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1鲁科版

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 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。
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课题 3
汽车燃料清洁化
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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。
汽车燃料的清洁化
1.清洁燃料车 ①所用燃料： 压缩天然气 和 液化石油气
2．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。
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：_____________________________； ______________________________________________________________。
(2)“无烟煤”不能用于一般机动车的燃料(老式火车除外)，且煤的燃烧仍会 污染大气；“电池”不能算作“新型燃料”，而压缩天然气和液化石油气属于 清洁燃料，它们燃烧时生成的 CO、NOx 比汽油少许多，且发动机汽缸几乎不产 生积炭现象，可延长发动机的使用寿命。
【答案】 (1)4CxHy＋yO2不完―全―→燃烧4xC＋2yH2O(或其他形式) 4CxHy＋(2x＋y)O2不完―― 全→燃烧4xCO＋2yH2O 由于柴油中含有的烃的相对分子质量大，单位物质的量的柴油完全燃烧比 汽油所需要的氧气(空气)多，因此若供空气不足，极易造成柴油的不完全燃烧， 加之柴油中所含烃类的含碳量比汽油中烃类的含碳量高，故燃烧时柴油更易产 生黑烟(碳粒) (2)BD
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＋8O2―点―燃→5CO2＋6H2O 。
②不完全燃烧：
2C5H12＋11O2―点―燃→10CO＋12H2O； C5H12＋3O2―点―燃→5C＋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
(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．液化石油气
【解析】 (1)一般来说，含碳量高的烃更易产生黑烟，如 C2H2 燃烧现象为 “火焰明亮，有浓烈的黑烟”；C2H4 燃烧现象为“火焰明亮，有黑烟”；CH4 燃烧现象为“火焰呈淡蓝色，几乎看不到烟”。
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，产生强大的冲击波。
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。
__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 成的危害主要是形成 酸雨 和 光化学烟雾 。
、 SO2 、烃类等。造
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。
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？
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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。