第2章《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》【知识专讲精研】高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

高一化学鲁科版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汽车发展，历程回顾项目学习目标通过设计安全气囊,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问题的思路。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。进一步促进学生“变化与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”等化学学科核心素养的发展。123严谨奉献合作创新车用燃料安全气囊尾气处理车用燃料的发展史1769年居纽蒸汽三轮车1885年卡尔.本茨汽油三轮车1886年戴姆勒汽油四轮车1914年亨利.福特将汽车量产环节一：车用燃料，选择优化问题1、从化学反应能量变化的角度考虑，如何选择车用燃料？除此之外，还需要考虑哪些问题？环节一：车用燃料，选择优化【资料卡片】结论1：最难点燃物质______;易点燃物质_______________。结论2：根据实验数据反映出热值较大的是________焦炭酒精汽油环节一：车用燃料，选择优化1.庚烷(C7H16)是汽油的主要成分之一，已知庚烷在汽缸会发生的主要反应？

（1）1mol庚烷燃烧产生CO2和水蒸气所释放能量为？（2）试用能量变化图像表示庚烷燃烧释放能量过程？

3820.4KJ环节一：车用燃料，选择优化1.庚烷(C7H16)是汽油的主要成分之一，已知庚烷在汽缸会发生的主要反应：环节一：车用燃料，选择优化燃点热值2.某同学根据所查阅的资料，绘制了三种可燃物在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图。根据示意图，你认为哪种物质更适合用作车用燃料？为什么？可燃物A可燃物B可燃物C答案：选择可燃物A。因为燃料A达到燃点所需的能量少，且放出的热量多。环节一：车用燃料，选择优化车用燃料选择的依据热值燃点环节一：车用燃料，选择优化成本来源储存运输甲烷CH4538553000环节一：车用燃料，选择优化【资料卡片】还需要考虑的问题：环节二：尾气问题，安全处理环保问题！尾气进气压缩做功排气发动机的工作原理汽油+空气环节二：尾气问题，安全处理阅读课本P66，汽车尾气中对环境不利的成分有哪些物质？

环节二：尾气问题，安全处理1.尾气成分：汽车尾气中含有150～200种化合物，主要对环境不利的成分为

、

、

、

、

_________、_________以及微量的醛、酚、过氧化物等。一氧化碳二氧化碳二氧化硫硫化氢碳氢化合物氮氧化合物

环节二：尾气问题，安全处理问题2：从物质变化的角度分析，对环境不利的成分是如何产生的？小组讨论2.主要污染物来源：一氧化碳来自

，二氧化硫来自于

，碳氢化合物来自燃料未燃烧或未完全燃烧的燃油、润滑油及其产物等。NOx来自________

，燃料不完全燃烧含硫化合物的燃烧环节二：尾气问题，安全处理?对照组实验组模拟汽车内缸点火装置，探究汽车尾气NOX生成及造成的环境污染模拟实验红棕色气体产生PH试纸变红有红棕色气体产生PH试纸试纸变红N2→NO→NO2→HNO3汽车尾气中含有氮氧化合物能引起酸雨和光化学烟雾实验现象：__________________________实验结论：_______________________对照组实验组模拟汽车内缸点火装置，探究汽车尾气NOX生成及造成的环境污染环节二：尾气问题，安全处理问题3：守护绿色中国，如何利用化学反应知识降低汽车尾气污染？CONOx

催化剂----加快反应速率

3.汽车尾气处理即将有毒气体变成无毒气体，排放到大气中，如将CO转化为

，将NOx转化为

，减少对大气环境的污染。从氧化还原反应的角度分析，尾气处理中CO是

剂，NOx是

剂。NO和CO生成无污染性物质的化学方程式

。CO2N2还原氧化2NO＋2CO=N2+2CO2环节二：尾气问题，安全处理三元催化器环节二：尾气问题，安全处理

乙醇汽油

环节二：尾气问题，安全处理

甲醇汽油

环节二：尾气问题，安全处理

氢燃料

太阳能

2021年4月22日习近平主席在“领导人气候峰会”中提到中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。这是中国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。安全气囊作为车身被动安全性辅助配置,越来越受到人们的重视。现代安全气囊系统由碰撞传感器、缓冲气囊、气体发生器及其控制系统等组成。2NaN3

=

3N2↑

＋

2Na300℃放出能量温度升高如何解决？做保护气易燃，强还原性如何处理？环节三：安全气囊，合理设计方案选择的化学药品选择化学药品的思路每种化学药品的作用123利用化学反应知识设计方案【小组讨论】利用以下物质设计安全气囊内的反应：NaN3、KClO4、Fe2O3、KNO3、NH4NO3、NaHCO3环节三：安全气囊，合理设计选择的化学药品选择化学药品的思路每种化学药品的作用硝酸铵氧化铁叠氮化钠（NaN3）产生保护气吸收反应产生的热量,同时产生气体反应除去生成的腐蚀性强的物质环节三：安全气囊，合理设计2NaN3===2Na＋3N2↑利用以下物质设计安全气囊内的反应：NaN3、KClO4、Fe2O3、KNO3、NH4NO3、NaHCO3下表为某汽车在不同速率时所产生的空气污染物质量(按汽车平均行驶1公里计算)。根据上表,下列说法不正确的是(

)A.汽车行驶时,污染物中CO含量最高B.汽车速率为120km·h-1时,污染最严重C.从环保角度考虑,最合适的汽车速率为50km·h-1D.汽车速率增大时,产生的氮的氧化物也随之增多C环节四：课堂检测，效果反馈2．党的十九大报告指出：“坚持人与自然和谐共生，坚定走生态良好的文明发展道路，建设美丽中国，为人民创造良好的生活环境”。下列行为与该主题不相吻合的是()A．发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源B．实施矿物燃料的脱硫脱硝技术，可以减少氮氧化物的排放C．开着大排量的家用汽车直播声讨雾霾天气D．在推广乙醇汽油的同时，研究开发太阳能电池和氢燃料电池汽车C环节四：课堂检测，效果反馈汽车发展史回顾——车用燃料项目探究——尾气问题项目探究——安全气囊项目探究

几个重要过程煤燃油三元催化器NaN3Fe2O3NH4NO3化学反应过程物质变化能量变化（类型、利用、回收、处理）（本质、利用、效率、转化）化学反应的应用反应快慢反应限度通过调控达到更好的效果环节五：课堂小结，自我归纳“绿水青山就是金山银山”2030年碳达峰2060年碳中和主席的承诺严谨奉献合作创新项目成果展示1.针对2021年习近平主席在领导人气候峰会上提