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》2023-2024学年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。 1 2 3 严谨奉献 合作创新 车用燃料 安全气囊 尾气处理 让课堂绽放魅力·同课异构 通过合理的利用化学知识我们可以解决相关的实际问题，本节课我们以汽车为主体，从车用燃料和安全气囊两个角度来一起聊一聊其中的化学知识是如何解决实际问题的 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 6 【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 让课堂绽放魅力·同课异构 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）1 mol 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 让课堂绽放魅力·同课异构 我们以庚烷燃烧过程为例来看，化学键的变化将储存在物质中的化学能主要以热能形式转化出来，热能对活塞做功，在后面热力学三大定律里面同学们会学到，从而转化为机械能让汽车动起来， 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 让课堂绽放魅力·同课异构 我们以庚烷燃烧过程为例来看，化学键的变化将储存在物质中的化学能主要以热能形式转化出来，热能对活塞做功，在后面热力学三大定律里面同学们会学到，从而转化为机械能让汽车动起来， 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 让课堂绽放魅力·同课异构 成本来源 储存运输 甲烷 CH4 538 55 3000 环节一：车用燃料，选择优化 【资料卡片】 还需要考虑的问题： 让课堂绽放魅力·同课异构 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 让课堂绽放魅力·同课异构 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 ? 让课堂绽放魅力·同课异构 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