跨学科实践活动6 调查家用燃料的变迁与合理使用(培优讲义)化学新教材人教版九年级上册
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精品
内容正文:
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
【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。
【活动设计与实施】
任务 1 调查家用燃料
调查准备:明确方向与分工
在开展调查前,建议先确定调查的具体维度。根据教材活动设计,调查不应仅停留在“家里用什么”,而要延伸到“为什么用这种”以及“如何使用更合理”。
建议按以下方向分组准备:
1.燃料种类与成分:当前家庭主要使用天然气、液化石油气还是管道煤气?主要成分分别是什么(如天然气主要成分为甲烷)?
2.使用成本与便捷性:不同燃料的价格、储存方式(管道输送 vs 钢瓶储存)、火力大小及安全性。
3.燃烧效果与调控:观察灶具火焰颜色,记录“黄火”或“黑烟”现象,并调查居民如何调节风门。
4.环保认知:询问居民是否了解不同燃料燃烧产物(如二氧化碳、二氧化硫)对环境的影响。
调查工具可准备:记录本、相机(拍摄灶具铭牌或火焰状态)、访谈提纲(针对长辈询问燃料变迁史)。
调查实施:实地走访与记录
在实地调查中,重点关注现状与问题两个层面。
(一)现状记录
城市家庭:多数已接通管道天然气。记录燃气表读数方式、灶具连接软管材质(是否为防爆管)、厨房通风情况。
农村或老旧小区:可能仍存在使用瓶装液化石油气或生物质(柴草)的情况。记录钢瓶存放位置是否通风、柴火灶是否有烟囱。
(二)问题观察(结合化学知识)
在调查中,常会发现以下可写入报告的现象:
火焰异常:若发现燃气灶火焰呈黄色且锅底有黑灰,说明燃烧不充分。此时应建议居民调大灶具进风口,增加氧气供应,使燃料充分燃烧,既节约燃料又防止一氧化碳中毒。-3
燃料处理:若发现使用蜂窝煤,需询问是否在室内通风不良处使用,强调一氧化碳中毒风险;若发现燃气管老化,需记录为安全隐患。
数据整理与初步分析
调查结束后,需对收集到的信息进行简单的归纳整理。
家用燃料对比简表(参考)
燃料类型
主要成分
储存/输送方式
燃烧特点与注意事项
天然气
甲烷(CH₄)
管道输送
热值高,较清洁;需注意通风,防泄漏
液化石油气
丙烷、丁烷等
钢瓶
易液化,热值高;钢瓶需远离热源,勿倾倒残液
管道煤气
一氧化碳、氢气等
管道输送
有毒,需严防泄漏;燃烧火焰可能偏蓝
柴草/煤炭
碳及复杂有机物
堆放
易产生烟尘、二氧化硫;需改进炉灶以充分燃烧
分析结论建议:
从调查结果看,家用燃料的变迁总体遵循由固体(柴、煤)向气体(气、天然气)、由高污染向较清洁的方向发展。在“合理使用”方面,居民普遍知道“开窗通风”,但对“调节风门以改善燃烧效率”的化学原理了解较少,这可以作为后续宣传的重点
任务 2 了解家用燃料的变迁
变迁历程:从柴草到天然气
我国幅员辽阔,城乡变迁节奏不同,但总体趋势一致。结合教材与相关资料,家用燃料的演变大致可归纳为以下几个阶段:
阶段
代表性燃料
主要成分/来源
使用方式与特点
早期
柴草、秸秆
纤维素等有机物
直接燃烧,烟尘大,热效率低
20世纪中叶起
煤炭、蜂窝煤
碳及少量硫、氮等
煤球/蜂窝煤炉,污染较重,易产生 SO₂、CO
过渡期
煤油
液态烃类混合物
煤油炉,便携但存在火灾隐患
管道燃气阶段
人工煤气
CO 与 H₂ 的混合气
管道输送,有毒(CO),需严防泄漏
液化气阶段
液化石油气(LPG)
丙烷、丁烷等
钢瓶储存,热值高,储运较方便
当前主流
天然气
甲烷(CH₄)
管道输送,清洁高效,热值约为煤气的 2.5 倍
以部分城市的发展轨迹为例:上海自 1865 年出现人工煤气,但至 1949 年民用普及率仅 2.1%;液化石油气于 1972 年统一经营;天然气从 1999 年开始供应,到 2015 年底基本完成对人工煤气的替代。这一轨迹在全国具有代表性。
变迁背后的化学与生活逻辑
