第2章 微项目2 研究车用燃料及安全气囊（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学必修第二册【精讲精练】鲁科版

　　　　　　　　　　　　　研究车用燃料及安全气囊 ——利用化学反应解决实际问题 [项目学习目标] 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。 2．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。 项目活动1　选择车用燃料 [思考探究] 1．画出庚烷(C7H16)燃烧过程中的能量变化示意图。 提示　 2．已知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，哪种物质更适合用作车用燃料？ 提示　可燃物A更适合用作车用燃料。 [归纳提升] 从化学反应中能量变化的角度选择车用燃料的因素 1．燃料发生化学反应释放能量多少。 2．燃料达到燃点吸收能量多少。 3．燃料的来源和价格。 4．生成物对环境的影响。 [对点练习] 1．作为车用燃料，随着科技的发展越来越多元化，已知完全燃烧1 mol氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)分别释放出285.8 kJ、283.0 kJ、5 518.0 kJ、890.3 kJ热量，下列有关车用燃料的说法正确的是(　　) A．辛烷C8H18(g)来自于石油，是一种可再生能源 B．相同质量的H2、CO、CH4、C8H18完全燃烧时，放出热量最多的是C8H18 C．氢气可作为未来车用能源的主要燃料 D．甲烷是一种清洁能源，燃烧时不产生任何污染 解析　辛烷来自于石油，是一种不可再生能源，A项错误；根据题给信息，每克物质完全燃烧时放出的热量分别为H2 142.9 kJ，CO 10.1 kJ，C8H18 48.4 kJ，CH4 55.6 kJ，则相同质量的H2、CO、CH4、C8H18完全燃烧时，放出热量最多的是H2，B项错误；燃烧等质量的氢气放出的热量最多，而且其燃烧产物为水，对环境没有任何污染，因此可作为未来车用能源的主要燃料，C项正确；甲烷为一种清洁能源，但如果不完全燃烧，可产生一氧化碳等污染性气体，D项错误。 答案　C 2．(2022·德州高一检测)下列有关燃料燃烧的说法正确的是(　　) A．使燃料充分燃烧空气的量越多越好 B．物质燃烧都需要氧气 C．煤、石油、天然气属于化石燃料，是可再生的能源 D．由图可知燃料A更适合作车用燃料 解析　通入空气的量过大、过多会带走热量，所以一般是通入适当过量的空气，A错误；比如金属镁(Mg)和二氧化碳(CO2)反应生成氧化镁(MgO)和碳(C)，该反应没有氧气参加，但是剧烈的发光发热的化学反应，同样属于燃烧范畴，B错误；煤、石油、天然气是我国最主要的化石燃料，它们都是不可再生能源，C错误；燃料A达到燃点所需能量小，因此更适合作车用燃料，D正确。 答案　D 3．研究人员发现某种物质在催化剂的作用下适于作汽车燃料，其特点是来源广泛、环境污染小。下列有关该物质燃烧的能量变化示意图正确的是(　　) 解析　其反应物能量大于生成物能量，燃烧的反应为放热反应，该物质适于作汽车燃料，A正确；反应物能量小于生成物能量，是个吸热反应，不适合作汽车燃料，B错误；反应物能量等于生成物能量，不适合作汽车燃料，C错误；反应物能量小于生成物能量，是个吸热反应，而且用了催化剂以后活化能更高，不适合作汽车燃料，D错误。 答案　A 4．某化学研究性学习小组想对汽油中添加乙醇的目的进行如下探究。 【猜想】 猜想1：可以减少汽车尾气的污染； 猜想2：可以产生更多的热量，增强汽车的动力。 【设计与实验】 序号 实验步骤 实验现象 结论 Ⅰ 在两个蒸发皿中各加入10 mL冷水，控制相同燃烧条件，分别用乙醇和汽油作为燃料进行加热，记录从开始加热到水沸腾的时间 用乙醇加热至水沸腾耗时118 s 用汽油加热至水沸腾耗时56 s 猜想2__________(填“成立”或“不成立”) Ⅱ 实验Ⅰ停止加热后，取下蒸发皿，观察蒸发皿的底部 用乙醇加热的蒸发皿底部只有极少量炭黑，而用汽油加热的蒸发皿底部有大量炭黑 ________(可仿照上格填写) 【分析与讨论】 (1)实验Ⅰ是一个对比实验，实验过程中不一定要控制的条件是________(填字母)。 A．水的初始温度必须相同 B．加热开始计时点必须相同 C．燃具产生火焰的大小必须相同 D．蒸发皿的大小必须相同 (2)汽车的发动机、排气管等部件易出现积炭，使用乙醇汽油后，这些部件产生的积炭量将________(填“增多”或“减少”)。 (3)目前乙醇汽油中乙醇的添加量约为10%，可一定程度节省石油资源。结合实验Ⅰ的结论分析，如果乙醇的添加量过大，会使汽车动力____________(填“增强”“减弱”或“不变”)。 解析　用乙醇加热至水沸腾耗时118 s，而用汽油加热至水