高中化學 主題3 合理利用化學能源 3.3 汽車燃料清潔化課件 魯教版選修1

1、 魯科版魯科版 化學與生活化學與生活汽車燃料清潔化汽車燃料清潔化法國人居鈕制造第法國人居鈕制造第一輛一輛蒸汽驅動三輪汽車。蒸汽驅動三輪汽車。燃料：柴禾燃料：柴禾奔奔馳馳的的前前身身聯(lián)想聯(lián)想質疑質疑 汽車使用的燃料是什么汽車使用的燃料是什么? ? 汽車尾氣中含有哪些污染物汽車尾氣中含有哪些污染物? ? 如何解決這些污染問題如何解決這些污染問題? ?汽車在公路上汽車在公路上 “擁擠擁擠”而行而行學習目標學習目標一、汽車的常用燃料一、汽車的常用燃料汽油汽油2汽油的燃燒汽油的燃燒 1汽油的組成汽油的組成(2)不完全燃燒不完全燃燒有有CO和碳單質生成和碳單質生成分子中含有分子中含有511個碳原子的烴的混

2、合物個碳原子的烴的混合物主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷(1)完全燃燒完全燃燒生成生成CO2和和H2O 汽車產生積碳得原因汽車產生積碳得原因積碳危害積碳危害致發(fā)動機致發(fā)動機工作不良工作不良, ,出現(xiàn)啟動困難、怠速不穩(wěn)、出現(xiàn)啟動困難、怠速不穩(wěn)、加速導不良、急加油回火、尾氣超標、油耗增多加速導不良、急加油回火、尾氣超標、油耗增多等異常現(xiàn)象。如果再嚴重會造成氣門封閉不嚴等異?，F(xiàn)象。如果再嚴重會造成氣門封閉不嚴, ,使某缸因沒有缸壓而徹底不工作使某缸因沒有缸壓而徹底不工作, ,甚至粘連氣門甚至粘連氣門使之不回位。此時氣門與活塞會產生運動干涉使之不回位。此時氣門與活塞會產生運動干

3、涉, ,最終損壞發(fā)動機。最終損壞發(fā)動機。 3汽油的作用原理汽油的作用原理 汽油進入汽缸后汽油進入汽缸后,經電火花經電火花點燃迅速燃燒點燃迅速燃燒,產生的熱氣體產生的熱氣體做功推動活塞往復運動產生做功推動活塞往復運動產生動力動力,使汽車前進。使汽車前進。4汽油的來源汽油的來源石油的分餾石油的分餾 石油的催化裂化石油的催化裂化5汽油的標號與抗震性汽油的標號與抗震性汽油的抗爆震的程度以汽油的抗爆震的程度以辛烷值辛烷值的大小來衡量。的大小來衡量。辛烷值也就是我們常說的辛烷值也就是我們常說的汽油標號。汽油標號。汽油中所含汽油中所含分子支鏈多分子支鏈多的鏈烴、芳香烴、環(huán)烷的鏈烴、芳香烴、環(huán)烷烴的比例越高烴

4、的比例越高, ,它的它的抗爆震性越好抗爆震性越好 常用抗爆震劑常用抗爆震劑 四乙基鉛四乙基鉛Pb(CPb(C2 2H H5 5) )4 4 甲基叔丁基醚（甲基叔丁基醚（MTBEMTBE） 6、柴油、柴油機動車燃料機動車燃料7、汽車尾氣及處理措施、汽車尾氣及處理措施 汽車尾氣的成分汽車尾氣的成分 進入汽缸的氣體含有什么物質進入汽缸的氣體含有什么物質? ? 若空氣不足若空氣不足, ,則會產生則會產生COCO有害氣體；有害氣體； 若空氣過量則產生氮氧化合物若空氣過量則產生氮氧化合物 NONO, ,如如N N2 22 2 2NO2NO, , 2NO+2NO+2 2 2N2N2 2其中其中COCO、NO

5、NO, ,都是空氣污染物。都是空氣污染物?？赡軙l(fā)生哪些反應可能會發(fā)生哪些反應? ?會產生什么有害氣體會產生什么有害氣體? ?進入汽缸的氣體主要有進入汽缸的氣體主要有汽化的烴類和空氣汽化的烴類和空氣。另外汽油中的硫氧化生成另外汽油中的硫氧化生成SO2汽車尾氣中的有害氣體主要有：汽車尾氣中的有害氣體主要有：CO、氮氧化合物、氮氧化合物 、SO等等 尾氣處理措施尾氣處理措施 在汽車的排氣管上安裝填充催化劑的催化裝置在汽車的排氣管上安裝填充催化劑的催化裝置, ,使有害氣體使有害氣體COCO、NONO轉化為轉化為C C和和N N2 2, , 例如：例如：2CO + 2NO 2CO + 2NO 2C2C