理解变迁不能仅停留在“换了什么”,而要追问“为什么换”。可以从以下三个角度分析:
(一)燃烧效率的提升
煤炭热值约为 17–30 MJ/kg,且固体燃烧接触面积有限,容易燃烧不充分;天然气主要成分甲烷热值高,气体与空气混合均匀,燃烧充分,能量利用率显著提升。从化学角度看,燃料由固→液→气的变化,本质是增大燃料与氧气的接触面积,使燃烧更充分。
(二)污染物排放的减少
煤中含硫、氮等元素,燃烧产生 SO₂、NO₂ 等污染物;人工煤气含 CO,泄漏有中毒风险。天然气几乎不含硫和粉尘,燃烧主要产物为 CO₂ 和 H₂O,二氧化硫和粉尘排放量可减少近 100%。这解释了为什么“清洁”是燃料升级的重要驱动力。
(三)家用便捷性的改善
柴草和煤炭需要储存空间,添火、清灰繁琐;瓶装液化气需搬运更换;管道天然气“随用随开”,无需储存。便捷性与安全性的提升,同样是家庭选择燃料时的重要考量。
调查记录建议
在任务2的记录中,建议至少包含以下内容,以便与任务1形成呼应:
本地变迁时间线:向家中长辈询问“你小时候家里烧什么?什么时候换的?”整理出你所在家庭或社区的大致变迁节点。
燃料对比表:参照上表,补充你调查到的本地具体燃料品种及其优缺点。
一句话归纳:用一句话概括你理解的家用燃料变迁趋势(例如:“从‘烟熏火燎’到‘即开即用’,燃料变迁的本质是燃烧效率与清洁度的双重提升”)。
任务 3 展望未来的家用燃料
未来燃料的两条主线:掺氢与纯氢
从现有技术进展看,未来家用燃料的演进很可能围绕“氢”展开,但分为两个层次:近期以天然气掺氢过渡,远期向纯氢或燃料电池热电联供发展。
(一)过渡方案:天然气掺氢
这是当前最接近落地的路径。它的巧妙之处在于不改造现有基础设施:利用已有的城镇燃气管网,按一定比例混入氢气,居民无需更换灶具即可使用低碳燃料。山东潍坊已建成全国首个十万户级天然气掺氢示范项目,掺氢比例可在0至10%之间调节。从化学角度看,氢气燃烧产物只有水,不产生CO₂,掺入后能直接降低天然气的碳排放强度。
(二)远期方向:燃料电池热电联供
如果说掺氢是“少排碳”,燃料电池则是“高效用能”。传统燃气灶只利用燃料的热能,效率有限;燃料电池通过电化学反应直接将化学能转化为电能和热能,综合效率显著提升。东方锅炉为“氢进万家”项目交付的1kW家用燃料电池热电联供系统,设计寿命达40000小时,已完成7500小时耐久测试。这意味着未来家庭可能不再只是“烧气”,而是用氢“发电+供热”,能源利用方式发生根本变化。-8
另一条值得关注的路线:醇基燃料
对于天然气管网难以覆盖的农村或分散地区,醇基燃料(以甲醇为代表)是值得关注的选项。与散烧煤相比,醇基燃料燃烧更清洁、可控性更好,适合炊事、采暖等分散场景。甲醇的化学式为CH₃OH,含氧量高,燃烧较充分,且常温下为液体,储存运输比氢气简便。不过它并非零碳燃料(燃烧仍产生CO₂),定位更偏向“替代散煤的清洁过渡方案”。
展望中的化学视角
在撰写展望部分时,建议紧扣化学知识,避免空泛地罗列“高科技”:
(一)从燃烧反应看排放差异
甲烷燃烧:CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
氢气燃烧:2H₂ + O₂ → 2H₂O
对比可见,氢气燃烧不产生CO₂,这是它被称为“终极清洁能源”的化学依据。但需注意,若氢气来自化石燃料重整(“灰氢”),全生命周期未必低碳;只有绿氢(可再生能源制取)才真正清洁。
(二)从能量密度看储运难点
氢气能量密度是汽油的三倍,但常温常压下是气体,体积能量密度很低,需要高压压缩或低温液化,这是氢能“进万家”的成本瓶颈之一。相比之下,天然气管道输送已有成熟体系,所以“掺氢”比“纯氢入户”更易先行。
(三)从安全角度思考
氢气无色无味,泄漏不易察觉,需要添加臭味剂或安装传感器。这与我们调查人工煤气(含CO,有毒)时的安全逻辑一脉相承:燃料越清洁,往往越需要主动的安全监测手段。
任务产出建议:
在活动记录中,可以用一段“未来家用燃料展望”收尾,包含:
①一个判断:你认为你所在家庭未来10年最可能用上的新型燃料是什么?(天然气掺氢、醇基燃料、还是继续用天然气?)
