高中化学主题3合理利用化学能源课题3汽车燃料清洁化课件鲁科版必修1

(3)氢能与其他能源相比，具有的优点是 __原__料__来__源__广__，__易__燃__烧__，__热__值__高__而___且__没__有__灰__渣__和__废__气__，_____
不会污染环境 _________________________________。
氢燃料电池汽车的普及还十分困难，你认为其中的原因有 _制__取__氢__气__耗__能__大__，__成__本__高___，__储__存__和__运__输__困__难__，__安__全__性__低___，_ 加氢站建设投资大等(回答一项即可) ____________________________________________________
汽油的作用原理 探究导引 汽车排气管上的催化转化器如何使空气的酸度 升高？ 提示：催化转化器中的催化剂也加速了汽车尾气中的SO2 向SO3的转化，所以使得空气的酸度升高。
汽油进入汽缸后，经电火花点燃迅速燃烧，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。以 C5H12 为例，完全燃烧：C5H12＋8O21O2―点―燃→10CO＋12H2O、C5H12＋3O2―点―燃→5C ＋6H2O。不完全燃烧是汽车汽缸积炭的原因。
1．下列物质中，可做为汽车最理想的清洁燃料的是( C )
A．汽油
B．煤
C．氢气
D．沼气
解析：氢气燃烧不会污染环境。我国已研制成功液氢环保 汽车。
2．为保护环境，我国已全面停止生产和使用含铅汽油， 提倡使用无铅汽油。其主要原因是( C ) A．提高汽油燃烧效率 B．降低汽油成本 C．避免铅污染大气 D．铅资源短缺 解析：禁止使用含铅汽油的主要原因是避免汽车尾气中的 铅污染大气。
汽车燃料的清洁化
在中国深圳召开的世界电动车大会，雪佛兰氢燃料电池 车亮相，其主要动力来自以氢气为燃料的氢镍燃料电池组。 (1) 雪 佛 兰 燃 料 电 池 车 与 单 纯 燃 油 车 相 比 的 优 点 是 _低__燃__料__消__耗__和__低__排__放__、__低___污__染__________________________
(2)简述 CO、NO 对人体产生的影响： __使__血__液__失__去__供__氧__能__力__，__导___致__心__脑__血__管__病__等_______________ ____________________________________________________ ____________________。 (3)汽车尾气污染物造成的影响有： __污__染__环__境__，__引__起__呼__吸__严__重___障__碍__，__导__致__心__肺__衰__竭___________ ____________________________________________________ ____________________。
____________________(填一项即可)。
[解析] (1)燃料电池比直接燃烧燃料的优点主要是能量利用 率高，不产生 CO、氮氧化物等污染性物质。 (2)将燃料的化学能转化为电能。 (3)氢能原料来源广，易燃烧，热值高而且没有灰渣和废气， 不会污染环境；制取氢气耗能大，成本高，储存和运输困难， 安全性低，加氢站建设投资大等。
解析：乙醇汽油是在汽油中加入一定比例的乙醇，从而使燃 料燃烧充分，污染少，但并不是唯一的一种清洁能源。
汽车尾气及处理
硝酸工业产生的废气(NO、NO2 等)对环境造成污染，同 时汽车尾气(含烃类、CO、SO2 与 NO 等)是城市空气的污染 源。 (1)汽车以汽油做为发动机燃料，在不断启动打火的过程中产 生了 CO、NO 等有毒气体，若供氧不足，主要产生的污染物 是__C_O__，若供氧充足,主要产生的有毒气体是_N__O_、__N__O__2等___。
3．下列烷烃含量越高，汽油品质越好的是( C ) A．CH3(CH2)6CH3 B．CH3CH(CH3)CH2CH2CH3 C．(CH3)2CHCH2C(CH3)3 D．CH3(CH2)14CH3 解析：汽油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；所含直链烃分子越多，抗爆 震性越差。
[解析] (1)若供氧不足，汽油中的烃(C5H12 等)不完全燃烧， 产生 CO，若供氧充足，C5H12 等烃完全燃烧，但 N2、O2 在 电火花作用下生成 NO 和 NO2。 (2)CO、NO 极易与血红蛋白结合，难分离，使血液失去供氧 能力，使人体中毒，同时 NO 在人体中含量不正常，可导致 心脑血管病、高血压、中风、糖尿病等疾病。 (3)汽车尾气排放过多，可形成酸雨和光化学烟雾而污染环境， 引起呼吸严重障碍，导致心肺衰竭。
[名师点睛] 可以取代石油制品作为汽车动力的清洁能源有 蓄电池、天然气、太阳能、乙醇汽油、甲醇、酒精、氢气等。
2．汽油的燃烧
如 C7H16＋11O2―点―燃→7CO2＋8H2O。
3．汽油的抗爆震性 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。
4．汽车尾气及处理 (1)汽车尾气中含有的有害物质有________C_O___________、 __氮__的__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____。
____________________________________________________ ____________________。 (2) 雪 佛 兰 燃 料 电 池 车 的 工 作 原 理 是 _从__电__池__的__正__极___输__进__氧__气__或__空__气___，__负__极__输__进__燃__料___氢__气__，__通__ _过__电__池__内__发__生__的__化__学__反__应___将__燃__料__的__化__学__能__转__化__为__电__能______ ____________________。
二、汽车燃料的清洁化 1．清洁燃料车 (1)汽车清洁燃料包括压缩___天__然__气_____和液化石油气。 (2)汽车清洁燃料的优点： ①大大降低了对环境的污染。 ②延长了发动机的使用寿命。
2．氢气——汽车最理想的清洁燃料 (1)优点 ①释放能量高，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不会造成环境污染,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金属及合金。
(2)消除汽车尾气对环境污染的办法 ①在汽车排气管上安装填充催化剂的催化转化装置，使有 害气体CO、NOx转化为___C__O_2_和__N__2 ____。 ②推广使用____乙__醇__汽__油_____等无铅汽油。 ③使用清洁燃料或新型能源。 提高汽油品质有何方法？
提示：(1)向汽油中加抗震剂。 (2)增加汽油中支链烷烃、芳香烃和环烷烃的比例。 (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。
1．某同学骑车行驶在马路上，看见他前方的一辆卡车冒出浓
厚的黑烟，这说明该汽车所用的燃料是( B )
A．汽油
B．柴油
C．液化气
D．天然气
解析：根据信息可知该汽车燃料中碳含量较高，燃烧不充分 产生黑烟(含大量碳的颗粒)，上述四种燃料中柴油含碳量最 高。
2．我国推广使用乙醇汽油，它是在汽油中加入适量乙醇形成 的混合燃料。下列叙述中正确的是( B ) A．使用乙醇汽油能减少有害气体的排放，是唯一一种改善环 境的清洁能源 B．燃料中的乙醇可以通过粮食发酵或化工合成等方法制得 C．乙醇汽油是一种新型化合物 D．燃烧乙醇汽油可以减少对大气的污染是因为它不含硫元素 和氮元素
主题3 合理利用化学能源
[课程标准] 1．了解汽油的主要化学成分以及在汽缸中发生的主要化 学反应。 2．了解汽油燃烧后产生的主要有害气体成分，以及治理 汽车尾气的主要方法。 3．了解清洁燃料汽车所用燃料及理想的清洁燃料氢气。
一、从汽油谈起 1．汽油的组成 汽油是分子中含有___5_～__1_1____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。