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高中化學《汽車燃料的清潔化》的教案設計
教學目標
1、了解汽車的燃料——汽油的主要化學成分和在汽車中的作用原理。
2、了解汽車尾氣的主要成分及處理措施。
3、了解汽車燃料清潔化的原因及汽車動力的發(fā)展方向。
教學重點
1、了解汽車的燃料——汽油的主要化學成分和在汽車中的作用原理。
2、了解汽車尾氣的主要成分及處理措施。
教學過程
聯(lián)想質疑
1.汽車使用的燃料是什么?
2.汽車尾氣中含有哪些污染物?
3.如何解決這些污染問題?
一、汽車的常用燃料——汽油
1．汽油的組成:分子中含有5—11個碳原子的烴的混合物
主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷
2．汽油的燃燒
思考：①汽油的主要成分是戊烷，試寫出其燃燒的化學方程式？
�、谄嚠a(chǎn)生積碳得原因是什么？
(1)完全燃燒——生成CO2和H2O
(2)不完全燃燒——有CO和碳單質生成
3．汽油的作用原理
汽油進入汽缸后，經(jīng)電火花點燃迅速燃燒，產(chǎn)生的熱氣體做功推動活塞往復運動產(chǎn)生動力，使汽車前進。
4．汽油的來源: （1） 石油的分餾 （2） 石油的催化裂化
閱讀知識支持：
思考：①汽油的抗爆震的程度以什么的大小來衡量？
�、谖覀兂Ｕf的汽油標號是什么？
�、燮椭兴肿又ф湺嗟逆湡N、芳香烴、環(huán)烷烴的比例越高，它的抗爆震性就越好嗎？
④ 常用抗爆震劑是什么？
5．汽油的標號與抗震性
①汽油的抗爆震的程度以辛烷值的大小來衡量。
�、谛镣橹狄簿褪俏覀兂Ｕf的汽油標號。
③汽油中所含分子支鏈多的鏈烴、芳香烴、環(huán)烷烴的比例越高，它的抗爆震性越好．
�、� 常用抗爆震劑
四乙基鉛[Pb(C2H5)4]
甲基叔丁基醚（MTBE）．
6、汽車尾氣及處理措施
思考：進入汽缸的氣體含有什么物質? 進入的空氣的多少可能會有哪些危害？
�、� 若空氣不足，則會產(chǎn)生CO有害氣體；
② 若空氣過量則產(chǎn)生氮氧化合物 NOｘ，如
N2＋Ｏ2＝ 2NO， 2NO+Ｏ2＝ 2NＯ2
其中CO、NOｘ，都是空氣污染物。
汽車尾氣中的有害氣體主要有哪些？ CO、氮氧化合物 、SO２等
如何進行尾氣處理？
在汽車的排氣管上安裝填充催化劑的催化裝置，使有害氣體CO、NOｘ轉化為CＯ２和N2，
例如：2CO + 2NO ＝ 2CＯ2 ＋ N２
措施缺陷：
�、贌o法消除硫的氧化物對環(huán)境的污染，還加速了SO２向SO３的轉化，使排出的廢氣酸度升高。
② 只能減少，無法根本杜絕有害氣體產(chǎn)生。
二、汽車燃料的清潔化
同學先進行討論：①汽車燃料為什么要進行清潔化？②如何進行清潔化？
1．汽車燃料清潔化的原因
使用尾氣催化裝置只能減小有害氣體的排放量，無法從根本上杜絕有害氣體的產(chǎn)生，而要有效地杜絕有害氣體的產(chǎn)生，汽車燃料就必須清潔化。
2．清潔燃料車：
壓縮天然氣和石油液化氣為燃料的機動車
清潔燃料車的優(yōu)點？
① 大大降低了對環(huán)境的污染(排放的CO、NOｘ等比汽油汽車下降90％以上) ；
�、� 發(fā)動機汽缸幾乎不產(chǎn)生積炭現(xiàn)象；
�、� 可延長發(fā)動機的使用壽命。
3．汽車最理想的清潔燃料——氫氣
討論為什么說H２是汽車最理想的清潔燃料？
(1) 相同質量的煤、汽油和氫氣，氫氣釋放能量最多
(2)氫氣燃燒后生成水，不會污染環(huán)境。
氫作燃料需要解決的哪些問題？
1、大量廉價氫的制取
2、安全貯氫
介紹兩種方便的制氫方法：
�、俟怆姵仉娊馑茪�
�、谌斯つ７鹿夂献饔弥茪�
4、其它動力汽車：
① 氫氧燃料電池汽車
氫氧燃料電池的優(yōu)點：高效率、無噪音、零污染
缺點：價格昂貴
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