②一个理由:从化学或成本角度说明依据。
③一个待解决的问题:例如“氢气怎么安全地送到我家”“醇基燃料灶具和现在的天然气灶通用吗”。
1.(2026·江苏泰州·二模)某小组开展“调查家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动,下列说法错误的是( )
A.天然气代替煤燃料更环保 B.可开灯检测天然气是否泄漏
C.燃料不完全燃烧会造成环境污染 D.燃料变迁的趋势是高效化、绿色化
【答案】B
【解析】A.煤燃烧会产生、氮氧化物()、可吸入颗粒物等大量污染物,天然气主要成分为甲烷(),燃烧产物多为和,污染物排放少,因此更环保,表述正确。
B.天然气属于可燃性气体,泄漏后与空气混合,开灯时开关产生的电火花会引燃混合气体,引发爆炸事故,因此不能开灯检测泄漏,表述错误。
C.燃料不完全燃烧会生成等有毒气体,以及炭粒、未燃烧的碳氢化合物等污染物,会造成环境污染,表述正确。
D.家用燃料从煤、液化石油气到天然气的变迁,核心趋势就是提升燃烧效率、降低污染物排放,即高效化、绿色化,表述正确。
2.(25-26九年级上·湖北邯郸·期末)家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示。下列说法正确的是( )
A.燃料不充分燃烧时不会放出热量
B.气体燃料更易充分燃烧,不会影响碳循环的平衡
C.夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源
D.天然气与蜂窝煤相比较,是更清洁的能源
【答案】D
【解析】A、燃烧(包括充分燃烧和不充分燃烧)都是放热反应,例如碳不充分燃烧生成一氧化碳()时也会放出热量,该说法错误。
B、气体燃料(如天然气等)燃烧会生成二氧化碳(),仍会增加大气中的含量,影响碳循环的平衡,该说法错误。
C、管道煤气的主要成分包括一氧化碳()、氢气()等可燃性气体,开灯时产生的电火花可能引燃泄漏的气体,引发爆炸。因此,煤气泄漏时不能开灯查找泄漏源,该说法错误。
D、天然气(主要成分为)燃烧只生成二氧化碳和水,而蜂窝煤(主要成分为)燃烧可能产生一氧化碳、烟尘等污染物。因此,天然气是更清洁的能源,该说法正确。
故选:D。
3.(25-26八年级下·山东东营·期末)生活燃料的变迁经历了“木柴→煤→液化石油气→天然气”等过程。下列说法正确的是( )
A.能量转化:燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
B.科学方法:把煤块制成蜂窝煤,可以增大可燃物与氧气的接触面积,从而提高燃烧效率
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
【答案】B
【解析】A、燃料燃烧除化学能转热能,还可转光能等,A 错误;
B、煤制成蜂窝煤,增大与氧气接触面积,能提高燃烧效率,B 正确;
C、二氧化碳是温室气体,但不是空气污染物,C 错误;
D、有发光、放热现象的不一定是燃烧,如灯泡通电会发光、放热,D 错误。
故选B。
4.(2026·江苏泰州·三模)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
【答案】B
【解析】A、煤制成蜂窝煤,增大了煤与氧气的接触面积,有利于充分燃烧,A 正确。
B、液化石油气锅底出现大量炭黑,说明燃烧不充分,是氧气不足导致的,应调大灶具进风口,增加氧气的量,而不是调小,B 错误。
C、煤气泄漏时,立刻关闭阀门,防止煤气继续泄漏,开窗通风,降低室内煤气的浓度,防止发生爆炸等危险,C 正确。
D、氢气燃烧产物是水,无污染,热值高,未来燃料可能是氢气,D 正确。
故选B。
5.(25-26九年级下·江西吉安·期末)生活中处处留心皆学问。下列有关“蜂窝煤”的分析正确的是( )
A.使用“蜂窝煤”时应注意通风,以防煤气中毒
B.“蜂窝煤”中小孔的作用是降低着火点
C.“蜂窝煤”需要引燃的原因是氧气不足
D.“蜂窝煤”燃烧时闻到的刺激性气味气体可能是CO2
【答案】A
【解析】A、“蜂窝煤”燃烧不充分会产生一氧化碳,一氧化碳有毒,所以使用时应注意通风,防止煤气中毒,故选项说法正确;
B、着火点是物质的固有属性,一般不能改变,“蜂窝煤”中小孔的作用是增大与氧气的接触面积,让燃烧更充分,故选项说法错误;
C、“蜂窝煤”需要引燃是因为要使温度达到其着火点,而不是氧气不足,故选项说法错误;
D、二氧化碳是无色无味的气体,“蜂窝煤”燃烧时闻到的刺激性气味气体不可能是二氧化碳,故选项说法错误;
故选:A。
6.(2026·江苏无锡·模拟预测)家用燃料的使用,经历了如图过程(括号中是燃料的主要成分)。
下列说法不正确的是( )
