跨学科实践活动6 调查家用燃料的变迁与合理使用-【勤径学升】2026-2027学年九年级上册化学实验报告册(人教版·新教材)

跨学科实践活动6调查家用燃料的变迁与合理使用 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。 感活动设计与实施 任务一调查家用燃料 1.家中目前常用的燃料种类及用途 燃料类型 用途 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 天然气 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 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 液化石油气 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 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 生物质气 可以用于小型的供暖设备 燃煤 在一些农村地区做取暖、烹饪、蔬菜大棚热源等 2.家用燃料的调控方式及科学原理 燃料类型 调控方式 科学原理 预混燃烧技术 天然气 智能灶具风门调节 按比例科学混合燃料 泄漏监测与阀门联动 和空气，优化燃烧，提 灶具风门调节 高热效率 液化石油气 钢瓶压力监测与安全切断 蜂窝煤打孔设计 增大燃料和空气的接 燃煤 固硫剂添加 触面积，燃烧更充分 气化处理（水煤气） 任务二了解家用燃料的变迁 1.我国及某地家用燃料的变化 (1)我国家用燃料变化 【信息检索】 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； 166 第七单元能源的合理利用与开发 初中实验探究报告册 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； 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98%，农村仍以燃煤和柴草为主。 (2)某地家用燃料变化（以深圳为例） 【信息检索】 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98%； 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”的供应 格局； ③2024年建成首个燃气掺氢综合科技实验平台，未来将推广“光伏十谷电制氢”模式，推动氢 能走进千家万户。 2.归纳家用燃料 燃料 柴草 燃煤 液化石油气 天然气 天然气田、页岩 来源 植物秸秆、木材等 煤矿 石油提炼副产品 气、煤层气等 燃烧效率超 能量密度高（热值 90%、清洁 可再生、成本极低、 燃烧效率高、便携、清 优点 为21~30M0/kg)、 (SO2排放接近 易获取 洁无灰渣 成本低 零)、长期成 本低 依赖管道基础 燃烧效率低、污染 污染严重（酸雨、雾 依赖化石燃料、储存 设施、甲烷泄漏 缺点 严重、需大量储存 霾)、不可再生、燃 运输有安全风险（高 可能加剧温室 空间 烧效率低 压罐)、成本较高 效应、高纯度甲 烷热值较低 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。 任务三展望未来的家用燃料 1.(1)短期内(2025~2030年)的选择还是以天然气为主导，氢能和光伏协同补充。 (2)中期(2030~2040年)氢能规模化运用，构建“电一氢一热”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。 67/ 初中实验探究报告册 化学九年级上册 2.