第七单元跨学科实践活动6 调查家用燃料的变迁与合理使用 课件-2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件聚焦家用燃料的变迁与合理使用，通过调查家庭常用燃料类型及用途，结合燃烧条件、物质性质等知识，以表格梳理燃料来源、成分、燃烧产物及优缺点，构建从柴草到氢能的历史脉络，帮助学生理解燃料性质与用途的关联。 其亮点是以跨学科实践活动为载体，通过调查、实验（如甲烷燃烧验证）、计算（碳排放分析）培养科学探究与实践能力，结合图表对比燃料环保性，渗透科学态度与责任。学生在任务驱动中提升分析能力，教师可借助丰富素材优化教学，强化化学观念与实际应用的联系。

第七单元 能源的合理利用与开发 跨学科实践活动6 调查家用燃料的变迁与 合理使用 1 【活动目标】 运用调查研究的方法收集资料，了解家用燃料的变迁。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。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 【活动设计与实施】 任务一 调查家用燃料 1.家中目前常用的燃料种类及用途 表<m></m>#1.1 燃料类型 用途 天然气 是家庭中最常用的燃料之一，广泛应用于烹饪，能满足各种烹饪需求；还用于燃气热水器，为家庭提供热水；部分地区也会使用天然气壁挂炉进行取暖 3 燃料类型 用途 液化石 油气 在一些没有天然气管道覆盖的地区，常被用于家庭烹饪，通过钢瓶储存和供应，使用便携式炉灶或家用燃气灶；也可用于小型热水设备，提供生活热水 生物质气 在一些农村地区，可用于家庭烹饪，通过沼气灶燃烧产生热量；也可用于照明；还可以用于小型的供暖设备 燃煤 在一些农村地区作取暖、烹饪、蔬菜大棚热源等 续表 2.家用燃料的调控方式及科学原理 表<m></m>#2.1 燃料类型 调控方式 科学原理 天然气 预混燃烧技术、智能灶具风门调节、泄漏监测与阀门联动 按比例科学混合燃料和空气，优化燃烧，提高热效率 液化石 油气 灶具风门调节、钢瓶压力监测与安全切断 5 燃料类型 调控方式 科学原理 燃煤 蜂窝煤打孔设计、固硫剂添加、气化处理（水煤气） 增大燃料和空气的接触面积，燃烧更充分 续表 任务二 了解家用燃料的变迁 1.我国及广东（深圳）家用燃料的变化 （1）我国家用燃料变化 ①20世纪中叶，我国所用燃料以柴草（木材、秸秆、薪柴等）和木炭为主。 ②1957年我国开始推广蜂窝煤，提高热效率，降低二氧化硫排放率。 7 ③1990年，液化石油气供应全面放开，2000年后，城市开始铺设天然气管道。 目前，我国城市燃气普及率超<m></m>，农村仍以燃煤和柴草为主。#1.1.4 （2）深圳地区家用燃料变化 ①1980年前，以柴草和燃煤为主。1980年深圳首个液化石油气灌瓶站建成，至2004年，全市气化率超<m></m>。 ②1999年深圳天然气项目启动并转换，2006年起，全市管道陆续从液化石油气转换为天然气，2018年启动城中村管道气改造，提高管道气改造率和天然气气化率。《深圳市城镇燃气发展 “十四五” 规划》明确 2025 年实现居民管道天然气全覆盖，形成 “一张网、多气源” 供应格局。 9 ③2024年建成首个燃气掺氢综合科技实验平台，未来将推广“光伏<m></m>谷电制氢”模式，推动氢能走进千家万户。 2.归纳家用燃料 表<m></m>#2.1 燃料 柴草 燃煤 液化石油气 天然气 来源 植物秸秆、木材等 煤矿 石油提炼副产品 天然气田、页岩气、煤层气等 燃料 柴草 燃煤 液化石油气 天然气 主要成分 纤维素、木质素等，含少量氮、硫 碳<m></m>、硫<m></m>、氮、灰分等 丙烷<m></m>、丁烷<m></m>，含少量丙烯、丁烯 甲烷<m></m>，含少量乙烷、丙烷、氮、二氧化碳 续表 11 燃料 柴草 燃煤 液化石油气 天然气 燃烧时主要反应 <m></m> <m></m> <m></m> <m></m> 续表 12 燃料 柴草 燃煤 液化石油气 天然气 燃烧产物 <m></m>、烟尘等 <m></m>、<m></m>、烟尘等 <m></m>、<m></m> <m></m>、<m></m> 续表 13 燃料 柴草 燃煤 液化石油气 天然气 优点 可再生、成本极低、易获取 能量密度高（热值<m>）</m>、成本低 燃烧效率高、便携、清洁无灰渣 燃烧效率超<m></m>、清洁<m></m>排放接近零<m></m>、长期成本低 续表 14 燃料 柴草 燃煤 液化石油气 天然气 缺点 燃烧效率低、污染严重、需大量储存空间 污染严重（酸雨、雾霾）、不可再生、燃烧效率低 依赖化石燃料、储存运输有安全风险（高压罐）、成本较高 依赖管道基础设施、甲烷泄漏可能加剧温室效应、高纯度甲烷热值较低 续表 15 3.