A.天然气完全燃烧是化合反应
B.煤燃烧时会放出和等污染物
C.天然气的氢元素含量高于液化石油气
D.将煤做成蜂窝状,是为了增大燃料与氧气的接触面积
【答案】A
【解析】A、天然气(CH4)燃烧生成二氧化碳和水,不符合多变一,不属于化合反应,选项错误;
B、煤中含有硫和氮元素,燃烧时会放出和等污染物,选项正确;
C、天然气的主要成分是甲烷,甲烷中氢元素的质量分数为:,液化石油气的主要成分是C3H8、C4H10、C3H6、C4H8,C3H8中氢元素的质量分数为:,C4H10中氢元素的质量分数为:,C3H6中氢元素的质量分数为:,C4H8中氢元素的质量分数为:,故液化石油气的氢元素含量在18.2%至14.3%之间,所以天然气的氢元素含量高于液化石油气,选项正确;
D、将煤做成蜂窝状,可以增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分,选项正确;
故选A。
7.(2026·湖南郴州·一模)兴趣小组在元旦期间进行了“调查家用燃料的变迁与合理使用”的实践活动。了 解到家用燃料的变迁历程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.为了节约资源、变废为宝,回收秸秆将其加工成生物柴油
B.夜间发现厨房内天然气泄漏,应立即开灯检查
C.液化石油气是石油化工的一种产品
D.将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量
【答案】B
【解析】A、为了节约资源、变废为宝,可回收秸秆将其加工成生物柴油,说法正确,不符合题意;
B、夜间发现厨房内天然气泄漏,立即开灯检查,可能产生电火花引发爆炸,说法错误,符合题意;
C、液化石油气是石油化工的一种产品,说法正确,不符合题意;
D、将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量,说法正确,不符合题意。
故选:B。
8.(2026·宁夏·二模)下列说法错误的是( )
A.煤、石油、天然气是三种重要的不可再生的化石燃料
B.煤、煤气、液化气、天然气等家用燃料都是混合物
C.瓦斯中含有大量甲烷,与空气混合时遇火会发生爆炸
D.通入过多的空气,可以使燃料充分燃烧,提高热量的利用率
【答案】D
【解析】A、煤、石油、天然气是由远古时代的动植物的遗体经过一系列的变化形成的,短时间内不能得到补充,是不可再生的化石燃料,故正确;
B、煤、煤气、液化气、天然气等家用燃料都是由多种物质组成的,是混合物,故正确;
C、瓦斯中含有大量甲烷,甲烷具有可燃性,与空气混合时遇火会发生爆炸,故正确;
D、通入过多的空气,有可能使燃烧物的温度降到着火点一下,燃烧物熄灭,如为燃烧的蜡烛提供过多的空气,蜡烛反而会熄灭,故错误;
故选D。
9.(24-25九年级上·山西晋中·期末)跨学科实践活动激发了学生的创新思维,培养了学生的实践能力和合作能力。下列跨学科实践活动中涉及的化学知识正确的是( )
选项
实践活动
化学知识
A
微型质量“检测站”测空气污染物的含量
CO2是空气污染物
B
水质监测及自制净水器
活性炭具有吸附性,但不能除去水中异味
C
基于碳中和理念设计低碳行动方案
“低碳”行动的目的是彻底消除温室效应
D
调查家用燃料的变迁与合理使用
未来燃料要清洁、易调控、热值高
【答案】D
【解析】A、CO2是空气的成分之一,不属于空气污染物,故选项说法错误;
B、活性炭具有吸附性,能除去水中异味和色素,故选项说法错误;
C、积极倡导“低碳”行动的目的是减少温室效应,而不是彻底消除,故选项说法错误;
D、未来燃料要清洁、易调控、热值高,故选项说法正确;
故选:D。
10.(24-25九年级上·山东枣庄·期末)对金属进行切割和焊接时用到的焊枪组成如图,以下说法正确的是( )
A.为使燃料燃烧充分,放热高,应将燃气瓶阀门调小,氧气瓶的阀门调大
B.乙炔被压缩后灌进燃气瓶,其分子体积变小
C.氧气瓶中的氧气为焊枪提供了燃料
D.燃气瓶中为乙炔(化学式为),乙炔中碳元素的质量分数为90%
【答案】A
【解析】A、为使燃料燃烧充分,放热高,应将燃气瓶阀门调小,氧气瓶的阀门调大,以提供充足的氧气,说法正确,符合题意;
B、乙炔被压缩后灌进燃气瓶,分子间间隔变小,分子体积不变,说法错误,不符合题意;
C、氧气具有助燃性,则氧气瓶中的氧气为焊枪提供了助燃剂,说法错误,不符合题意;
D、燃气瓶中为乙炔(化学式为),乙炔中碳元素的质量分数为,说法错误, 不符合题意。
故选:A。