现有燃料替代品、替代品优势与不足 【信息检索】 替代品 核心优势 主要限制 需更换兼容器具，绿氢供应 掺氢天然气 利用现有管道，减排显著，技术过渡平滑 不足 分布式光伏十储能 长期经济性突出，环境效益显著 初始投资高，依赖屋顶资源 本质安全，使用体验接近燃气灶，长期成本 电焰灶 电网负荷压力，市场认知度低 可控 新能源植 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 物油燃料 设备成本高昂，氢能基础设施 氢能燃料电池 能源效率高，零碳排放，政策支持明确 薄弱 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 竖展示与安流 展示小组调查研究成果，在班级内进行交流。 竖延伸思考 1.炒菜时，燃气灶的火焰是蓝色的；但有时锅底被水溢出来浇灭火焰，会闻到一股刺鼻的“煤气味”。 为什么蓝色火焰比黄色火焰更“好”？火焰被浇灭后，为什么不能立刻再次打火？应该先做什么？ 2.爷爷说他们年轻时家家户户烧煤球，现在大部分家庭都用天然气或电。试着从“麻烦程度”“对家 里环境的影响”和“花钱多少”三个角度，说说煤球被淘汰的理由。 3.氢气燃烧只生成水，是公认的“终极环保燃料”。但现在家家户户用的还是天然气，而不是氢气。 请你根据所学知识和生活常识，猜一猜氢气暂时不能进入千家万户的两个大麻烦是什么？并简 单提出一个解决思路。 /68 第七单元能源的合理利用与开发 初中实验探究报告册 幽实践反馈 1.某项目小组围绕“家用燃料的变迁与合理使用”展开项目式学习。请回答下列问题： (1)家用燃料历经柴草→煤→液化石油气→天然气的变迁。煤燃烧产生的含硫气体溶于雨水，会 引发的环境问题是 (2)液化石油气是石油炼制的产物，石油属于化石燃料，因此液化石油气是 (填“可 再生能源”或“不可再生能源”)。 (3)分析家用燃料的变迁，请你预测未来燃料应具有的特点 。 (写出一条即可) 2.(七台河月考)从古至今，家用燃料经历了巨大变化。某兴趣小组对“家用燃料的变迁与合理使 用”展开了项目式学习。 任务一：调查家用燃料及变迁 兴趣小组调查附近居民家用燃料变迁（如图）及使用情况。 柴草 煤炭 液化石油气天然气 (1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是 (2)若燃气灶火焰呈黄色或橙色，锅底变黑，需将灶具的进风口调 (填“大”或“小”)。 任务二：燃料燃烧及安全知识 (3)天然气属于 (填“可”或“不可”)再生能源，其主要成分完全燃烧的化学方程式是 (4)炒菜时油锅中的油不慎着火可采取的措施是 ;若遭遇火灾时正确的处理方式 是 (填字母)。 a.拨打119火警电话 b.室内着火，立即打开门窗呼救 c.楼房着火时，乘坐电梯逃离 d.若火势较大，用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离着火区 任务三：展望未来家用燃料 (5)由图可知，家用燃料75%选用天然气的原因是 。-环保性 口价格 5 40 4 6 3 4 煤 液化 天 氢 炭 石油 然 691 初中实验探究报告册 化学九年级上册 多维评价 跨学科实践活动6调查家用燃料的变迁与合理使用 班级： 姓名： 组别： 日期： 评价维度（权重） 评价指标（核心要求） 自评 互评 师评 ①能说出至少三种家用燃料的主要成分； 1.知识理解(20%) ②能比较不同燃料的热值和污染程度； ③能用科学原理解释燃料变迁的原因 ①能通过访谈、问卷或网络收集真实数据； ②能整理数据并用图表呈现（如柱状图、时 2.实践能力(25%) 间轴)； ③能安全操作简单实验（如模拟燃烧、测 热值) ①能提出有创意的研究问题（如“农村能否 推广沼气？”)； 3.创新探究(20%) ②能设计简单的对比实验或调查方案； ③能从新角度分析问题（如结合当地政策、 经济) ①成果形式多样(PPT、手抄报、小论文、模 型等)； 4.成果展示(20%) ②内容逻辑清晰，图文并茂； ③口头表达流畅，能回答提问 ①积极参与小组合作，认真完成任务； 5.情感态度(15%) ②关注环保，有节约能源的意识； ③尊重他人观点，能反思自己的不足 备注： 得分=自评×20%+互评×30%+师评×50% 满分：100分得分： 综合评价等级：☐优秀（≥90）☐良好(75~89)☐合格(60~74)☐待改进（≤59） 评语（教师/组长简评）： /70初中实验探究报告册 化学九年级上册 2.