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
1.人类发展史也是利用燃料的历史家庭燃料使用的变迁,改变了人们的生活,提高了生活质量。家庭使用燃料分类如图所示。下列分析正确的一项是( )
A.家庭最先使用的是天然气 B.蜂窝煤比煤球燃烧更充分
C.煤油是煤分解得到的产品 D.家庭燃料未来方向是煤气
2.家用燃料的使用,经历了如下过程(括号中是燃料的主要成分)。下列说法不正确的是( )
A.煤通常制成蜂窝煤,主要是利于充分燃烧
B.使用液化石油气锅底出现大量炭黑,需要调小灶具进风口
C.煤气泄漏时,立刻关闭阀门,开窗通风
D.未来燃料可能是氢气
3.生活中燃料的变迁经历了“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
4.我国城区居民家用燃料的使用经历了以下发展历程(括号内为主要成分)。下列说法错误的是( )
A.柴草中纤维素由碳、氢、氧三种元素组成
B.将煤块做成蜂窝煤是为了降低蜂窝煤的着火点
C.液化石油气泄漏有发生爆炸的危险
D.使用管道天然气时,应将燃气报警器安装在燃气灶附近墙壁的上方
5.家用燃料的变迁反映了社会的发展,某小组同学根据所学知识对燃烧条件、家用燃料的变迁及调控、燃料燃烧的产物展开系列探究。
(1)含碳燃料不完全燃烧易产生有毒的 气体造成“煤气中毒”,使用时要注意通风透气。
(2)燃烧与人类生产、生活密切相关。下列成语的原意与燃烧不相关的是 (填字母)。
A.卧薪尝胆 B.釜底抽薪 C.火上浇油 D.煽风点火
(3)小组同学通过走访与调查了解到陕西当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→煤气→天然气等几个阶段,并查阅几种燃料的资料如下表。
燃料
木材
煤
煤气
天然气
主要成分
碳、氢、氧等元素
碳、氢、硫、氮等元素
一氧化碳和氢气
甲烷
热值(千卡/kg)
2500—3000
5500
3800—5700
8000—90000
①根据上表可以推出用天然气代替其他燃料的原因是 。
②已知同温同压下,相同体积的任何气体中含有的分子数相同,家用燃气灶一般由灶体进气管、进风管和电子开关等组成。为使燃气充分燃烧,将燃料由煤气换为天然气时,可对燃气灶进行的改造是 。
6.我国现代家庭所用燃料主要有如下几种:
(1)蜂窝煤,蜂窝煤被加工成多孔形状的目的是 。
(2)液化石油气也是比较清洁的能源,液化石油气的主要成分之一是丁烷(C4H10),请写出丁烷充分燃烧的化学方程式 。
(3)管道煤气的主要成分是CO、H2、CH4,由于这几种气体都是无色无味的,因此常加入少量有特殊气味(臭味)的乙硫醇,目的是 。
7.家用燃料的变迁史是人类文明发展史的缩影,它彰显了人类研究世界、改造世界的伟大成就,体现了化学在促进人类文明发展中所起的重要作用。请分析图文信息,就相关问题表达观点,完成下列小题。
(1)古代:柴草是人类最早使用的家用燃料。使用柴草作燃料的优点是 。干柴比湿柴更易被点燃,从燃烧的条件分析其原因是 。为使柴草燃烧更旺,可采取的措施是 。
(2)近代:煤成为主要的家用燃料。煤的物质类别属于 ,其中主要含有 元素。直接用煤作燃料,会产生污染物,进而造成的环境问题是 。
(3)现代:石油综合利用得到的各种产品为家用燃料提供了新选择。石油综合利用的原理是利用石油中各成分的沸点不同,将它们进行分离,得到的一种家用燃料是 ,该燃料燃烧时的能量转化是 。
(4)未来:随着科技发展,家用燃料将继续发生新变革。未来的家用燃料在选择时需考虑的因素是
(写一条)。被认为是理想的清洁、高能燃料的物质是 ,若想在将来被大量投入使用,需解决的问题是 (写一条)。
8.阅读下面科普短文,回答问题。
家用燃料的变迁与合理使用
随着时代发展,家庭中使用的燃料也在悄然发生变化。燃料的变革经历了从木柴、油、化石燃料等传统燃料逐渐变为更加环保的新能源。