11.(25-26九年级上·上海·阶段检测)能源利用方式的变迁是社会可持续发展的一个缩影。家庭燃料经历了从煤到气体燃料的演进,体现了人们对使用便捷与减少污染的双重追求。同时,为实现“双碳”目标,寻找像氨气这样的“零碳”能源成为前沿方向。它既可作为潜力巨大的清洁燃料,也是制造化肥的重要原料,展现了能源与农业的紧密联系。如图是家用燃料的更新历程(注:括号中的物质是对应燃料的主要成分)。
(1)下列有关家用燃料更新的理由错误的是______(填字母)。
A.燃料使用更便捷 B.气体燃料燃烧的更充分
C.天然气是可再生的能源 D.减少煤燃烧过程中产生的污染物
(2)煤被誉为“工业的粮食”,它属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。工厂烧锅炉用的煤通常加工成粉末状,原因是______。
(3)已知:丙烷(C3H8)和甲烷(CH4)完全燃烧的化学方程式分别为:C3H8+5O23CO2+4H2O、CH4+2O2CO2+2H2O。且已知在同温同压下,气体的体积比等于其分子个数比。据此判断,欲将家中以液化石油气为燃料的灶具改为以天然气为燃料,应采用的措施是______。
A.增大空气和天然气的进入量
B.减少空气的进入量或增大天然气的进入量
C.减少空气和天然气的进入量
D.增大空气的进入量或减少天然气的进入量
【答案】(1)C
(2)不可再生 增大可燃物与氧气的接触面积
(3)B
【解析】(1)A、煤需要引燃,液化石油气需要更换气管,天然气直接从燃气管道使用,燃料使用更便捷,该选项正确。
B、气体燃料与空气接触面积更大,燃烧的更充分,该选项正确。
C、天然气是不可再生的能源,该选项不正确。
D、石油气、天然气燃烧生成二氧化碳和水,可以减少煤燃烧过程中产生的污染物,该选项正确。
故选C。
(2)煤炭是经过古代动植物遗骸经长时间复杂变化才形成的化石燃料,短期内无法生成,属于不可再生的能源;
煤块加工成煤粉后,增大了可燃物与氧气的接触面积,这样燃烧时燃料燃烧的就会更加充分。
(3)根据化学方程式可知,相同个数的C3H8和CH4与氧气反应时,C3H8消耗的氧分子更多,而同温、同压下,气体的体积与分子的个数成正比,相同体积的液化石油气和天然气,液化石油气燃烧需要的氧气多,故将家中以液化石油气为燃料的灶具改为以天然气为燃料,应采用的措施是减少空气进量,或者增大天然气进量,故选B。
12.(25-26九年级上·黑龙江七台河·阶段检测)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。
(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和锅底变黑,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,燃烧的方程式是___________。
(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___________。
【答案】(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 CH4+2O2CO2+2H2O
(4)用锅盖盖灭(或迅速放入蔬菜等合理答案) ad
(5)污染小、价格相对较低(任写一条合理答案)
【解析】(1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;故填:增大可燃物与氧气的接触面积,使燃烧更充分。
(2)若燃气灶火焰呈黄色或橙色和锅底变黑,说明燃烧不充分,需要将灶具的进风口调大,以增加氧气的供应,使燃料充分燃烧。故填:大。
(3)天然气属于不可再生能源,因为它是由古生物遗骸经过长时间的地质作用形成的,短时间内无法再生;天然气燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式:,故填:不可;。
(4)a.拨打119火警电话,符合题意;
b.立即打开门窗,会使外界空气进入,使火势更大,不符合题意;
c.火灾时电梯可能断电或引发烟囱效应,导致人员被困或吸入浓烟,切勿乘坐电梯,不符合题意;
d.若火势较大,用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离着火区,符合题意;
故选:ad;
(5)由图2可知,天然气的使用成本较低、环保性较好,因此家用燃料75%选用天然气,故填:、污染小、价格相对较低。
13.(2025·宁夏·中考真题)家用燃料的变迁体现着科技的进步,印证着生活的向好发展。请结合所学知识和下图,回答下列问题。
(1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料,主要的原因是_____。
(2)过去,薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法,其灭火原理是_______。
