【化学】3.3《汽车燃料的清洁化》教案(鲁科版选修1)

主题3 课题3 汽车燃料清洁化

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