资源描述
1了解汽油的主要化学成分及其在燃烧时发生的化学反应。 2了解汽车尾气中主要有害气体的成分以及治理方法。 3从能源消耗及环保的角度认识今后汽车发展的方向。,课题3 汽车燃料清洁化,通过石油分馏得到的汽油是纯净物吗？ 提示 不是纯净物，是一定沸点范围内烃的混合物。,1.汽油是分子中含有5 个碳原子的 物。含有的烷烃主要是 ，完全燃烧时生成 和 ，不完全燃烧则生成 和 。汽油沸点低，是石油 的产物，但该法不能满足汽车工业的发展需要，还需进一步将得到的重油 ，得到更多的汽油。,11,烃的混合,己烷、庚烷、辛烷和壬烷,CO2,H2O,CO,碳单质,分馏,裂解,2汽油抗爆震的程度以 的大小来衡量，该值越高，抗爆震程度越 ；汽油所含分子支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高，它的抗爆震性 ，所含直链烃分子越多，它的抗爆震性 ，为了提高汽油的抗爆震性，人们往里加入抗震剂，最初用 ，但这样在尾气中增加了铅污染，目前已禁止使用，改用 作抗震剂，简写为 。,辛烷值,高,越好,越差,四乙基铅,甲基叔丁基醚,MTBE,3汽车尾气含有多种污染空气的有害气体，主要有 ， ， 等。处理措施是在汽车的排气管上安装 装置，使有害气体转化为 气体。,一氧化碳,氮氧化合物,二氧化硫,催化转化器,无害,要从根本上杜绝有害气体的产生，汽车燃料必须 ，所谓清洁燃料就是以 和 为燃料，汽车最理想的清洁燃料是 ，但目前还不能广泛使用，还需解决好 问题。,清洁化,压缩天然气,液化石油气,氢气,廉价制氢、储氢,【慎思】 2011年7月3日，由国家科技部、全国“清洁汽车”行动协调小组、北京市政府和中国石油化工集团联合主办的第七届北京国际纯电动车、混合动力车暨清洁能源汽车及零部件展览会上，来自20多个国家的汽车巨头及数十家国内企业、科研院所，争相把最新研制的电动车、清洁燃料汽车及相关技术带到人们面前，让人们感受到“清洁汽车”时代就要来临。请在查阅资料的基础上，探究出现“清洁汽车”的原因是什么？可以取代石油制品作为汽车动力的清洁能源有哪些？,提示 汽车作为推动人类文明向前跃进的现代社会产物，在给人类生活带来便捷舒适的同时，对自然生态环境的恶化也有难以推卸的责任。据报道城市大气的污染物主要来自工业污染和汽车尾气，近年来汽车持有量增长率已达20%，99%的一氧化碳和一氧化氮的排放来源于汽车尾气。所以电动车、清洁燃料汽车及相关技术出现是必然的。,现在汽车使用的主要燃料汽油来自石油，而石油是非再生资源，并非取之不尽，用之不竭。不用多久，就可能消耗殆尽，而且汽车排放出大量废气和发出嗓音，污染环境，危害人们的身体健康。因此，汽车制造商在不断完善发动机的燃烧系统，采用先进的电子控制技术和高性能的污染物净化装置，使用无铅汽油等的同时，投入巨额资金，研制污染排放少、有利于环境保护的代用燃料汽车。就世界范围而言，最成功的代用燃料是液化石油气（LPG）和压缩天然气（CNG）。20世纪80年代后，各种代用燃料汽车及电动汽车成了研究开发清洁燃料的热门。,1汽油的组成,分子中含有511个碳原子的烃的混合物。 主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷。,汽油进入汽缸后，经电火花点燃迅速燃烧，产生的热气体做功推动活塞往复运动产生动力，使汽车前进。,3汽油的作用原理,（1）石油的分馏。 （2）石油的催化裂化。 （1）汽油的抗爆震的程度以辛烷值的大小来衡量。 （2）辛烷值也就是我们常说的汽油标号。 （3）汽油中所含分子支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高，它的抗爆震性越好。 （4）常用抗爆震剂 四乙基铅Pb（C2H5）4、甲基叔丁基醚（MTBE）。,4汽油的来源,5汽油的标号与抗震性,（1）汽车尾气 若空气不足，则会产生CO有害气体；若空气过量，则产生氮氧化物NOx，如N2O2=2NO，2NOO2=2NO2，其中CO、NOx都是空气污染物。