1、研究与实践:了解车用能源(针对教材P40“研究与实践”)【材料阅读材料阅读】材料一材料一:汽车发展史汽车发展史(1)(1)喷气式汽车喷气式汽车:16801680年年,英国著名科学家牛顿设想了喷气式汽车的方案英国著名科学家牛顿设想了喷气式汽车的方案,利用喷管喷射蒸汽来推动汽车利用喷管喷射蒸汽来推动汽车,但未能制成实物。但未能制成实物。(2)(2)蒸汽动力汽车蒸汽动力汽车:17691769年年,法国人法国人NJNJ居纽制造了用煤气燃烧产生蒸汽居纽制造了用煤气燃烧产生蒸汽驱动的三轮汽车。驱动的三轮汽车。18291829年年,英国的詹姆斯发明了时速英国的詹姆斯发明了时速2525千米的蒸汽车千米的蒸汽车
2、,该该车可以作为大轿车使用。车可以作为大轿车使用。(3)(3)汽油汽车汽油汽车:18851885年是汽车发明取得决定性突破的一年。德国工程年是汽车发明取得决定性突破的一年。德国工程师本茨和戴姆勒、英国的巴特勒分别发明了装有汽油师本茨和戴姆勒、英国的巴特勒分别发明了装有汽油发动机的汽车。俄国的普奇洛夫和伏洛波夫两人发明发动机的汽车。俄国的普奇洛夫和伏洛波夫两人发明了装有内燃机的汽车。了装有内燃机的汽车。(4)(4)电力汽车电力汽车:第一辆实际制造出来的电动车是由美国人安德森在第一辆实际制造出来的电动车是由美国人安德森在18321832到到18391839年之间发明的。年之间发明的。1898189
3、8年年,德国人波尔舍开发了名为德国人波尔舍开发了名为“LohnerLohner-Porsche”-Porsche”的电动车的电动车,该车采用铅酸蓄电池作为动力源。该车采用铅酸蓄电池作为动力源。(5)(5)现代汽车现代汽车:18851885年德国工程师卡尔年德国工程师卡尔本茨在曼海姆制造成一辆装本茨在曼海姆制造成一辆装有汽油机的三轮车。这一辆装有内燃动力机的汽车被有汽油机的三轮车。这一辆装有内燃动力机的汽车被认为是世界上真正的第一辆汽车认为是世界上真正的第一辆汽车,因为它是真正以汽油因为它是真正以汽油为动力源的第一辆汽车为动力源的第一辆汽车,而不是蒸汽机。而不是蒸汽机。(6)(6)新能源汽车新能
4、源汽车:混合动力汽车混合动力汽车:内燃机可持续工作内燃机可持续工作,电池又可以不断电池又可以不断得到充电得到充电,故其行程和普通汽车一样。故其行程和普通汽车一样。纯电动汽车纯电动汽车:以蓄电池提供电能作为动力。以蓄电池提供电能作为动力。燃料电池汽车燃料电池汽车:以燃料电池提供电能作为动力。以燃料电池提供电能作为动力。氢动力汽车氢动力汽车超级电容汽车超级电容汽车材料二材料二:汽车燃料汽车燃料1.1.常规汽车燃料常规汽车燃料汽油和柴油是目前汽车最常用的燃料。通过石油炼制汽油和柴油是目前汽车最常用的燃料。通过石油炼制获得的汽油和柴油能量密度高、价格低、不易变质、获得的汽油和柴油能量密度高、价格低、不
5、易变质、便于运输便于运输,因此非常适用于点燃式发动机和压燃式发动因此非常适用于点燃式发动机和压燃式发动机。机。2.2.发动机代用燃料发动机代用燃料:发动机代用燃料指使用代用燃料来替代汽油或柴油。发动机代用燃料指使用代用燃料来替代汽油或柴油。目前国内开发使用的发动机代用燃料包括天然气、液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、氢气以及二甲化石油气、甲醇、乙醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等。基醚等。材料三材料三:燃料热值燃料热值燃料热值也叫燃料发热量燃料热值也叫燃料发热量,是指单位质量是指单位质量(指固体或液指固体或液体体)或单位体积或单位体积(指气体指气
6、体)的燃料完全燃烧的燃料完全燃烧,燃烧产物冷燃烧产物冷却到燃烧前的温度却到燃烧前的温度(一般为环境温度一般为环境温度)时所释放出来的时所释放出来的热量。热量。【思考提升思考提升】1.1.你最终选择了哪种燃料和哪种能量转化方式你最终选择了哪种燃料和哪种能量转化方式?你在选你在选择时重点考虑了哪些因素择时重点考虑了哪些因素?提示提示:选择氢能源选择氢能源,化学能转化为电能。选择时考虑化学能转化为电能。选择时考虑来源和储量来源和储量;对环境的影响对环境的影响;价格价格;能量转化效率能量转化效率。2.2.通过了解车用能源的发展过程通过了解车用能源的发展过程,你得到什么启示你得到什么启示?提示提示:逐渐
