13.项目式学习—探秘航空燃料。
C919客机是我国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机,是中国航空工业的骄傲。燃料是飞机的动力来源,某化学小组开展了“我是飞机燃料设计师”项目式学习活动。
任务一:了解航空燃料
(1)飞机的燃料是航空煤油,请写出航空煤油(以$\ce{C_{8}H_{18}}$计)完全燃烧的化学方程式:。与燃烧等质量的乙醇相比,航空煤油完全燃烧产生的二氧化碳质量(填“大于”“小于”或“等于”)乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。
(2)航空煤油燃烧产生大量$\ce{CO_{2}}$,某地建设了$\ce{CO_{2}}$回收利用的循环设施(如图1)。

①发生器1中发生反应的化学方程式为,该反应过程中的能量转化形式为。
②小林用微观示意图(如图2)表示发生器2中发生的化学反应。请分析另一种生成物是(填“单质”或“化合物”)。

任务二:探秘发动机的燃烧室
如图3是某型号飞机发动机的工作简图。

(3)空气需压缩后进入燃烧室,从微观的角度解释其原因:。
(4)为探究燃料喷成细雾状的原因,进行如下实验:
①分别取两份等体积的航空煤油,一份放在金属瓶盖内点燃(如图4),一份用喷壶喷成细雾状后点燃(如图5)。结合实验现象分析,燃烧室内将航空煤油喷成细雾状使其充分燃烧的目的是、(答两点)。

②实验结束后,金属瓶盖内的航空煤油仍在燃烧,请提供一种灭火的方法:。
任务三:设计未来燃料
航空煤油是从石油中分离出来的,为节约化石能源,需寻找航空煤油的替代品。
(5)以地沟油为原料炼制生物航空煤油。地沟油经处理后得到油水混合物,再经过(填操作名称)得到油,进一步转化可制得航空煤油。
(6)氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水,请描述该反应的微观过程:。
科学家尝试利用该反应产生的能量为飞机提供动力,从对环境影响的角度分析,与航空煤油相比,选择氨气作为燃料的优点是(答一条)。
C919客机是我国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机,是中国航空工业的骄傲。燃料是飞机的动力来源,某化学小组开展了“我是飞机燃料设计师”项目式学习活动。
任务一:了解航空燃料
(1)飞机的燃料是航空煤油,请写出航空煤油(以$\ce{C_{8}H_{18}}$计)完全燃烧的化学方程式:。与燃烧等质量的乙醇相比,航空煤油完全燃烧产生的二氧化碳质量(填“大于”“小于”或“等于”)乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。
(2)航空煤油燃烧产生大量$\ce{CO_{2}}$,某地建设了$\ce{CO_{2}}$回收利用的循环设施(如图1)。
①发生器1中发生反应的化学方程式为,该反应过程中的能量转化形式为。
②小林用微观示意图(如图2)表示发生器2中发生的化学反应。请分析另一种生成物是(填“单质”或“化合物”)。
任务二:探秘发动机的燃烧室
如图3是某型号飞机发动机的工作简图。
(3)空气需压缩后进入燃烧室,从微观的角度解释其原因:。
(4)为探究燃料喷成细雾状的原因,进行如下实验:
①分别取两份等体积的航空煤油,一份放在金属瓶盖内点燃(如图4),一份用喷壶喷成细雾状后点燃(如图5)。结合实验现象分析,燃烧室内将航空煤油喷成细雾状使其充分燃烧的目的是、(答两点)。
②实验结束后,金属瓶盖内的航空煤油仍在燃烧,请提供一种灭火的方法:。
任务三:设计未来燃料
航空煤油是从石油中分离出来的,为节约化石能源,需寻找航空煤油的替代品。
(5)以地沟油为原料炼制生物航空煤油。地沟油经处理后得到油水混合物,再经过(填操作名称)得到油,进一步转化可制得航空煤油。
(6)氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水,请描述该反应的微观过程:。
科学家尝试利用该反应产生的能量为飞机提供动力,从对环境影响的角度分析,与航空煤油相比,选择氨气作为燃料的优点是(答一条)。
答案
解:
(1) $\ce{2C_{8}H_{18} + 25O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}16CO_{2} + 18H_{2}O}$;大于
(2) ① $\ce{2H_{2}O\xlongequal{\mathrm{通电}}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$;电能转化为化学能
② 化合物
(3) 分子之间有间隔,压缩空气时分子间的间隔减小,单位体积内氧分子的数目更多,有利于燃料充分燃烧
(4) ① 增大航空煤油与空气的接触面积,使燃烧更充分;让燃料燃烧更剧烈,释放更多能量(合理即可)
② 用湿抹布盖灭(或用沙土覆盖,合理即可)
(5) 分液(或静置分层后将油层分离)
(6) 氨分子和氧分子分裂为氮原子、氢原子、氧原子,氮原子重新结合成氮分子,氢原子和氧原子结合成水分子;燃烧产物为氮气和水,不会生成二氧化碳等温室气体,几乎无污染(合理即可)
(1) $\ce{2C_{8}H_{18} + 25O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}16CO_{2} + 18H_{2}O}$;大于
(2) ① $\ce{2H_{2}O\xlongequal{\mathrm{通电}}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$;电能转化为化学能
② 化合物
(3) 分子之间有间隔,压缩空气时分子间的间隔减小,单位体积内氧分子的数目更多,有利于燃料充分燃烧
(4) ① 增大航空煤油与空气的接触面积,使燃烧更充分;让燃料燃烧更剧烈,释放更多能量(合理即可)
② 用湿抹布盖灭(或用沙土覆盖,合理即可)
(5) 分液(或静置分层后将油层分离)
(6) 氨分子和氧分子分裂为氮原子、氢原子、氧原子,氮原子重新结合成氮分子,氢原子和氧原子结合成水分子;燃烧产物为氮气和水,不会生成二氧化碳等温室气体,几乎无污染(合理即可)
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