第六章 研究與實踐2 了解車用能源

1、研究與實踐2了解車用能源【研究目的】1.了解汽車動力的變遷。2.從給汽車提供動力，提高能源利用率，減小環(huán)境污染等不同角度，分析和比較不同燃料與能量轉(zhuǎn)化方式的優(yōu)劣，體會開發(fā)新的車用能源的重要意義?！静牧祥喿x】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汽車，但未能制成實物。(2)蒸汽動力汽車1769年，法國人NJ居紐制造了用煤氣燃燒產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動的三輪汽車。1829年，英國的詹姆斯發(fā)明了時速25千米的蒸汽車，該車可以作為大轎車使用。(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

2、有汽油發(fā)動機的汽車。俄國的普奇洛夫和伏洛波夫兩人發(fā)明了裝有內(nèi)燃機的汽車。(4)電力汽車第一輛實際制造出來的電動車是由美國人安德森在1832年到1839年之間發(fā)明的。1898年，德國人波爾舍開發(fā)了名為“LohnerPorsche”的電動車，該車采用鉛酸蓄電池作為動力源。(5)現(xiàn)代汽車1885年德國工程師卡爾本茨在曼海姆制造了一輛裝有汽油機的三輪車。這一輛裝有內(nèi)燃動力機的汽車被認為是世界上真正的第一輛汽車，因為它是真正以汽油為動力源的第一輛汽車，而不是蒸汽機。(6)新能源汽車混合動力汽車：內(nèi)燃機可持續(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。純電動汽車：以蓄電池提供電能作為動力。燃料電

3、池汽車：以燃料電池提供電能作為動力。氫動力汽車。超級電容汽車。材料二車用能源的種類(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、價格低、不易變質(zhì)、便于運輸，因此非常適用于點燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機。(2)代用燃料發(fā)動機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)動機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。(3)燃料電池燃料電池電動汽車替代內(nèi)燃機動力汽車將是發(fā)展趨勢。燃料電池是一種直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。從理論上來講，只要連續(xù)供給燃料，燃料電池便能連續(xù)發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率高，且能量高、無噪

4、音、無污染，正在成為理想的能源利用方式。(4)鋰電池等新型電池車用鋰電池是混合動力汽車及電動汽車的動力電池，具有能量密度高、容量大、無記憶性等優(yōu)點。石墨烯電池：是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。1234【思考提升】1.下表列出1 mol常用燃料完全燃燒生成CO2(g)及H2O(l)時放出的熱量，結(jié)合燃燒反應(yīng)，解答下列問題：燃料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 500(1)寫出表中五種物質(zhì)燃燒的化學(xué)方程式，分析相同物質(zhì)的量各物質(zhì)消耗氧氣的量由多到少的

5、順序。辛烷乙醇甲烷碳氫氣。1234(2)從燃燒產(chǎn)物分析，最環(huán)保的燃料是_。(3)一般來說，與氧氣接觸面積大，耗氧量小，含碳燃料燃燒越充分，表中四種含碳燃料燃燒時產(chǎn)生污染物最少的是_。燃料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 500氫氣甲烷1234(4)分別計算1 g題述五種燃料完全燃燒，放出的熱量。燃料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 50012341234(5)從資源、污染、熱值的角度你選用哪種車用

6、燃料？燃料氫氣煤的主要成分碳(C)天然氣的主要成分甲烷乙醇汽油的主要成分之一辛烷(C8H18)放出熱量/kJ286393.58901 3665 500提示天然氣或乙醇、汽油。12342.某同學(xué)根據(jù)所查閱的資料，繪制了三種可燃物在空氣中發(fā)生燃燒反應(yīng)的能量變化示意圖。根據(jù)示意圖，你認為可燃物_(填“A”“B”或“C”)更適合用作車用燃料，選擇的理由是_。A 可燃物A、B燃燒放出的能量差不多，比可燃物C多，但A點燃所需能量低，更容易點火1234提示發(fā)展新能源汽車(純電動汽車，燃料電池汽車等)；將汽車尾氣通過凈化裝置，轉(zhuǎn)化后再排放。當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，催化劑將增強一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化還原反應(yīng)。其中，一氧化碳在高溫下被氧化成無色、無毒的二氧化碳氣體，碳氫化合物在高溫下被氧化成水和二氧化碳，氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮氣和氧氣。因此，這三種對人體健康有害的氣體都變成了無害氣體，汽車尾氣得以凈化。3.汽車尾氣中含有150200種化合物，其中對人體健康造成危害的主要有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物等。目前解決汽車尾氣污染問題所采取的措施主要有哪些？12344.從化學(xué)反應(yīng)中能量變化的角度分析，選擇車用燃料時主要應(yīng)考慮哪些因素？提示選擇