7、由传统能源向清洁、无污染、可循环的新能逐渐由传统能源向清洁、无污染、可循环的新能源转换。源转换。3.3.燃料电池汽车与传统汽车相比燃料电池汽车与传统汽车相比,具有哪些优点具有哪些优点?提示提示:零排放或近似零排放零排放或近似零排放;减少了机油泄露带来减少了机油泄露带来的水污染的水污染;降低了温室气体的排放降低了温室气体的排放;提高了燃油经提高了燃油经济性济性;提高了发动机燃烧效率提高了发动机燃烧效率;运行平稳、无噪声运行平稳、无噪声。【迁移应用迁移应用】能源危机是当前全球性的问题能源危机是当前全球性的问题,“,“开源节流开源节流”是应对能是应对能源危机的重要举措。源危机的重要举措。请回答下列问
8、题请回答下列问题:(1)(1)下列做法不利于能源下列做法不利于能源“开源节流开源节流”的是的是_(_(填序号填序号)。a.a.大力发展农村沼气大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源能源b.b.大力开采煤、石油和天然气大力开采煤、石油和天然气,以满足人们日益增长的以满足人们日益增长的能源需求能源需求c.c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少煤减少煤、石油等化石燃料的使用、石油等化石燃料的使用d.d.减少资源消耗减少资源消耗,增加资源的重复使用增加资源的重复使用,注重资源的循注重资源的循环再生环再生(2)(2)
9、氢气是一种新型的绿色能源氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工又是一种重要的化工原料。氢氧燃料电池能量转化率高原料。氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用图中所用电极均为惰性电极电极均为惰性电极):):对于氢氧燃料电池对于氢氧燃料电池,下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是_。A.aA.a电极是负极电极是负极,OH,OH-移向负极移向负极B.bB.b电极的电极反应为电极的电极反应为O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-C.C.电池总反应式为电池总反应式为2H
10、2H2 2+O+O2 2 2H 2H2 2O OD.D.电解质溶液的电解质溶液的pHpH保持不变保持不变E.E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置储藏在电池内的新型发电装置点燃点燃=(3)(3)已知已知1 mol1 mol甲醇燃烧放热甲醇燃烧放热726.5 kJ,726.5 kJ,在直接以甲醇为在直接以甲醇为燃料的电池中燃料的电池中,消耗消耗1 mol1 mol甲醇所能产生的最大电能为甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ,702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为则该燃料电池的理论效率为_(_(燃料燃料电池的理
11、论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比池反应所能释放的全部能量之比)。【解析解析】(1)(1)通过分析只有通过分析只有b b项不利于能源项不利于能源“开源节开源节流流”。(2)C(2)C项反应条件不是点燃项反应条件不是点燃,C,C项错项错;随着燃料电池的不随着燃料电池的不断反应断反应,水越来越多水越来越多,KOH,KOH溶液浓度逐渐减小溶液浓度逐渐减小,pH,pH逐渐降逐渐降低低,D,D项错。项错。(3)(3)该燃料电池的理论效率该燃料电池的理论效率=100%96.6%100%96.6%。702.1 kJ726.5 kJ答案答案:(1)b(1)b(2)CD(2)CD(3)96.6(3)96.6%
