内容正文:
跨学科实践活动6
调查家用燃料的变迁与合理使用
九年级化学 上册·人教版2024
1
活动目标
1. 运用调查研究的方法收集资料,了解家用燃料的变迁。
2. 基于家用需求,从燃烧效果、储存、环境保护、成本等角度理解家用燃料的变迁。
3. 结合燃料的性质与燃烧的条件,理解改变燃料加工方式、改进燃烧装置等对燃料合理使用的意义,对家用燃料的选择与合理使用提出改进建议。
2
活动引入
近几十年来,家用燃料经历了巨大的变化。我国幅员辽阔,不同地区家用燃料也不尽相同。家用燃料经历了怎样的变化?原因是什么?这些燃料的使用会带来什么影响?有哪些注意事项?
3
活动设计与实施
任务一
调查家用燃料
1.调查家中目前使用的燃料及其用途。
姓名: 学号:
1.你家里使用的主要燃料是 。
2.这些燃料在家中的主要用途是 (写2条)。
4
活动设计与实施
任务一
调查家用燃料
农村主要燃料:柴禾、液化石油气、煤炭
柴禾
液化石油气
煤炭
5
活动设计与实施
任务一
调查家用燃料
城市主要燃料:天然气、液化石油气、酒精
天然气
液化石油气
酒精
6
活动设计与实施
任务一
调查家用燃料
燃料的主要用途
冬季供暖
烧热水
做饭
照明
……
7
活动设计与实施
任务一
调查家用燃料
2.家用燃料在使用时有一些常见处理方式,如改变燃料的组成、形态,选用合适的燃具,调节燃具进气量等。向家长询问使用燃料时是否进行过这方面的处理,运用燃烧调控等知识解释这些做法的科学原理。
8
活动设计与实施
任务一
调查家用燃料
柴禾
运用燃烧调控等知识解释这些做法的科学原理。
①将柴架空
②将大块的柴劈碎
——提供充足的氧气
——增大与氧气的接触面积
——增大与氧气的接触面积
③用扇子扇
9
活动设计与实施
任务一
调查家用燃料
煤炭
①将煤捣碎或做成蜂窝状
②用扇子扇
——增大煤与氧气的接触面积
——提供充足的氧气
10
活动设计与实施
任务一
调查家用燃料
天然气
调节燃气灶的风门
——调节进入氧气的量
11
活动设计与实施
任务二
了解家用燃料的变迁
1.查阅资料,调查近几十年来我国及本地区家用燃料的变化。
管道天然气(CH4)
柴禾
(纤维素)
蜂窝煤
(碳)
液化石油气(丙烷:C3H8)
12
活动设计与实施
任务二
了解家用燃料的变迁
2.汇总调查结果,整理这些家用燃料的来源、成分、燃烧时发生的主要反应、燃烧产物等,尝试归纳它们的优缺点。
燃料 来源 成分 储存方式 燃烧产物 热值
(MJ/kg)
柴禾 收集秸秆、
砍柴等 C、H、O 堆积存放 CO2、CO、H2O 12
煤 购买煤球、蜂窝煤 C、H、O、N、S 堆积存放 CO2、CO、H2O、SO2、NO、NO2 29
13
活动设计与实施
任务二
了解家用燃料的变迁
燃料 来源 成分 储存方式 燃烧产物 热值
(MJ/kg)
液化
石油气 购买液化石油气罐 C3H8 液化石油气罐 CO2、CO、H2O 36
天然气 管道天然气 CH4 / CO2、CO、H2O 45~50
14
活动设计与实施
任务二
了解家用燃料的变迁
柴禾
来源:
农业废弃物
优点:
来源广、就地取材、易于收集、便宜、柴灰可以施肥
缺点:
①产生大量烟尘、灰渣
②能量利用率不高
③存贮占一定空间且潮湿天气易受潮,使用不方便
15
活动设计与实施
任务二
了解家用燃料的变迁
蜂窝煤
来源:
煤
优点:
①资源丰富,存储量大
②产生的烟尘灰渣比柴草少
缺点:
①易生潮;不易引燃;储存一定空间
②会产生SO2、CO等有毒气体污染空气
③不可再生能源
燃烧时发生的主要反应:
C + O2 CO2
16
活动设计与实施
任务二
了解家用燃料的变迁
液化石油气
来源:
石油
优点:
