高中化学 主题3 合理利用化学能源 3.3 汽车燃料清洁化课件 鲁教版选修1

1、 鲁科版鲁科版 化学与生活化学与生活汽车燃料清洁化汽车燃料清洁化法国人居钮制造第法国人居钮制造第一辆一辆蒸汽驱动三轮汽车。蒸汽驱动三轮汽车。燃料：柴禾燃料：柴禾奔奔驰驰的的前前身身联想联想质疑质疑 汽车使用的燃料是什么汽车使用的燃料是什么? ? 汽车尾气中含有哪些污染物汽车尾气中含有哪些污染物? ? 如何解决这些污染问题如何解决这些污染问题? ?汽车在公路上汽车在公路上 “拥挤拥挤”而行而行学习目标学习目标一、汽车的常用燃料一、汽车的常用燃料汽油汽油2汽油的燃烧汽油的燃烧 1汽油的组成汽油的组成(2)不完全燃烧不完全燃烧有有CO和碳单质生成和碳单质生成分子中含有分子中含有511个碳原子的烃的混

2、合物个碳原子的烃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)完全燃烧完全燃烧生成生成CO2和和H2O 汽车产生积碳得原因汽车产生积碳得原因积碳危害积碳危害致发动机致发动机工作不良工作不良, ,出现启动困难、怠速不稳、出现启动困难、怠速不稳、加速导不良、急加油回火、尾气超标、油耗增多加速导不良、急加油回火、尾气超标、油耗增多等异常现象。如果再严重会造成气门封闭不严等异常现象。如果再严重会造成气门封闭不严, ,使某缸因没有缸压而彻底不工作使某缸因没有缸压而彻底不工作, ,甚至粘连气门甚至粘连气门使之不回位。此时气门与活塞会产生运动干涉使之不回位。此时气门与活塞会产生运动干

3、涉, ,最终损坏发动机。最终损坏发动机。 3汽油的作用原理汽油的作用原理 汽油进入汽缸后汽油进入汽缸后,经电火花经电火花点燃迅速燃烧点燃迅速燃烧,产生的热气体产生的热气体做功推动活塞往复运动产生做功推动活塞往复运动产生动力动力,使汽车前进。使汽车前进。4汽油的来源汽油的来源石油的分馏石油的分馏 石油的催化裂化石油的催化裂化5汽油的标号与抗震性汽油的标号与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来衡量。的大小来衡量。辛烷值也就是我们常说的辛烷值也就是我们常说的汽油标号。汽油标号。汽油中所含汽油中所含分子支链多分子支链多的链烃、芳香烃、环烷的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高烃

4、的比例越高, ,它的它的抗爆震性越好抗爆震性越好 常用抗爆震剂常用抗爆震剂 四乙基铅四乙基铅Pb(CPb(C2 2H H5 5) )4 4 甲基叔丁基醚（甲基叔丁基醚（MTBEMTBE） 6、柴油、柴油机动车燃料机动车燃料7、汽车尾气及处理措施、汽车尾气及处理措施 汽车尾气的成分汽车尾气的成分 进入汽缸的气体含有什么物质进入汽缸的气体含有什么物质? ? 若空气不足若空气不足, ,则会产生则会产生COCO有害气体；有害气体； 若空气过量则产生氮氧化合物若空气过量则产生氮氧化合物 NONO, ,如如N N2 22 2 2NO2NO, , 2NO+2NO+2 2 2N2N2 2其中其中COCO、NO

5、NO, ,都是空气污染物。都是空气污染物。可能会发生哪些反应可能会发生哪些反应? ?会产生什么有害气体会产生什么有害气体? ?进入汽缸的气体主要有进入汽缸的气体主要有汽化的烃类和空气汽化的烃类和空气。另外汽油中的硫氧化生成另外汽油中的硫氧化生成SO2汽车尾气中的有害气体主要有：汽车尾气中的有害气体主要有：CO、氮氧化合物、氮氧化合物 、SO等等 尾气处理措施尾气处理措施 在汽车的排气管上安装填充催化剂的催化装置在汽车的排气管上安装填充催化剂的催化装置, ,使有害气体使有害气体COCO、NONO转化为转化为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： 无法消除硫的氧化物对环境的污染无法消除硫的氧化物对环境的污染,还加速了还加速了SO向向SO的转化的转化,使排出的废气酸度升高。使排出的废气酸度升高。 只能减少只能减少,无法根本杜绝有害气体产生。无法根本杜绝有害气体产生。 汽车尾气及处理汽车尾气及处理【典例典例1 1】汽车作为曾经推动人类文明向前跃进的现代社会产物汽车作为曾经推动人类文明向前跃进的现代社会产物, ,在给人类生活带来便捷舒适的同时在给人类生活带来便捷舒适的同时, ,对自然生态环境也带来了害对自然生态环境也带来了害处处, ,它是城市空气的重要污染源之一。它是城市空气的重要污染源之一。(1)(1)车

7、用汽油是由多种烃组成的混合物车用汽油是由多种烃组成的混合物, ,写出己烷完全燃烧的方写出己烷完全燃烧的方程式程式_。若燃烧不完全会产生若燃烧不完全会产生_和和_等大气污染物。等大气污染物。(2)(2)汽车尾气中的大气污染物除汽车尾气中的大气污染物除(1)(1)中所述中所述, ,还有还有( (写化学写化学式式)_)_、_。(3)(3)治理尾气的方法之一是在汽车的排气管上装一个治理尾气的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转催化转化器化器”( (用铂、钯合金作催化剂用铂、钯合金作催化剂) ), ,它的作用是使它的作用是使COCO和和NONO反应反应, ,生生成两种气体成两种气体, ,其中一种可以