(3)如今,通过西气东输工程,天然气作为家用燃料已广泛使用,请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式_________________________。
(4)燃料不充分燃烧不仅会浪费资源,还会造成空气污染。使燃料充分燃烧,通常需要考虑的因素有_________(写一种即可)。
(5)你认为未来家用燃料应具备的特点是________。
【答案】(1)都具有可燃性
(2)清除可燃物
(3)
(4)燃烧时要有足够的空气(氧气)(或燃料与空气要有足够大的接触面)
(5)环保清洁(或安全、来源广、可再生、成本低等)
【解析】(1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料,是因为它们都是可燃物,具有可燃性;
(2)成语“釜底抽薪”的含义是指从锅下抽掉柴火,比喻从根本上解决问题,彻底断绝事情的根源或阻止其继续发展。因此其灭火的原理是清除可燃物;
(3)天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式为:;
(4)使燃料充分燃烧,通常需要考虑的因素有两方面:燃烧时要有足够的空气(氧气),燃料与空气要有足够大的接触面;
(5)未来家用燃料应向着环保清洁、安全、来源广、可再生、成本低等方面发展。
14.(25-26九年级下·山东烟台·期末)化学兴趣小组开展“调查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
小组同学通过走访调查,发现本地居民家用燃料的使用经历了如图1的发展历程。
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n。,其中氢、氧元素的最简质量比是___________。
(2)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤(如图2)后燃烧会更加充分,请你从燃烧的角度解释这一现象:把煤制成蜂窝煤,___________,使燃烧更充分。
(3)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。丙烷(C3H8)充分燃烧的化学方程式为___________。
任务二:家用燃料的合理使用
(4)当天然气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时,此时需要调___________(填“大”或“小”)灶具的进风口。
(5)油锅起火时,迅速倒入切好的青菜,火焰熄灭的原因是___________。
任务三:未来燃料的发展趋势
(6)通过研究家用燃料的更新历程,请你预测未来燃料发展的趋势是___________。(填1条即可)
【答案】(1)1:8
(2)增大了煤与氧气(或空气)的接触面积
(3)分子间的间隔
(4)大
(5)使温度降低到油的着火点以下
(6)更加清洁、环保、高效(合理即可)
【解析】(1)纤维素的化学式为(C6H10O5)n,其中氢、氧元素的最简质量比=(1×10n):(16×5n)= 1:8。
(2)煤制成蜂窝煤,增大了煤与氧气(或空气)的接触面积。 接触面积增大后,煤能更充分地与氧气接触,从而使燃烧更加充分。
(3)从微观角度分析,石油气压缩成液态储存在钢瓶中, 分子间有间隔,在“压缩”过程中,分子间的间隔变小。
丙烷(C3H8)充分燃烧生成二氧化碳和水,根据化学反应式的书写规则以及质量守恒定律配平化学方程式。 丙烷燃烧的化学方程式为
(4)当天然气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时,说明天然气燃烧不充分。 燃烧不充分是因为氧气不足,此时需要调大灶具的进风口,增加氧气的进入量,使天然气能够充分燃烧 。
(5)油锅起火时,迅速倒入切好的青菜。 倒入青菜后,青菜吸收热量,使温度降低到油的着火点以下,从而使火焰熄灭。
(6)通过研究家用燃料的更新历程,从柴草到煤,再到液化石油气、天然气,燃料逐渐向更清洁、高效的方向发展。 预测未来燃料发展的趋势是更加清洁、环保、高效,例如开发使用氢能等清洁能源(合理即可)。
15.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)科普阅读,回答下列问题。
煤(主要成分是碳)是自然界提供给人类的一种重要能源。为了提高能源利用效率,在城市里常将煤加工成“煤气”,其实煤气不是“煤的气体”,而是煤在隔绝空气加强热的条件下分解得到的一种混合气体,其主要成分是一氧化碳。