家用燃料变迁的影响因素 主要从经济角度、便捷角度、环境角度、安全角度、来源储量等进行分析。 16 任务三 展望未来的家用燃料 1.（1）短期内<m></m>年<m></m>的选择还是以天然气为主导，氢能和光伏协同补充； （2）中期<m></m>年<m></m>氢能规模化运用，构建“电—氢—热”互联体系； （3）长期将以可持续发展和循环利用为主：以氢能与可再生能源为主导，力求实现零碳家庭。 17 2.广东（深圳）现有燃料替代品、替代品优势与不足 表<m></m>#2.1 替代品 核心优势 主要限制 掺氢天然气 利用现有管道，减排显著，技术过渡平滑 需更换兼容器具，绿氢供应不足 分布式光伏<m></m>储能 长期经济性突出，环境效益显著 初始投资高，依赖屋顶资源 18 替代品 核心优势 主要限制 电焰灶 本质安全，使用体验接近燃气灶，长期成本可控 电网负荷压力大，市场认知度低 新能源植物油燃料 环保可再生，安全性高，成本优势明显 需专用灶具，家庭适配性差 氢能燃料电池 能源效率高，零碳排放，政策支持明确 设备成本高昂，氢能基础设施薄弱 续表 19 替代品 核心优势 主要限制 生物天然气 负碳排放，资源循环利用 家庭应用滞后，产气稳定性低 续表 自主研学 任务一 调查家用燃料的变迁——梳理常见家用燃料 1.【科普阅读】阅读科普短文，回答有关问题： 我国家用燃料经历了柴薪、煤、液化气、煤气和天然气等五个阶段（如图40-1）。 家用燃料的变迁体现了中国在坚持走绿色、低碳、可持续发展的道路。 21 图40-1 （1）人类最早使用木柴作为燃料。木柴属于________（填“可再生”或“不可再生”）资源，来源广，成本低；其中主要含纤维素<m></m>等物质，纤维素________（填“属于”或“不属于”）氧化物，其中碳、氢元素的原子个数比为_____，碳、氧元素的质量比为______。 可再生 不属于 23 （2）煤可制成煤块，价格低，便于运输，但可能发生不充分燃烧，产生烟尘和有害气体<m></m>、<m></m>、<m></m>等。<m></m>大量排放引起的环境问题是______，可在高温下加入生石灰与之直接发生化学反应生成亚硫酸钙<m></m>，发生反应的化学方程式为 _ __________________。 酸雨 24 （3）液化气热值高、清洁、便于运输，其中含有丁烷<m></m>等物质，则液化气属于________（填“纯净物”或“混合物”）。打开阀门，罐内的液体迅速汽化，从分子的角度解释该过程：__________________________________。 混合物 打开阀门后，丁烷分子间的间隔变大 （4）煤气主要含有毒的<m></m>，放一盆水______（填“能”或“不能”）避免<m></m>中毒。<m></m>中碳元素的化合价为____价。<m></m>和<m></m>的性质不同，是因为________________________。国家规定在煤气中加入乙硫醇<m></m>以提醒用户煤气是否泄漏，利用的原理是________________。 不能 构成和的分子不同 分子在不断运动 26 （5）天然气主要含甲烷，其燃烧的化学方程式为 _ ___________________________。这类可燃性气体若泄漏有爆炸风险，因此实验室中点燃前必须______。家用天然气常安装有报警器，以监测是否存在天然气泄漏，该报警器应该安装在厨房____（填“上”或“下”）方，原因是____________________。 验纯 上 甲烷的密度比空气小 27 （6）目前人类主要使用的燃料都属于__________（填“可再生”或“不可再生”）资源，且大多数都含有碳元素，燃烧后排放大量的_____（填化学式），会加剧温室效应，导致气候变暖，危害生态环境。部分燃料燃烧还可能产生有毒有害物质，污染环境。 不可再生 28 共学精练 任务二 燃料燃烧的调控——分析生产、生活中燃料的燃烧及调控 2.