6、2 2 N N措施缺陷：措施缺陷： 無法消除硫的氧化物對環(huán)境的污染無法消除硫的氧化物對環(huán)境的污染,還加速了還加速了SO向向SO的轉化的轉化,使排出的廢氣酸度升高。使排出的廢氣酸度升高。 只能減少只能減少,無法根本杜絕有害氣體產生。無法根本杜絕有害氣體產生。 汽車尾氣及處理汽車尾氣及處理【典例典例1 1】汽車作為曾經推動人類文明向前躍進的現(xiàn)代社會產物汽車作為曾經推動人類文明向前躍進的現(xiàn)代社會產物, ,在給人類生活帶來便捷舒適的同時在給人類生活帶來便捷舒適的同時, ,對自然生態(tài)環(huán)境也帶來了害對自然生態(tài)環(huán)境也帶來了害處處, ,它是城市空氣的重要污染源之一。它是城市空氣的重要污染源之一。(1)(1)車

7、用汽油是由多種烴組成的混合物車用汽油是由多種烴組成的混合物, ,寫出己烷完全燃燒的方寫出己烷完全燃燒的方程式程式_。若燃燒不完全會產生若燃燒不完全會產生_和和_等大氣污染物。等大氣污染物。(2)(2)汽車尾氣中的大氣污染物除汽車尾氣中的大氣污染物除(1)(1)中所述中所述, ,還有還有( (寫化學寫化學式式)_)_、_。(3)(3)治理尾氣的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個治理尾氣的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉催化轉化器化器”( (用鉑、鈀合金作催化劑用鉑、鈀合金作催化劑) ), ,它的作用是使它的作用是使COCO和和NONO反應反應, ,生生成兩種氣體成兩種氣體, ,其中一種可以

8、參與植物的光合作用其中一種可以參與植物的光合作用, ,另一種是空氣另一種是空氣中含量最多的氣體。請寫出中含量最多的氣體。請寫出COCO與與NONO反應的化學方程式反應的化學方程式_。參考答案：參考答案：(1)2C(1)2C6 6H H1414+19O+19O2 2 =12CO =12CO2 2+14H+14H2 2O OC CO (2)SOC CO (2)SO2 2 NO NOx x(3)2CO+2NO = 2CO(3)2CO+2NO = 2CO2 2+N+N2 2 2、請將石油產品汽油、柴油、煤油、瀝青、請將石油產品汽油、柴油、煤油、瀝青、液化石油氣按其組成物質分子中碳原子數(shù)液化石油氣按其組

9、成物質分子中碳原子數(shù)遞增的順序排列遞增的順序排列 1 1、工業(yè)上，石油的煉制和加工有多種方法，、工業(yè)上，石油的煉制和加工有多種方法，其中一種方法是通過將石油加熱汽化和冷凝其中一種方法是通過將石油加熱汽化和冷凝液化，得到不同沸點范圍的汽油、柴油等液化，得到不同沸點范圍的汽油、柴油等石油產品。這種加工方法叫石油產品。這種加工方法叫 跟蹤練習跟蹤練習石油的分餾石油的分餾液化氣、汽油、煤油、柴油、瀝青液化氣、汽油、煤油、柴油、瀝青3 3、 近年來近年來, ,許多城市都禁止使用含鉛汽油許多城市都禁止使用含鉛汽油, ,無鉛汽油無鉛汽油的含義是指的含義是指 ( )( ) 汽油中絕不含鉛元素汽油中絕不含鉛元素

10、 B B汽油中不人為添加含鉛元素的物質汽油中不人為添加含鉛元素的物質 C C汽油中鉛元素含量在一定范圍內汽油中鉛元素含量在一定范圍內 D D以上都不正確以上都不正確B4、下列物質中不能用于萃取溴水中溴的是、下列物質中不能用于萃取溴水中溴的是 ( ) A直餾汽油直餾汽油 B己烷己烷 裂化汽油裂化汽油 D苯苯5、海灣戰(zhàn)爭中、海灣戰(zhàn)爭中,科威特有幾百口油井燃燒達數(shù)日之久科威特有幾百口油井燃燒達數(shù)日之久,產生大量的廢氣：濃煙中的炭粒；氮的氧化物；產生大量的廢氣：濃煙中的炭粒；氮的氧化物；碳的氧化物；硫的氧化物；碳氫化合物及其衍碳的氧化物；硫的氧化物；碳氫化合物及其衍生物蒸汽等。其中對大氣造成污染并導致

