg(HCO3)2分解,放出CO2,生成难溶于水的CaCO3和Mg(OH)2,于是就慢慢的形成了水垢。
(二)保养与维护
(1)化学除垢
水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,所以加入适量食醋,生成
Ca(CH3COOH)2和Mg(CH3COOH)2,稀盐酸也能出水垢。
(2)常年使用冷却液
冷却液不知要防冻和方水垢,同时还需要放腐蚀。
(3)尽量使用软水,避免硬水造成水垢。
(三)生锈的形成
空气中铁容易与O2反应生成Fe2O3,防锈措施如下:
(1)干燥
(2)涂防锈漆,是铁尽量与空气隔绝
(3)封釉
(4)打蜡。
每个3~5个月,打蜡一次,这样可以隔绝空气水对于铁的锈蚀,还可以保持清洁和干燥。