煤气是一种热值很高的燃料。使用煤气要特别小心,千万不能让它泄漏,否则会使人在不知不觉中中毒死亡;而且一旦遇明火或电火花,还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”,这是非常荒唐的说法,因为煤气既不能溶于水,常温下又不能与水反应。
(1)煤变成煤气属于 __________________变化。煤不完全燃烧会生成一氧化碳该反应方程式为 ___________________。
(2)在上述有关煤气的叙述中,可以推断出煤气的物理性质有:_______(写出一种即可)。
(3)在上述有关煤气的叙述中,可归纳出煤气的化学性质有:_________(写出一种即可)。
(4)在厨房中,发现煤气泄漏时,应采取的有效措施是 (填字母)。
A.关闭阀门 B.开窗通风 C.打开排风扇 D.多放几盆水
(5)吸烟有害健康,每年的5月31日是“世界无烟日”。“禁止吸烟”的图标是
A. B. C. D.
【答案】(1)化学
(2)没有颜色或没有气味或不能溶于水
(3)可燃性或有毒性或常温下不能与水反应
(4)AB
(5)A
【解析】(1)煤变成煤气,煤气是煤在隔绝空气加强热的条件下分解得到的一种混合气体,其主要成分是一氧化碳。有新物质生成,属于化学变化;
煤不完全燃烧生成一氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)使用煤气要特别小心,千万不能让它泄漏,否则会使人在不知不觉中中毒死亡,说明煤气是无色无味的,煤气不能溶于水,不能用水吸收泄漏的煤气,颜色、气味、溶解性均不需要通过化学变化就能表现出来,均属于物理性质,故填:没有颜色或没有气味或不能溶于水;
(3)煤气是一种热值很高的燃料,说明煤气具有可燃性,煤气会使人在不知不觉中中毒死亡,说明煤气具有毒性,常温下煤气不能与水反应,可燃性、毒性、常温下不能与水反应,均需要通过化学变化才能表现出来,均属于化学性质;
(4)煤气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火或电火花,容易发生爆炸,故在厨房中,发现煤气泄漏时,应关闭阀门、开窗通风,不能打开排气扇,防止发生爆炸,也不能多放几盆水,因为煤气既不能溶于水,常温下又不能与水反应。
故选AB;
(5)A、该图标是“禁止吸烟”,符合题意;
B、该图标是“禁止燃放鞭炮”,不符合题意;
C、该图标是“禁止携带火种”,不符合题意;
D、该图标是“禁止堆放易燃物”,不符合题意。
故选A。
1.(2026·安徽池州·一模)化学兴趣小组同学通过对小区内居民的走访调查,了解不同时代的家用燃料,分析家庭燃料迭代升级之后给生活、环境带来的变化。
活动一:认识燃料
家用燃料经历了图1所示的变迁过程,并将逐步向理想燃料发展。
(1)煤、石油和天然气都属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。写出甲烷完全燃烧的化学方程式:___________。
活动二:探究如何合理使用燃料
【任务1】认识如何使燃烧更加充分
(2)燃烧柴草时,通常要架空柴草,使其燃烧得更旺,其中的原理是___________。
(3)请再举出一例利用此原理促进燃料充分燃烧的例子:___________。
【任务2】理解燃料变化的意义
【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的质量如图2所示。
(4)排放到空气中溶于雨水可能会形成___________。
(5)请结合生活常识和图2信息,总结家庭燃料从煤升级成天然气之后的优点有___________(写一条)。
活动三:了解新能源
我国科学家正在利用和开发其他新能源,在一定程度上可减少对环境的影响,有助于实现“双碳”目标。氢气被认为是理想的能源,当前,我国氢能按图3规划发展迅速:
(6)利用这一反应制得的氢气属于___________(填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
【答案】(1)不可再生
(2)增大柴草与氧气的接触面积
(3)将煤粉制成蜂窝煤
(4)酸雨
(5)相同质量的煤和天然气充分燃烧,天然气产生热量比煤多或相同质量的煤和天然气充分燃烧,天然气产生比煤少,更环保
(6)灰氢
【解析】(1)煤、石油和天然气是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的,在短期内不能再生,属于不可再生能源; 甲烷在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(2) 架空柴草,能让柴草与空气充分接触,增加与氧气的接触面积,使燃烧更充分。
