第2章 微项目(02) 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)-【高考领航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步核心辅导与测评（鲁科版）

微项目(02)　研究车用燃料及安全气囊——利用化学反应解决实际问题 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 1．常见的汽车燃料 (1)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。 (2)自从汽车问世，汽车燃料经历了从煤到汽油的变迁。 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。主要污染物为碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢，以及微量的醛、酚、过氧化物等。 项目活动1　选择车用燃料 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 (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CO2，碳氢化合物氧化成CO2和H2O，NOx被还原成N2等。 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，汽车尾气排放造成的环境污染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、氢气以及二甲醚等。 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 [思考1]　燃料燃烧是放热反应还是吸热反应？试用图像分析燃料燃烧过程中发生能量变化的本质原因。 提示：燃烧是放热反应，所以反应物能量大于生成物能量，图示如下： 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 [思考2]　请根据图示判断哪种燃料更适合作车用燃油？为什么？ 提示：选择燃料A。因为A达到燃点所需要的能量少且放出的热量多。 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 [思考3]　如何减少汽车尾气污染对城市环境的危害？ 提示：要减少汽车尾气污染对城市环境的危害，最有效的办法是调整城市交通政策，大幅减少私家车数量，优先发展公交，提倡自行车交通；同时，还应加速发展、普及环保型汽车，减少对化石燃料的依赖。使用先进的汽车尾气处理技术，对不符合尾气排放标准的汽车进行淘汰或改造。定期清洗三元催化器，保持机动车尾气净化性能。 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 3．化学反应选择应遵循的原则 (1)从反应物的角度主要考虑：性质、状态、价格、安全性和原料的利用率的高低。 (2)从生成物的角度主要考虑：生成物是否有污染，副产物与产物是否易分离。 (3)从反应条件的角度考虑：条件是否简便、节能。 (4)从操作的角度考虑：操作是否简便、易行。 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 4．六大工业尾气的主要成分及处理方式 硫酸工厂尾气 SO2、O2、N2等，一般用氨水吸收 硝酸工厂尾气 NO、NO2、N2、O2等，一般用NaOH溶液吸收 高炉煤气 CO、CO2、N2等，一般回收利用 炼钢烟气 Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用 焦炉气 H2、CH4、C2H4、CO等，可用作燃料、化工原料 氯碱工业 Cl2，一般用NaOH溶液吸收 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 1．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清洁、低腐蚀、有毒组分含量低、产气量大、产气速度快等特点。 (2)常见气体发生剂种类 ①成分：目前，用于汽车安全气囊的气体发生剂主要由叠氮化钠、三氧化二铁、硝酸铵等物质按一定比例混合而成。其氧化剂主要是Fe2O3。 项目活动2　设计安全气囊 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 2．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。 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 [思考4]　请查阅相关资料，尝试思考解决下列问题。 (1)气体发生器中选择的物质有哪些？ (2)目前，叠氮化钠(NaN3)是在汽车安全气囊系统中普遍使用的物质之一。汽车受到猛烈碰撞时，点火器点火引发叠氮化钠迅速分解，产生氮气和金属钠，同时释放大量的热，如果你是设计师，你会同时在安全气囊系统中加入哪些其他物质？为什么？ 提示：(1)三氧化二铁、硝酸铵等。(2)叠氮化钠受到撞击后，放出的热量被硝酸铵吸收，发生分解反应，生成一氧化二氮气体和水蒸气。同时，金属钠与铁的氧化物反应，生成铁和较为安全的氧化钠。 1 项目活动2 项目活动1 课时作业·规范训练 3．安全气囊的设计方案 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 1 叠氮化钠 产生保护气 产生氮气 2 硝酸铵 吸收反应产生的热量，同时产生气体 生成一氧化二氮和水蒸气 3 氧化铁 反应除去生成的腐蚀性强的物质 与钠反应生成铁和氧化钠 1 项目活动2 项目活动1 课时