汽车尾气中的有害气体主要有CO、氮氧化物、SO2等。,6汽车尾气及处理措施,（2）尾气处理 在汽车的排气管上安装填充催化剂的催化装置，使有害气体CO、NO x转化为CO2和N2，例如：2CO2NO=2CO2N2。 （3）措施缺陷 无法消除硫的氧化物对环境的污染，还加速了SO2向SO3的转化，使排出的废气酸度升高。 只能减少，无法从根本上杜绝有害气体产生。,【例1】 在1.013105Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是 （ ）。,A.在标准状况时，新戊烷是气体 B在1.013105Pa，20 时，C5H12都是液体 C烷烃随碳原子数增加，沸点降低 DC5H12随支链增加，沸点降低,解析 新戊烷的沸点是9.5 ，标准状况下是液体，20 时是气体，则A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高。C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低。 答案 D,【体验1】 据媒体报道，近年来，我国许多城市实施汽车“油改气”工程，即将燃料由汽油改为液化石油气（含C、H元素），目的是改善城市的空气质量。排放量因“油改气”工程而减少的气体是 （ ）。 SO2 CO CO2 NO2 A B C D,解析 汽油的成分主要是C5C11之间的液体碳氢化合物，主要含有烷烃、环烷烃、烯烃等，还有少量的硫、氮、氧等元素的烃类衍生物和金属化合物，所以燃烧会产生SO2、NO2等气体，液化石油气主要成分是丙烷、丁烷等，与汽油相比，它的燃烧温度低，不容易产生SO2、NO2等污染物。 答案 D,（1）汽车尾气是城市空气的主要污染源之一，严重影响着人们的身体健康和生态环境。 （2）给汽车安装尾气净化器只能部分地减少汽车尾气的污染，不能杜绝汽车尾气中含有的有害气体。要想从根本上解决汽车的尾气污染，只能使汽车燃料或动力清洁化。,1必要性,（1）以压缩天然气和液化石油气为燃料。 （2）以氢气为燃料。 （3）研制以压缩空气为动力的气动汽车。 （4）研制以燃料电池、太阳能电池、超级电容、大功率可充电电池等为动力的电动汽车。,2做法,【例2】 近年来，在许多城市街头会发现不少公交车和出租车上印有“CNG”的标识，表示它们是以天然气作燃料的汽车。推行这一改革的主要目的是 （ ）。 A延长发动机的寿命 B促进地方经济的发展，增加再就业机会 C节约能源 D减少大气污染 解析 天然气燃烧产生的产物对环境污染小。 答案 D,【体验2】 为减少汽车对城市大气的污染，近年来中国成功地开发出了以新燃料作能源的“绿色汽车”。这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境。这种“绿色汽车”的燃料可能是 （ ）。 A甲醇 B汽油 C柴油 D重油 解析 甲醇为新燃料，而汽油柴油重油均来自石油，为常规化石燃料。 答案 A,【案例】 下表表示的是汽车的行驶速度与所产生的大气污染物的质量之间的关系（按汽车平均行驶1 km计算）。,（1）当汽车速度增加时，气体的质量增加的最快的是 。 （2）要使污染程度减到最小，汽车的速度应保持在 。 （3）从上表中还能得出的结论是_。,解析 该汽车的行驶速度与排放的污染物总质量的对应关系是：50 kmh110 g，80 kmh17.5 g，120 kmh114.2 g。 答案 （1）氮的氧化物 （2）80 kmh1 （3）本题具有开放性，以下解答仅供参考。 结论1：无论汽车以什么速度行驶，尾气中一氧化碳的质量总是最大。,结论2：当汽车速度从50 kmh1提高到80 kmh1时，尾气中一氧化碳和碳氢化合物的质量减小，原因可能是速度提高，温度升高，燃料燃烧充分；当汽车速度提高到120 kmh1时，尾气中一氧化碳和碳氢化合物的质量又增大，原因可能是速度过高，消耗的燃料增多而造成的。 结论3：要使尾气中污染物的排放总量达到最小，汽车速度不能过高或过低，要保持在一个合适的速度。,
展开阅读全文