作者：***
汽车安全气囊价格来源：《中学生数理化·自主招生》2020年第02期
在2019版化学鲁科版教材中出现了一个崭新的栏目“微项目”，设置的目的是激发同学们科学探究的兴趣，提高同学们科学探究的水平。本文拟谈谈研究车用燃料及安全气囊的微项目学习的设想与操作流程。
一、项目目标分析
本项目有两个目标：（1）了解汽车燃料，尝试选择、优化车用燃料，建立化学反应中物质变化与能量变化的关联，初步形成利用化学反应中的物质变化和能量变化指导生产实践的基本思路。（2）通过设计安全气囊，初步形成从化学反应中的物质变化和能量变化及反应速率的视角科学解决问题的思路。
二、项目前期准备与实施
1.前期准备：同学们预习教材，利用周末时间了解家人、亲戚或邻居的汽车使用的燃料情况，走近汽车观察汽车的结构;走进加油站，向加油员了解车用燃料知识;走进汽车维修站，向维修师傅了解汽车结构知识;查阅资料，了解汽车的发展史、车用燃料的选择、汽车的安全措施等。
2.微项目分项实施：选择车用燃料。
（1）汽车的燃料与研发大体分为三个阶段：第一阶段，研发阶段——利用煤燃烧产生的蒸汽驱动的汽车;第二阶段，能源替换阶段——以燃油为能源的动力汽车;第三阶段，新能源时代——以天然气、氢气等为能源的汽车。
（2）必备知识归纳：车用燃油的来源目前是石油的冶炼，燃油有汽油和柴油两种，目前，汽油和柴油仍是汽车的首选燃料。我国现在推广的车用汽油均为无铅汽油，根据辛烷的含量将汽油划分为89号、92号、95号三个标号，以适应不同的发动机缸筒和不同用户的需求。目前，大部分地区已实施国家第六阶段机动车污染物排放标准，以推动车用油品升级，切实改善空气质量。
（3）车用燃料的设计与调控：汽车尾气中含有多种对环境和人体健康造成危害的物质，目前，解决汽车尾气污染问题所采取的措施，除了推广实施符合“国六”标准的燃油外，各地还根据时间、天气等适时发布限行或优化措施，调整城市、城郊交通政策。当然，这种限行或优化的方法并不是长久之计，还应加速开发、普及商用环保型汽车，减少对汽油、柴油等化石燃料的依赖。同时加大资金投入力度，由政府出面或汽车制造商牵头进一步研发先进的、高效的、低廉的汽车尾气处理技术，并对不符合尾气排放标准的汽车进行改造或淘汰。汽车尾气中氮氧化物治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”。
（4）车用燃料选择的讨论：从化学反应中能量变化的角度选择汽车燃料时，既要考虑燃料发生的化学反应所能释放能量的多少，也要考虑达到燃料燃点时需要吸收能量的多少，还要考虑燃料的来源、价格，以及生成物对环境的影响等因素，做到既经济实惠又趋利避害。
3.微项目分项实施：设计安全气囊。
安全气囊作为车身被动安全性辅助保护设备，越来越受到人们的重视。目前，安全气
囊系统由碰撞传感器、缓冲气囊、气体发生器及其控制系统等组成。叠氮化钠（NaN3）是在汽车安全气囊系统中普遍使用的物质之一。汽车受到猛烈碰撞时，点火器点火引发叠氮化钠迅速分解，产生氮气和金属钠，同时释放大量的热。如果你是设计师，你会同时在安全气囊系统中加入哪些其他物质？为什么？在选择安全气囊的气体发生剂时，不仅要考虑所选物质的性质，还要关注所发生反应中的物质变化、能量变化和反应的化学反应速率，科学、合理地利用化学反应。
作者單位：海南省海口市海南华侨中学
发布评论