①洁净,燃烧不会产生粉尘污染
②燃烧热值高,使用方便
③便于挪动
缺点:
①易燃易爆易产生安全事故
②易引起人体中毒 ③成本高
燃烧时发生的主要反应:
C3H8 + 5O2 3CO2+ 4H2O
17
活动设计与实施
任务二
了解家用燃料的变迁
天然气
来源:
天然气
优点:
①燃烧热值高,使用方便 ②污染小
缺点:
①不可再生
②易燃易爆易产生安全事故
③成本高
燃烧时发生的主要反应:
CH4 + 2O2 CO2+ 2H2O
18
活动设计与实施
任务二
了解家用燃料的变迁
3.综合多种因素分析家用燃料变迁的原因。
价格由低到高:
柴→煤→天然气→液化石油气
经济角度
使用便捷程度
煤→柴→液化石油气→天然气
柴→沼气(可再生)→石油→煤→天然气(不可再生)
来源、储量、分布
柴→煤→液化石油气、天然气
环保角度
使用安全性
1
2
3
4
5
煤→柴→液化石油气→天然气
(固体→气体、液体)(都存在隐患)
19
活动设计与实施
任务三
展望未来的家用燃料
1.讨论:对你所在地区家用燃料的选择和使用提出建议。
可以从以下角度讨论分析:
环保
经济成本
燃料热值
操作便利
安全性
20
活动设计与实施
任务三
展望未来的家用燃料
2.查阅资料,了解现有燃料的替代品。
太阳能:通过太阳能电池板将太阳光转换为电能。
风能:使用风力涡轮机来捕获风能并转换成电能。
21
活动设计与实施
任务三
展望未来的家用燃料
地热能:利用地球内部的热能来产生电力或供暖。
生物质能:通过有机物质的直接燃烧或经过生化转换过程产生的生物燃料(如生物柴油、生物乙醇)。
氢能:氢气被视为一种清洁能源载体,可以通过电解水或天然气重整等方法生产,用于燃料电池发电或作为燃料。
22
活动设计与实施
任务三
展望未来的家用燃料
2.小组讨论:从家用需求出发,结合燃料的性质、燃烧的调控、环境保护和社会发展等,分析这些替代品的优势和不足。
以氢能为例
①分布广泛:氢元素在宇宙中分布广泛,尤其在地球的水和有机物质中含量丰富。
②燃烧热值高:氢气的燃烧热值较高,比汽油、酒精、焦炭都要高。与其他燃料相比,氢气在单位质量下能够释放出更多的能量。
优势
23
活动设计与实施
任务三
展望未来的家用燃料
③清洁无污染:氢气燃烧的唯一产物是水,不产生其他污染物,是一种非常清洁的能源。
以氢能为例
优势
不足
氢气大量制取和储运成本较高
24
展示与交流
1
展示小组调查研究成果,在班级内进行交流。
2
与同学交流和相互评价,分享活动收获和体会。
25
练习与应用
1.生活燃料的变迁经历了“木柴 煤炭 煤气 天然气”等过程。下列说法正确的是( )
A. 能量转化:燃料燃烧时将化学能转化为内能
B. 科学态度:上述燃料均属于可再生能源,可以任意使用
C. 化学观念:上述燃料均含有碳元素,完全燃烧后均能生成空气污染物二氧化碳
D. 科学思维:上述燃料燃烧时均有发光、放热现象,所以有发光、放热现象的一定是燃烧
A
26
练习与应用
2.从环境保护的角度考虑,下列燃料最理想的是 ( )
A.汽油 B.柴油 C.氢气 D.煤油
3.下列不属于新能源开发和利用的是 ( )
A.太阳能发电 B.风力发电 C.核能发电 D.火力发电
4.下列做法或说法不正确的是 ( )
A.天然气、太阳能、地热能、潮汐能等都属于新能源
B.可燃冰具有热值高等优点,主要含有甲烷水合物
C.为了节约资源、变废为宝,回收秸秆将其加工成生物柴油
D.改进燃煤炉灶,促使燃料充分燃烧,提高能源的生产效率和使用效率
A
C
D
27
活动总结
跨学科实践活动6
调查家用燃料的变迁与合理使用
1
2
调查家用燃料
了解家用燃料的变迁
3
展望未来的家用燃料
28
九年级化学·人教版
谢谢观看
$$