第2章　微项目　研究车用燃料及安全气囊（课件 学案，共2份）鲁科版（2019）必修 第二册

微项目　研究车用燃料及安全气囊 ———利用化学反应解决实际问题 ［核心素养发展目标］　1.了解汽车燃料，尝试选择、优化车用燃料，建立化学反应中物质变化与能量变化的关联，初步形成利用化学反应中的物质变化和能量变化指导生产实践的基本思路，体会化学科学对社会发展的贡献，培养“科学态度与社会责任”的学科素养。2.通过设计安全气囊，初步形成从化学反应中的物质变化和能量变化及反应速率的视角科学解决实际问题的思路和方法，培养“科学探究”的精神。 项目活动1　选择车用燃料 1.车用燃料发展史 (1)1769年，法国人居纽最早使用　　作汽车燃料，这种汽车行驶速度慢，笨重而且不能长时间行驶。 (2)1885年，德国工程师卡尔·本茨制造了用　　　作燃料的汽车，这种燃料汽车行驶速度快、轻便，便于长时间、长距离行驶。 (3)现代汽车燃料仍在不断优化，现已广泛使用电能为能源的汽车，氢能源汽车也逐步走进现实生活。 2.车用燃料的反应原理 庚烷(C7H16)是汽油的主要成分之一，已知庚烷在汽缸中会发生反应：　　　　　　　　　　　　　。 思考1　(1)试从化学键的角度计算1 mol庚烷(C7H16)燃烧产生CO2和水蒸气所释放的能量。 则：1 mol庚烷燃烧产生CO2和水蒸气所释放的能量为　　　　。 (2)试用能量变化图像表示庚烷燃烧的过程。 3.车用燃料的选择 (1)能量角度 燃料发生的化学反应所释放能量的多少，燃料达到燃点所吸收能量的多少。 (2)经济角度 燃料的来源和价格满足价廉易得。 (3)环境角度等 燃料和产物对环境无污染或污染小。 思考2　如图为三种可燃物在空气中燃烧的能量变化图，试分析哪种作汽车燃料较好？为什么？ 4.汽车尾气的成分及防治 (1)尾气成分：汽车尾气中含有150~200种化合物，其中对环境不利的成分主要为　　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　，以及微量的醛、酚、过氧化物等。 (2)主要污染物来源：一氧化碳来自燃料的不完全燃烧，一氧化氮来自高温或放电条件下N2和O2的反应，二氧化硫来源于含硫化合物的燃烧，碳氢化合物来源于燃料未燃烧或未完全燃烧的燃油、润滑油及其产物等。 (3)尾气的防治 汽车尾气的防治，从根本上是开发新能源，如太阳能、氢能源等。 下图为汽车尾气处理系统中“三元催化器”的工作原理，试从氧化还原反应的角度，书写NO和CO在催化剂作用下生成无害物质的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 1.判断正误 (1)车用燃料达到燃点所需能量越高越好(　　) (2)柴油中碳的含量比汽油高，若改用柴油作为汽车的燃料，则可以相对减少污染(　　) (3)三元催化器能将汽车尾气转化为无害物质(　　) (4)开发新能源是控制城市空气污染源的方法之一(　　) 2.近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油的主要原因是(　　) 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 3.近年来，多地公共汽车大部分采用天然气作为汽车的燃料，其主要目的是(　　) A.防止石油短缺 B.降低成本 C.减少对大气的污染 D.加大发动机的动力 4.汽车尾气(含有碳氢化合物、CO、NOx、SO2等)是城市空气的主要污染源，治理方法之一是在汽车排气管上安装“催化转化装置器”。它能使CO和NOx反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并使碳氢化合物充分燃烧，使SO2转化。下列说法正确的是(　　) A.CO和NOx反应的化学方程式为2xCO+2NOx2xCO2+N2 B.上述方法的缺点是导致空气中CO2的含量增大，从而大大提高空气的酸度 C.植树造林，增大绿化面积，可有效控制城市的各种污染源 D.汽车改用天然气或氢气作为燃料，可以减少对空气的污染 项目活动2　设计安全气囊 1.现代安全气囊系统的组成：　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　　及其控制系统等。 2.气体发生 ... ...