(教学指导)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Word版含解析.pdfVIP

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．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和能

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。

2．通过设计安全气囊，初步认识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。

[必备知识]

点燃

1．庚烷(CH)燃烧的化学方程式：CH＋11O――→7CO＋8HO。

716716222

2．庚烷燃烧反应的能量变化与物质内部能量的关系

3．为汽车选用安全气囊的气体发生剂时，要考虑所选物质的性质，还要关注

所发生反应中的物质变化、能量变化和反应的化学反应速率。

4．NaN3常温下较稳定，受撞击时可迅速分解，产生氮气和金属钠，同时释

放大量的热。

[项目活动1]选择车用燃料

[问题探究]

1．庚烷(CH)是汽油的主要成分之一。请利用图示的说法说明庚烷燃烧过程

716

中发生能量变化的本质原因。

点燃

提示：CH＋11O――→7CO＋8HO。因为庚烷燃烧过程中断裂C—H、

716222

C—C、OO键吸收的能量E、远小于新形成CO、O—H键释放的能量E，故此

12

反应会放出大量的能量。

2．汽车尾气中都含有哪些污染物？分别是如何产生的？

提示：汽车排放的尾气中含有多种污染空气的有害气体，主要有烃及不完全

氧化产物CO，电火花放电使气缸中的N2与O2反应生成的氮氧化物，以及汽油中

的硫氧化生成的SO2等。

3．如何解决汽车尾气带来的环境污染问题？

提示：①在汽车排气管上安装填充有催化剂的催化转化器，加速有害气体的

转化。②使用汽油发动机和电动机驱动的混合动力汽车，实现了低消耗和低排放。

③使用以天然气、液化石油气、氢气为燃料的机动车，从根本上大大降低汽车尾

气对环境的污染。

[探究总结]

1．车用燃料

燃料通常指能够将自身存储的化学能通过化学反应(燃烧)转变为热能的物质。

目前汽车所使用的燃料主要是汽油和柴油。而随着汽车保有量的逐年增加，汽车

排放造成的环境污染问题以及石油资源逐渐匮乏的问题已不容忽视，因此各种代

用燃料也得到了越来越广泛的应用。目前国内开发使用的发动机代用燃料包括天

然气、液化石油气、甲醇、乙醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等。

2．三元催化器，可将汽车尾气排出的CO、碳氢化物和NO等有害气体通过

x

氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过净化

装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、碳氢化合物和NO三种气体的活性，

x

促使其进行一定的氧化还原化学反应，其中CO在高温下被氧化成为无色、无毒

的二氧化碳气体，碳氢化物在高温下氧化成水和二氧化碳，NO转化为氮气和氧

x

气。三种有害气体都