示例：实验工具：用便携式二氧化碳检测仪（或向学 校借)，也可以用石灰水变浑浊的简易方法（但只能 定性比较)。 实验方案：①选择同一间教室，在早上没人时（比如 7:00)先测一次，记录数据；②等到上午第二节课下 课时（教室里坐了40人，门窗关闭1小时），再测一 次；③连续测3天，取平均值。 排除开窗干扰：测定的3天里，都保持门窗紧闭（除 非太闷，可以规定统一开窗10min后再关窗测量)， 这样结果差异主要来自人的呼吸，而不是风吹进来 的新鲜空气。 3.示例：不完全认同，需要看地方。 生物学角度：树通过光合作用确实能吸收二氧化碳， 把碳储存在树干和叶子里，这是“碳汇”，有好处。 地理学角度：树叶是深绿色的，比草地或雪地更容易 吸收阳光，夏天树荫下凉快，但到了冬天如果叶子落 光，深色树干反而会吸热，可能让地面更热。另外， 在干旱地区种太多树会耗掉大量地下水，反而破坏 当地生态。 结论：种树是好办法，但要“因地制宜”一在南方雨 水多的地方多种树，在北方缺水的地方要选耐旱树 种，不能盲目“哪儿都种”。 实践反馈 1.C 2.(1)B(2)绿色植物的光合作用吸收二氧化碳（合理 即可)(3)能(4)CaC0,s70口Ca0+C0,+ (5)较低的二氧化碳排放 第七单元能源的合理利用与开发 实验活动4燃烧条件的探究 实验过程 一、【实验步骤】燃烧白烟不燃烧不燃烧 燃烧着火点氧气 【注意事项】 1.镊子2.滤纸3.高低 5.固定白磷位置，防止其随意漂动 7.自燃引发火灾、造成污染 8.通风橱 二、【实验步骤】(1)小木块小煤块着火点 (2)氧气（或空气） 探究交流 薄铜片的作用：导热，支撑白磷和红磷并使其与热水 分开。 热水的作用：提供热量，隔绝氧气（或空气）。 延伸练习 1.(1)可燃物棉花燃烧水吸收热量变为水蒸气离 开棉花，棉花和氧气接触，继续加热，温度达到棉花 的着火点，从而使棉花燃烧 (2)乒乓球碎片的着火点比滤纸的着火点低控制 /76 变量（让两种物质受热温度相同） (3)蜡烛火焰由上（高）到下（低）依次熄灭 2.A 跨学科实践活动6调查家用燃料的 变迁与合理使用 【延伸思考】 1.示例：蓝色火焰代表燃烧充分，温度高、不熏锅。如 果火焰发黄，说明氧气不够，燃气里的碳烧不干净， 会变成黑烟（炭黑）熏黑锅底，还浪费燃气，甚至产生 有毒的一氧化碳。所以，做饭时要记得把灶台底下 的“风门拨片”调到火焰变蓝为止。 不能立刻打火，要开窗通风等一会儿。水浇灭了火， 是因为温度降到了着火点以下，但燃气还在泄漏。 如果立刻打火，泄漏在空气中的燃气遇到电火花，容 易发生爆炸，非常危险！正确做法是：先关掉灶具开 关，打开门窗通风，等燃气散掉后再重新打火。 2.示例：①麻烦程度：烧煤球前要先劈柴生火，烧完了 要掏煤灰，还得半夜起床“封火”防止熄灭，特别麻 烦；天然气只要拧一下开关，火就来了，关火也快，非 常方便省力。 ②对家里环境的影响：煤球燃烧会冒出呛人的烟和 粉尘，家里墙壁容易被熏黑，晾在阳台的衣服也容易 落灰；而天然气燃烧主要生成水和二氧化碳，几乎没 有烟尘，厨房干净多了。 ③花钱多少：虽然煤球单价便宜，但它的热效率低。 用天然气烧开同样一壶水，速度快很多，算下来总花 费并不比烧煤贵多少，再加上国家铺了燃气管网，用 起来更划算。 3.示例：两大麻烦：①难以储存和运输：氢气是最轻的 气体，分子非常小，很容易从管道接口和阀门缝隙里 漏出去，而且氢气非常容易爆炸，只要有一点火星就 可能出事。若用钢瓶盛装，需要用耐高压的特种钢 材，钢瓶太重，难以运输；②在灶具上难以控制：氢气 燃烧的速度比天然气快得多，在家用灶具中非常容 易出现回火现象，引发危险。 解决思路：先不直接用纯氢气，而是把少量氢气（比 如掺5%~10%)混进天然气里一起用。这样既减少 了碳排放，又不用大改家里的灶具和地下管道，安全 性也相对可控，等未来技术成熟了再慢慢提高比例。 实践反馈 1.(1)酸雨(2)不可再生能源 (3)清洁或安全或热值高（合理即可） 2.(1)增大可燃物与氧气的接触面积，使燃烧更充分 (2)大 (3)不可CH,十20，点燃C0,十2H,0 (4)用锅盖盖灭（或迅速放入大量蔬菜等合理答案）ad (5)污染小、价格相对较低（任写一条合理答案）