11、雨水酸化的生物蒸汽等。其中對大氣造成污染并導致雨水酸化的有毒氣體是有毒氣體是 ( ) B D D二、汽車燃料的清潔化二、汽車燃料的清潔化1汽車燃料清潔化的原因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使用尾氣催化裝置只能減小有害氣體的排放量,無法無法從根本上杜絕有害氣體的產生從根本上杜絕有害氣體的產生,而要有效地杜絕有害氣而要有效地杜絕有害氣體的產生體的產生,汽車燃料就必須清潔化。汽車燃料就必須清潔化。2清潔燃料車清潔燃料車 壓縮天然氣和石壓縮天然氣和石油液化氣為燃料的油液化氣為燃料的機動車機動車 大大降低了對環(huán)境的污染大大降低了對環(huán)境的污染(排放的排放的CO、NO等比汽油

12、汽車下降等比汽油汽車下降90以上以上) ； 發(fā)動機汽缸幾乎不產生積炭現(xiàn)象；發(fā)動機汽缸幾乎不產生積炭現(xiàn)象； 可延長發(fā)動機的使用壽命?？裳娱L發(fā)動機的使用壽命。 清潔燃料車的優(yōu)點：清潔燃料車的優(yōu)點： (1)(1)燃燒相同質量的煤、燃燒相同質量的煤、汽油和氫氣汽油和氫氣, ,氫氣釋放能氫氣釋放能量最多量最多 (2)(2)氫氣燃燒后生成水氫氣燃燒后生成水, ,不會污染環(huán)境。不會污染環(huán)境。3汽車最理想的清潔燃料汽車最理想的清潔燃料氫氣氫氣H是汽車最理想的清潔燃料的原因：是汽車最理想的清潔燃料的原因：氫作燃料需要解決的關鍵問題：氫作燃料需要解決的關鍵問題：1、大量廉價氫的制取、大量廉價氫的制取2、安全貯氫、

13、安全貯氫兩種方便的制氫方法：兩種方便的制氫方法：光電池電解水制氫光電池電解水制氫人工模仿光合作用制氫人工模仿光合作用制氫目前英國、美國用目前英國、美國用1g葉綠素每小時可產生葉綠素每小時可產生1L氫氣。氫氣。 氫氣目前只用于太空火箭或航天器中維持氫氣目前只用于太空火箭或航天器中維持燃料電池燃料電池4、其它動力汽車、其它動力汽車 氫氧燃料電池汽車氫氧燃料電池汽車氫氧燃料電池的優(yōu)點：氫氧燃料電池的優(yōu)點：高效率、無噪音、零污染。高效率、無噪音、零污染。缺點：缺點：價格昂貴價格昂貴 空氣動力汽車空氣動力汽車 太陽能汽車太陽能汽車 電動汽車電動汽車、某人坐在空調車內跟在一輛卡車后面、某人坐在空調車內跟在

14、一輛卡車后面, ,觀察到觀察到這輛卡車在起動、制動時排黑煙這輛卡車在起動、制動時排黑煙, ,由此可推斷這輛卡車由此可推斷這輛卡車所用的燃料是所用的燃料是 ( )( ) A A酒精酒精 B B汽油汽油 C C 液化石油氣液化石油氣 D D 柴油柴油 2 2、在海灣戰(zhàn)爭期間、在海灣戰(zhàn)爭期間, ,科威特大批油井的被炸著火。在科威特大批油井的被炸著火。在滅火工作中滅火工作中, ,下列措施不能考慮用于滅火是下列措施不能考慮用于滅火是 ( )( ) A A設法阻止石油噴射設法阻止石油噴射 B B設法降低火焰溫度設法降低火焰溫度 C C設法降低石油著火點設法降低石油著火點 D D設法使火焰隔絕空氣設法使火焰隔絕空氣D DC課堂演練課堂演練我國三峽工程提供的清潔、廉價強勁可再生的水我國三峽工程提供的清潔、廉價強勁可再生的水電電, , 相當于每年