8、参与植物的光合作用其中一种可以参与植物的光合作用, ,另一种是空气另一种是空气中含量最多的气体。请写出中含量最多的气体。请写出COCO与与NONO反应的化学方程式反应的化学方程式_。参考答案：参考答案：(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、请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥青、请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥青、液化石油气按其组成物质分子中碳原子数液化石油气按其组

9、成物质分子中碳原子数递增的顺序排列递增的顺序排列 1 1、工业上，石油的炼制和加工有多种方法，、工业上，石油的炼制和加工有多种方法，其中一种方法是通过将石油加热汽化和冷凝其中一种方法是通过将石油加热汽化和冷凝液化，得到不同沸点范围的汽油、柴油等液化，得到不同沸点范围的汽油、柴油等石油产品。这种加工方法叫石油产品。这种加工方法叫 跟踪练习跟踪练习石油的分馏石油的分馏液化气、汽油、煤油、柴油、沥青液化气、汽油、煤油、柴油、沥青3 3、 近年来近年来, ,许多城市都禁止使用含铅汽油许多城市都禁止使用含铅汽油, ,无铅汽油无铅汽油的含义是指的含义是指 ( )( ) 汽油中绝不含铅元素汽油中绝不含铅元素

10、 B B汽油中不人为添加含铅元素的物质汽油中不人为添加含铅元素的物质 C C汽油中铅元素含量在一定范围内汽油中铅元素含量在一定范围内 D D以上都不正确以上都不正确B4、下列物质中不能用于萃取溴水中溴的是、下列物质中不能用于萃取溴水中溴的是 ( ) A直馏汽油直馏汽油 B己烷己烷 裂化汽油裂化汽油 D苯苯5、海湾战争中、海湾战争中,科威特有几百口油井燃烧达数日之久科威特有几百口油井燃烧达数日之久,产生大量的废气：浓烟中的炭粒；氮的氧化物；产生大量的废气：浓烟中的炭粒；氮的氧化物；碳的氧化物；硫的氧化物；碳氢化合物及其衍碳的氧化物；硫的氧化物；碳氢化合物及其衍生物蒸汽等。其中对大气造成污染并导致

11、雨水酸化的生物蒸汽等。其中对大气造成污染并导致雨水酸化的有毒气体是有毒气体是 ( ) B D D二、汽车燃料的清洁化二、汽车燃料的清洁化1汽车燃料清洁化的原因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使用尾气催化装置只能减小有害气体的排放量,无法无法从根本上杜绝有害气体的产生从根本上杜绝有害气体的产生,而要有效地杜绝有害气而要有效地杜绝有害气体的产生体的产生,汽车燃料就必须清洁化。汽车燃料就必须清洁化。2清洁燃料车清洁燃料车 压缩天然气和石压缩天然气和石油液化气为燃料的油液化气为燃料的机动车机动车 大大降低了对环境的污染大大降低了对环境的污染(排放的排放的CO、NO等比汽油

12、汽车下降等比汽油汽车下降90以上以上) ； 发动机汽缸几乎不产生积炭现象；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。可延长发动机的使用寿命。 清洁燃料车的优点：清洁燃料车的优点： (1)(1)燃烧相同质量的煤、燃烧相同质量的煤、汽油和氢气汽油和氢气, ,氢气释放能氢气释放能量最多量最多 (2)(2)氢气燃烧后生成水氢气燃烧后生成水, ,不会污染环境。不会污染环境。3汽车最理想的清洁燃料汽车最理想的清洁燃料氢气氢气H是汽车最理想的清洁燃料的原因：是汽车最理想的清洁燃料的原因：氢作燃料需要解决的关键问题：氢作燃料需要解决的关键问题：1、大量廉价氢的制取、大量廉价氢的制取2、安全贮氢、

13、安全贮氢两种方便的制氢方法：两种方便的制氢方法：光电池电解水制氢光电池电解水制氢人工模仿光合作用制氢人工模仿光合作用制氢目前英国、美国用目前英国、美国用1g叶绿素每小时可产生叶绿素每小时可产生1L氢气。氢气。 氢气目前只用于太空火箭或航天器中维持氢气目前只用于太空火箭或航天器中维持燃料电池燃料电池4、其它动力汽车、其它动力汽车 氢氧燃料电池汽车氢氧燃料电池汽车氢氧燃料电池的优点：氢氧燃料电池的优点：高效率、无噪音、零污染。高效率、无噪音、零污染。缺点：缺点：价格昂贵价格昂贵 空气动力汽车空气动力汽车 太阳能汽车太阳能汽车 电动汽车电动汽车、某人坐在空调车内跟在一辆卡车后面、某人坐在空调车内跟在

14、一辆卡车后面, ,观察到观察到这辆卡车在起动、制动时排黑烟这辆卡车在起动、制动时排黑烟, ,由此可推断这辆卡车由此可推断这辆卡车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 液化石油气液化石油气 D D 柴油柴油 2 2、在海湾战争期间、在海湾战争期间, ,科威特大批油井的被炸着火。在科威特大批油井的被炸着火。在灭火工作中灭火工作中, ,下列措施不能考虑用于灭火是下列措施不能考虑用于灭火是 ( )( ) A A设法阻止石油喷射设法阻止石油喷射 B B设法降低火焰温度设法降低火焰温度 C C设法降低石油着火点设法降低石油着火点 D D设法使火焰隔绝空气设法使火焰隔绝空气D DC课堂演练课堂演练我国三峡工程提供的清洁、廉价强劲可再生的水我国三峡工程提供的清洁、廉价强劲可再生的水电电, , 相当于每年