高中化学第2章化学键化学反应规律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课件鲁科版.ppt

【思考·讨论】 (1) 安全气囊中发生的三个反应分别是什么反应类型 ? 提示 : 2NaN 3 2Na+3N 2 ↑ ( 分解反应、氧化还原反 应 );NH 4 NO 3 N 2 O↑+2H 2 O↑ ( 分解反应、氧化还原 反应 );Fe 2 O 3 +6Na 2Fe+3Na 2 O( 置换反应、氧化还原 反应 ) 。 △ ==== △ ==== △ ==== (2) 选取安全气囊中的气体发生剂应遵循什么原则 ? 提示 : 气体发生剂一般具有生成物清洁、低腐蚀、有毒 组分含量低、产气量大、产气速率快等特点。 【探究总结】 叠氮化钠型安全气囊撞击时发生的反应 1.2NaN 3 2Na +3N 2 ↑ 2.NH 4 NO 3 N 2 O↑+2H 2 O↑ 3.Fe 2 O 3 +6Na 2Fe+3Na 2 O △ ==== △ ==== △ ==== 【迁移应用】 汽车常装有安全气囊 , 当发生强烈碰撞时 , 瞬间引发以 下反应 :2NaN 3 2Na+3N 2 ↑,所产生的气体快速充 满气囊 , 可以达到保护车内人员的目的。 (1) 若气囊中装有 65 g NaN 3 , 则其物质的量为 ______; △ ==== (2) 若 2 mol NaN 3 完全分解 , 在标准状况下 , 气囊膨胀的 体积约为 ________ 。 【解析】 (1)65 g NaN 3 的物质的量 = =1 mol; 1 65 g 65 g mol ? g (2) 设生成氮气的物质的量为 n, 则 : 2NaN 3 2Na+3N 2 ↑ 2 3 2 mol n n= =3 mol, 故标准状况下生成氮气的体积 = 3 mol × 22.4 L·mol -1 =67.2 L 。 △ ==== 2 mol 3 2 ? 答案 : (1)1 mol (2)67.2 L 课题任务 : 从反应速率和反应限度两方面研究合成氨条 件的选择 【情境创设】 弗里茨·哈伯是合成氨工业的创造者 ,1909 年 , 成 为第一个从空气中制造出氨的科学家 , 使人类从此摆脱 了依靠天然氮肥的被动局面 , 加速世界农业的发展 , 因此获得 1918 年瑞典科学院诺贝尔化学奖。但他的另 外一面使他的获奖变得很不光彩 : 第一次世界大战中 , 哈伯担任德国化学兵工厂厂长时负责研制生产氯气、 芥子气等毒气 , 并使用于战争之中 , 造成近百万人伤亡 , 是第一个把化学武器应用于战争的人。但是合成氨以 廉价的方式大规模的生产了氨气 , 为工业、农业提供了 稳定而充足的氨以及非游离氮 , 使人类摆脱了从矿石中 获得非游离氮的状态 , 对于人类现代化有不可估量的贡 献。 【素养解读】 1. 核心素养 : (1) 证据推理与模型认知 : 建立认知模型 , 并能运用模型 解释化学现象 , 揭示现象的本质和规律。 (2) 科学探究与创新意识 : 能发现和提出有探究价值的 问题 , 能从问题和假设出发 , 依据研究目的 , 设计探究方 案。 (3) 科学态度与社会责任 : 具有探索未知、崇尚真理的 意识 ; 具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。 2. 素养目标 : 通过课题的探究学习 , 了解可逆反应概念及影响可逆反 应速率和限度的因素。 【素养探究】 【探究一】 从化学反应速率角度考虑合成氨条件的选 择 1. 合成氨工业的简要流程可用方框图表示为 (1) 原料气的制取 : 合成氨的原料氮气和氢气一般通过 什么途径获取 ? 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 1. 常见的汽车燃料 (1) 燃料通常指能够将自身存储的 _____ 能通过化学反 应 ( 燃烧 ) 转变为 ___ 能的物质。 (2) 自从汽车问世 , 汽车燃料经历了从 ___ 到 _____ 的变 迁。 化学 热 煤 汽油 2. 汽车尾气污染及处理 (1) 汽车尾气污染 是指由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物 为 _____ 化合物、 _____ 化物、一氧化碳、二氧化硫、 硫化氢 , 以及微量的醛、酚、过氧化物等 , 能引起光化 学烟雾等。 碳氢 氮氧 (2) 汽车尾气处理 即汽车尾气由原有毒气体 , 变成无毒气体 , 再排放到大 气中。从而可减少对大气环境的污染。 采用催化剂 : 将 CO 氧化成 ___, 碳氢化合物氧化成 ___ 和 ___,NO x 被还原成 __ 等。 CO 2 CO 2 H 2 O N 2 3. 汽车安全气囊气体发生剂 (1) 特点 汽车安全气囊用的气体发生剂一般具有生成物 _____ 、 低 _____ 、有毒组分含量 ___ 、产气量 ___ 、产气速度 ___ 等特点。 清洁 腐蚀 低 大 快 (2) 常见气体发生剂