煤燃烧的调控 （1）较大的煤块容易发生不充分燃烧，导致放出的热量减少，发生反应的化学方程式为_______________。将煤块制作成蜂窝煤，发生了______（填“物理”或“化学”）变化。蜂窝煤多孔洞，因此增大了__________________，使燃烧更充分。 物理 与空气的接触面积 29 （2）不小心把少量水洒到炽热的蜂窝煤上，发现火焰突然变旺。这是因为在高温下二者发生反应生成了<m></m>和一种可燃性的气体单质，发生反应的化学方程式为_ __________________。 该过程中蜂窝煤没有熄灭，是因为水的量比较少，导致蜂窝煤的温度虽然有所下降，但仍比其着火点____（填“高”或“低”），且水迅速反应，没有隔绝________________，燃烧的三个条件仍然同时满足。 高 空气（或氧气） 30 3.天然气燃烧的调控 （1）天然气燃烧时可能观察到黄色火焰，同时锅底变黑，说明此时氧气________（填“充足”或“不充足”），燃烧产生了炭黑；为保证氧气充足，使火焰从黄色变为蓝色，此时应将燃料阀调____（填“大”或“小”）。 不充足 小 （2）从燃料燃烧的角度，分析天然气热水器安装在浴室外而不安装在浴室内的原因：_____________________________________________________________________________________________________。 浴室内空气有限，天然气燃烧时可能发生不完全燃烧生成，使人中毒；浴室外空气充足，天然气可充分燃烧 31 任务三 展望未来的家用燃料——分析预测未来燃料 4.未来的燃料要解决现有燃料的缺点。 （1）预测未来燃料的发展趋势：未来燃料的发展趋势是向使用方便、燃烧热值高、______、____________、________等方向转型。 安全 清洁无污染 可再生 32 （2）氢气是一种较为理想的未来燃料。 ①实验室可通过两种方式制取氢气： __________________________________； _ ___________________。 ②氢气的优势：热值高、______________、____________、________等。 ③氢气的不足：__________、____________、________等。 原料来源广泛 清洁无污染 可再生 不易储存 有爆炸风险 成本高 33 总结提炼 充分利用：①增大可燃物与氧气的接触面积；②提供充足的氧气。 安全使用：防止发生爆炸。 节能（经济、便捷、资源）。 减排（环保、安全）。 1.燃料的合理使用 2.燃料使用的方法策略 34 课堂测评 1.天然气是一种重要的家用燃料，天然气运输车上应张贴的标志是( ) C A.&1& B.&2& C.&3& D.&4& 2.从环境保护的角度考虑，下列燃料最理想的是( ) B A.汽油 B.氢气 C.柴油 D.煤油 1 2 3 4 5 35 3.家用燃料经历了煤块<m></m> 蜂窝煤<m></m> 液化石油气<m></m> 天然气等阶段。下列说法正确的是( ) C A.上述燃料均属于可再生能源 B.上述燃料涉及物质中均主要含碳元素 C.上述燃料的变迁减少了酸雨的产生 D.为使燃烧更充分可加入更多燃料 1 2 3 4 5 36 4.家用燃料的发展历程如图40-2所示（括号内表示燃料主要成分）。下列有关说法错误的是( ) 图40-2 C A.管道煤气有毒 B.燃料燃烧均放出热量 C.丁烷中碳、氢元素的质量比为<m></m> D.天然气属于化石燃料 1 2 3 4 5 37 5.现在有很多地区依然保留着柴火灶（内部结构如图40-3），它是古代劳动人民智慧的结晶。下列有关说法正确的是( ) 图40-3 1 2 3 4 5 38 A.为保证充分燃烧，添加木柴需要堆积紧密 B.通风口的作用是为木柴燃烧提供充足氧气 C.为提高加热效率，铁锅与铁栅应尽量靠近 D.观察到烟囱口有浓烟，则说明燃烧很充分 √ 1 2 3 4 5 39 易错特训 1.某校开展跨学科实践活动，发现近50年广州家用燃料经历了如图40-1所示过程。下列说法错误的是( ) 图40-1 1 2 3 4 5 6 7 40 A.煤属于不可再生能源 B.将煤制成蜂窝煤是为了使燃烧更充分 C.液化石油气罐应避免猛烈撞击 D.天然气灶火焰呈黄色时，应调大燃气进气口 √ 1 2 3 4 5 6 7 41 2.