高中化學(xué)《研究與實(shí)踐：了解車用能源》課件

研究與實(shí)踐:了解車用能源(針對教材P40“研究與實(shí)踐”)研究與實(shí)踐:了解車用能源1【材料閱讀】材料一:汽車發(fā)展史(1)噴氣式汽車:1680年,英國著名科學(xué)家牛頓設(shè)想了噴氣式汽車的方案,利用噴管噴射蒸汽來推動(dòng)汽車,但未能制成實(shí)物?！静牧祥喿x】2(2)蒸汽動(dòng)力汽車:1769年,法國人N·J·居紐制造了用煤氣燃燒產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)的三輪汽車。1829年,英國的詹姆斯發(fā)明了時(shí)速25千米的蒸汽車,該車可以作為大轎車使用。(2)蒸汽動(dòng)力汽車:3(3)汽油汽車:1885年是汽車發(fā)明取得決定性突破的一年。德國工程師本茨和戴姆勒、英國的巴特勒分別發(fā)明了裝有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車。俄國的普奇洛夫和伏洛波夫兩人發(fā)明了裝有內(nèi)燃機(jī)的汽車。(3)汽油汽車:4(4)電力汽車:第一輛實(shí)際制造出來的電動(dòng)車是由美國人安德森在1832到1839年之間發(fā)明的。1898年,德國人波爾舍開發(fā)了名為“Lohner-Porsche”的電動(dòng)車,該車采用鉛酸蓄電池作為動(dòng)力源。(4)電力汽車:5(5)現(xiàn)代汽車:1885年德國工程師卡爾·本茨在曼海姆制造成一輛裝有汽油機(jī)的三輪車。這一輛裝有內(nèi)燃動(dòng)力機(jī)的汽車被認(rèn)為是世界上真正的第一輛汽車,因?yàn)樗钦嬲云蜑閯?dòng)力源的第一輛汽車,而不是蒸汽機(jī)。(5)現(xiàn)代汽車:6(6)新能源汽車:①混合動(dòng)力汽車:內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。②純電動(dòng)汽車:以蓄電池提供電能作為動(dòng)力。③燃料電池汽車:以燃料電池提供電能作為動(dòng)力。④氫動(dòng)力汽車⑤超級電容汽車(6)新能源汽車:7材料二:汽車燃料1.常規(guī)汽車燃料汽油和柴油是目前汽車最常用的燃料。通過石油煉制獲得的汽油和柴油能量密度高、價(jià)格低、不易變質(zhì)、便于運(yùn)輸,因此非常適用于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。材料二:汽車燃料82.發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料:發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料指使用代用燃料來替代汽油或柴油。目前國內(nèi)開發(fā)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料包括天然氣、液化石油氣、甲醇、乙醇、生物質(zhì)燃料、氫氣以及二甲基醚等。2.發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料:9材料三:燃料熱值燃料熱值也叫燃料發(fā)熱量,是指單位質(zhì)量(指固體或液體)或單位體積(指氣體)的燃料完全燃燒,燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度(一般為環(huán)境溫度)時(shí)所釋放出來的熱量。材料三:燃料熱值10【思考提升】1.你最終選擇了哪種燃料和哪種能量轉(zhuǎn)化方式?你在選擇時(shí)重點(diǎn)考慮了哪些因素?提示:選擇氫能源,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。選擇時(shí)考慮①來源和儲量;②對環(huán)境的影響;③價(jià)格;④能量轉(zhuǎn)化效率。【思考提升】112.通過了解車用能源的發(fā)展過程,你得到什么啟示?提示:逐漸由傳統(tǒng)能源向清潔、無污染、可循環(huán)的新能源轉(zhuǎn)換。2.通過了解車用能源的發(fā)展過程,你得到什么啟示?123.燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車相比,具有哪些優(yōu)點(diǎn)?提示:①零排放或近似零排放;②減少了機(jī)油泄露帶來的水污染;③降低了溫室氣體的排放;④提高了燃油經(jīng)濟(jì)性;⑤提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率;⑥運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲。3.燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車相比,具有哪些優(yōu)點(diǎn)?13【遷移應(yīng)用】能源危機(jī)是當(dāng)前全球性的問題,“開源節(jié)流”是應(yīng)對能源危機(jī)的重要舉措?！具w移應(yīng)用】14請回答下列問題:(1)下列做法不利于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號)。

a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源b.大力開采煤、石油和天然氣,以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求請回答下列問題:15c.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?減少煤、石油等化石燃料的使用d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用,注重資源的循環(huán)再生c.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?減少煤、石油等化16(2)氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高,具有廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)(圖中所用電極均為惰性電極):(2)氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。氫氧17對于氫氧燃料電池,下列敘述不正確的是________。

A.a電極是負(fù)極,OH-移向負(fù)極B.b電極的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-====4OH-C.電池總反應(yīng)式為2H2+O22H2OD.電解質(zhì)溶液的pH保持不變E.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置點(diǎn)燃====對于氫氧燃料電池,下列敘述不正確的是________。

點(diǎn)燃18(3)已知1mol甲醇燃燒放熱726.5kJ,在直接以甲醇為燃料的電池中,消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為________(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)。