①木柴。柴火灶是我国劳动人民智慧的结晶,其内部结构如图1所示。②油。诗人陆游曾记载:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏……可省油之半”“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”。央瓷盏被称为省油灯,用棉线作灯芯,上层盏盛油,下层盏内盛水,其结构示意图如图2。③化石燃料。目前人们使用的燃料大多来自化石燃料。煤是复杂的混合物,石油古称“洧水”,有石油的地方,一般都有天然气存在。④新能源的开发和利用可以解决化石能源面临的危机问题,并在一定程度上减少了对环境的污染。
同时,在使用各种燃料的过程中,要注重合理使用、节约资源的原则,以最大限度地减少对环境的影响,实现可持续发展。
(1)柴火灶烟囱安装的时候,烟简出烟口朝上,这种方法排烟顺畅,理由是 。
(2)夹瓷盏中下层盏内水的作用是 。“注清冷水于其中,每夕一易之”说明下层出的水会减少,对该现象的微观解释正确的是 (填字母序号)。
a.水分子受热分解 b.水分子不断运动 c.水分子间隔变大 d.水分子数目减少
(3)写出天然气完全燃烧的化学方程式 。
(4)目前我们国家开发和利用的新能源有 (写出一种即可)。
9.某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一:调查家用燃料变迁
调查发现泰兴地区家用燃料变迁历程为:柴草→煤→液化石油气→天然气→....
【查阅资料】①煤直接燃烧时,产生氮、硫的氧化物(会形成酸雨)和粉尘。
②1kg燃料完全燃烧时放出的热量如下表所示:
燃料
柴草
煤
石油气
天然气
热量(MJ/kg)
12
29
45~50
45~50
(1)天然气点燃之前须先 。
(2)石油气压缩成液态储存在钢瓶中,从微观角度分析,“压缩”过程中 发生改变。
(3)结合资料分析,家用燃料从煤变迁到天然气的优点是 (写一点)。
任务二:调查燃料合理使用
(4)西汉青铜雁鱼灯造型和工作原理如图-1所示。灯罩可自由开合,雁腹中盛放少量清水。
①灯油含碳量高,灯油燃烧产生烟气的原因是 。
②关闭灯罩熄灭灯火的原理是 。
③雁腹中清水的作用是 (写一点)。
(5)某同学收集到以下几种调控燃烧的事例,完成下表问题:
调控方式
用鼓风机给煤炉火送风
调节打火机出气阀
汽车气缸工作时柴油以雾状喷出
调控原理
增加氧气的量
调节燃料的量
(6)“化学链燃烧”技术是能源领域研究的热点。基于CuO-Cu2O载氧体的甲烷(CH4)化学链燃烧技术示意图如图-2所示:
①加热条件下,空气反应器中发生的化学反应方程式为 。
②X中主要物质的化学式为 。
③“化学链燃烧”技术可避免空气直接与甲烷接触,与甲烷在空气中燃烧相比,该技术的优点是
(写一点)。
参考答案
1.C 2.B 3.A 4.B
5.(1)一氧化碳(或CO);(2)A; (3)①天然气燃烧热值大;②进气管减小(或进风管增大)
6.(1)为了增大可燃物与氧气的接触面积;(2)2C4H10+13O2 点燃 8CO2+10H2O;(3)便于及时发现燃气泄漏
7.(1)易获取;干柴比湿柴更易使温度达到其着火点;将柴草架空
(2)混合物;碳;酸雨
(3)沸点;液化石油气;化学能转化为热能
(4)是否环保;氢气;选择合适的储存设备
8.(1)燃烧放热,气体受热膨胀,密度变小,热空气向上
(2)吸收热量,减少油的挥发,达到省油目的;bcd
(3)CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
(4)太阳能等
9.(1)验纯
(2)分子间隔
(3)等质量的煤和天然气充分燃烧,天然气释放的热量更多(或天然气燃烧生成的污染物比煤少,合理即可)
(4)①灯油不完全燃烧产生了炭黑等固体小颗粒
②隔绝空气(或氧气)
③吸收燃烧 产生的二氧化碳(合理即可)
(5)增大燃料与氧气的接触面积
(6)①2Cu+O22CuO;②N2;③减少了空气中氮气等不参与反应的气体带走热量,提高了能量利用率(合理即可)
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