为实现“碳达峰、碳中和”目标，合理使用化石燃料至关重要。下列做法不合理的是( ) D A.推广使用天然气替代散煤，减少污染物排放 B.家庭使用燃气灶时，将火焰调至蓝色状态以提高热效率 C.为节约能源，关闭燃气灶时应先关闭燃气阀门再关闭灶具开关 D.为降低碳排放，应全面禁止使用所有化石燃料 1 2 3 4 5 6 7 42 3.跨学科实践活动有助于我们了解世界。下列说法错误的是( ) C A.制作一个道尔顿原子模型至少需要两种材料如绿豆和小米 B.组装微型空气质量“检测站”要用到传感器和数据采集器 C.广州城区家用燃料经历了从煤炭到氢气再到天然气的变迁 D.自制供氧器的使用说明书里一定要注明反应的化学方程式 1 2 3 4 5 6 7 43 4.燃料的发展是一个漫长的过程，家用燃料的变迁改善了人们的生活，提高了生活质量。图40-2为家用燃料分类图，下列分析正确的是( ) 图40-2 1 2 3 4 5 6 7 44 A.煤球比蜂窝煤燃烧更充分 B.家庭最早使用的燃料是煤气 C.液化石油气是石油化工的一种产品 D.天然气是一种新型的清洁能源 √ 1 2 3 4 5 6 7 45 5.丙烷<m></m>是液化石油气的主要成分之一。燃烧前后分子种类变化的微观示意图如图40-3所示，下列说法正确的是( ) 图40-3 1 2 3 4 5 6 7 46 A.甲的相对分子质量为<m></m> B.生成的丙与丁的分子个数比为<m></m> C.反应前后原子的种类、数目均不变 D.反应过程中共涉及三种氧化物 √ 1 2 3 4 5 6 7 47 进阶突破 图40-4 6.（3分）如图40-4是宋代立体式烧烟窑，烧烟时将松木放入窑膛内点燃，同时人为控制气流，细细发火，使松木的燃烧生成松烟气流。当上升的气流夹着松烟经过瓮底的小孔逐瓮上行时，松烟因为瓮与瓮之间的挡板作用和瓮的冷却，流速逐级变慢，烟也自然的滞留于各瓮之中，积在瓮的内壁。 （1）上述烧烟窑所用的燃料是______。 松木 1 2 3 4 5 6 7 48 （2）烧窑制烟需要在通风环境进行的原因是__________________________________________________________。 （3）火过旺，则无法得到“烟”，此时应采取的措施是____________________________。 提供充足氧气使松木持续燃烧，同时带走部分热量利于松烟形成 适当减小通风量（合理即可） 1 2 3 4 5 6 7 49 7.（10分）能源的利用与社会可持续发展密切相关。回顾人类社会家用燃料的发展历程，回答下列问题。 1 2 3 4 5 6 7 50 （1）任务一：定性认识家用燃料的变迁 如图40-5所列的四种燃料中不属于化石燃料的是______。液化石油气和管道天然气中特别添加少量有特殊臭味的硫醇，猜测其目的是______________________。 柴草 便于及早发现燃气泄漏 图40-5 1 2 3 4 5 6 7 51 （2）任务二：定量认识燃料燃烧时的物质与能量变化 ①某管道天然气的密度为<m></m>，其中甲烷<m></m>的质量分数为<m></m>，计算<m></m>该天然气中甲烷的质量为____<m></m>（直接写结果，精确到<m></m>），这些甲烷完全燃烧排放出的<m></m>的质量为多少？（写出计算过程。可能用到的相对原子质量：<m></m>，<m></m>，<m></m>） 6.4 1 2 3 4 5 6 7 52 解：设<m></m>甲烷完全燃烧排放二氧化碳的质量为<m></m>。 <m></m> <m></m> <m></m> 答：<m></m>甲烷完全燃烧排放出的二氧化碳的质量为<m></m>。 1 2 3 4 5 6 7 53 ②液化石油气主要成分是丙烷，<m></m>丙烷或甲烷充分燃烧对比数据如图40-6。已知<m></m>丙烷充分燃烧释放<m></m>热量，在图中补画丙烷释放能量的柱状图并标注数据。 图40-6 【答案】 1 2 3 4 5 6 7 54 （3）任务三：畅想未来燃料 结合数据或其他角度，你认为未来最理想的能源是什么？并阐述理由。_______________________________________________________。 氢气，氢气燃烧产物是水，无污染，原料丰富，燃烧放热多 1 2 3 4 5 6 7 55 $