(3)已知1mol甲醇燃燒放熱726.5kJ,在直接以甲19【解析】(1)通過分析只有b項(xiàng)不利于能源“開源節(jié)流”。(2)C項(xiàng)反應(yīng)條件不是點(diǎn)燃,C項(xiàng)錯(cuò);隨著燃料電池的不斷反應(yīng),水越來越多,KOH溶液濃度逐漸減小,pH逐漸降低,D項(xiàng)錯(cuò)。(3)該燃料電池的理論效率=×100%≈96.6%?！窘馕觥?1)通過分析只有b項(xiàng)不利于能源“開源節(jié)20答案:(1)b(2)CD

(3)96.6%答案:(1)b21研究與實(shí)踐:了解車用能源(針對教材P40“研究與實(shí)踐”)研究與實(shí)踐:了解車用能源22【材料閱讀】材料一:汽車發(fā)展史(1)噴氣式汽車:1680年,英國著名科學(xué)家牛頓設(shè)想了噴氣式汽車的方案,利用噴管噴射蒸汽來推動(dòng)汽車,但未能制成實(shí)物?！静牧祥喿x】23(2)蒸汽動(dòng)力汽車:1769年,法國人N·J·居紐制造了用煤氣燃燒產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)的三輪汽車。1829年,英國的詹姆斯發(fā)明了時(shí)速25千米的蒸汽車,該車可以作為大轎車使用。(2)蒸汽動(dòng)力汽車:24(3)汽油汽車:1885年是汽車發(fā)明取得決定性突破的一年。德國工程師本茨和戴姆勒、英國的巴特勒分別發(fā)明了裝有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車。俄國的普奇洛夫和伏洛波夫兩人發(fā)明了裝有內(nèi)燃機(jī)的汽車。(3)汽油汽車:25(4)電力汽車:第一輛實(shí)際制造出來的電動(dòng)車是由美國人安德森在1832到1839年之間發(fā)明的。1898年,德國人波爾舍開發(fā)了名為“Lohner-Porsche”的電動(dòng)車,該車采用鉛酸蓄電池作為動(dòng)力源。(4)電力汽車:26(5)現(xiàn)代汽車:1885年德國工程師卡爾·本茨在曼海姆制造成一輛裝有汽油機(jī)的三輪車。這一輛裝有內(nèi)燃動(dòng)力機(jī)的汽車被認(rèn)為是世界上真正的第一輛汽車,因?yàn)樗钦嬲云蜑閯?dòng)力源的第一輛汽車,而不是蒸汽機(jī)。(5)現(xiàn)代汽車:27(6)新能源汽車:①混合動(dòng)力汽車:內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。②純電動(dòng)汽車:以蓄電池提供電能作為動(dòng)力。③燃料電池汽車:以燃料電池提供電能作為動(dòng)力。④氫動(dòng)力汽車⑤超級電容汽車(6)新能源汽車:28材料二:汽車燃料1.常規(guī)汽車燃料汽油和柴油是目前汽車最常用的燃料。通過石油煉制獲得的汽油和柴油能量密度高、價(jià)格低、不易變質(zhì)、便于運(yùn)輸,因此非常適用于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。材料二:汽車燃料292.發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料:發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料指使用代用燃料來替代汽油或柴油。目前國內(nèi)開發(fā)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料包括天然氣、液化石油氣、甲醇、乙醇、生物質(zhì)燃料、氫氣以及二甲基醚等。2.發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料:30材料三:燃料熱值燃料熱值也叫燃料發(fā)熱量,是指單位質(zhì)量(指固體或液體)或單位體積(指氣體)的燃料完全燃燒,燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度(一般為環(huán)境溫度)時(shí)所釋放出來的熱量。材料三:燃料熱值31【思考提升】1.你最終選擇了哪種燃料和哪種能量轉(zhuǎn)化方式?你在選擇時(shí)重點(diǎn)考慮了哪些因素?提示:選擇氫能源,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。選擇時(shí)考慮①來源和儲量;②對環(huán)境的影響;③價(jià)格;④能量轉(zhuǎn)化效率?！舅伎继嵘?22.通過了解車用能源的發(fā)展過程,你得到什么啟示?提示:逐漸由傳統(tǒng)能源向清潔、無污染、可循環(huán)的新能源轉(zhuǎn)換。2.通過了解車用能源的發(fā)展過程,你得到什么啟示?333.燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車相比,具有哪些優(yōu)點(diǎn)?提示:①零排放或近似零排放;②減少了機(jī)油泄露帶來的水污染;③降低了溫室氣體的排放;④提高了燃油經(jīng)濟(jì)性;⑤提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率;⑥運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲。3.燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車相比,具有哪些優(yōu)點(diǎn)?34【遷移應(yīng)用】能源危機(jī)是當(dāng)前全球性的問題,“開源節(jié)流”是應(yīng)對能源危機(jī)的重要舉措?！具w移應(yīng)用】35請回答下列問題:(1)下列做法不利于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號)。

a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源b.大力開采煤、石油和天然氣,以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求請回答下列問題:36c.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?減少煤、石油等化石燃料的使用d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用,注重資源的循環(huán)再生c.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?減少煤、石油等化37(2)氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高,具有廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)(圖中所用電極均為惰性電極):(2)氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。氫氧38對于氫氧燃料電池,下列敘述不正確的是________。

A.a電極是負(fù)極,OH-移向負(fù)極B.b電極的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-====4OH-C.電池總反應(yīng)式為2H2+O22H2OD.電解質(zhì)溶液的pH保持不變E.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置點(diǎn)燃====對于氫氧燃料電池,下列敘述不正確的是________。

點(diǎn)燃39(3)已知1mol甲醇燃燒放熱726.5kJ,在直接以甲醇為燃料的電池中,消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為________(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)。

(3)已知1