(3) 将煤粉制成蜂窝煤,能让煤与空气充分接触,增加与氧气的接触面积,使燃料充分燃烧。
(4) 二氧化硫排放到空气中,与水反应生成亚硫酸等,随雨水降下形成酸雨。
(5)从图中可知,相同质量的煤和天然气充分燃烧,天然气产生热量比煤多或相同质量的煤和天然气充分燃烧,天然气产生 比煤少,更环保。
(6)由图和可知,利用煤炭气化制取氢气属于灰氢,所以这一反应制得的氢气属于灰氢。
2.(2025·广东佛山·三模)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(如题 18-1图)及使用情况。
(1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是___________,根据下表,燃烧煤炭容易造成的环境问题是___________。
燃料类型
热值(MJ/kg)
CO2排放(kg/kg燃料)
SO2排放(kg/kg燃料)
使用比例
天然气
55
2.75
0.1
75%
液化石油气
50
3.0
0.02
22%
煤炭
30
2.4
20
2%
柴草
18
2.0
0.5
1%
(2)若燃气灶火焰呈黄色或橙色和锅底变黑,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,燃烧的方程式是___________。
(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___________。
【答案】(1)增大反应物的接触面积 酸雨
(2)大
(3)不可
(4)盖上锅盖 ad
(5)使用成本较低、环保性较好
【解析】(1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
根据表中数据,燃烧煤炭容易造成的环境问题是酸雨,因为煤炭燃烧会产生较多的二氧化硫,二氧化硫是造成酸雨的主要气体,故填:酸雨;
(2)若燃气灶火焰呈黄色或橙色和锅底变黑,说明燃烧不充分,需要将灶具的进风口调大,以增加氧气的供应,使燃料充分燃烧。故答案为:大;
(3)天然气属于不可再生能源,因为它是由古生物遗骸经过长时间的地质作用形成的,短时间内无法再生;
天然气燃烧生成二氧化碳和水,方程式:;
(4)炒菜时油锅中的油不慎着火,可采取的措施是盖上锅盖,以隔绝氧气,使火熄灭;
若遭遇火灾时正确的处理方式:
a.拨打119火警电话,符合题意;
b.立即打开门窗,会使外界空气进入,使火势更大,不符合题意;
c.火灾时电梯可能断电或引发烟囱效应,导致人员被困或吸入浓烟,切勿乘坐电梯,不符合题意;
d.若火势较大,用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离着火区,符合题意;
故选ad;
(5)由图2可知,天然气的使用成本较低、环保性较好,因此家用燃料75%选用天然气。
3.(25-26九年级下·安徽六安·期末)小亮以“调查家用燃料的变迁与合理使用”为主题进行跨学科实践活动。
【活动一】家用燃料的变迁
【询问调查】小亮向爷爷、外公等亲友询问家用燃料的变迁情况。
【结果统计】1986年以前,大多数家庭使用柴火灶,燃料利用率低,室内烟尘大。1986年后-2002年,家庭主要燃料为蜂窝煤,燃料产生的会污染空气。2002年-2012年,家庭主要使用液化石油气作燃料,燃烧时产生的污染少,使用方便。2012年至今家庭使用清洁的天然气作燃料。
(1)煤属于_____(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)液化石油气为石油产品。石油分馏是根据石油中各成分的_____不同,采用先蒸发后冷凝的方法,使混合物分离得到石油气、汽油、航空煤油等。
【活动二】家用燃料的合理使用
【提出问题】如何消除煤中硫元素对环境的影响?
【除硫方案】
(3)采用钠碱脱硫法可除去煤中的硫元素,从而减少对环境的影响。请写出氢氧化钠与反应的化学方程式。
【讨论与交流】
(4)天然气为无色无味气体,在家用天然气中常混有难闻气味的乙硫醇气体,其作用是_____。
【答案】(1)不可再生
(2)沸点
(3)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
(4)便于及时发现天然气泄漏
【解析】(1)煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产,形成过程极其漫长,在人类历史时期内无法再生,所以煤属于不可再生能源;
(2)石油是多种碳氢化合物的混合物,各成分沸点不同。通过加热使其先蒸发,沸点低的成分先汽化,然后再冷凝,使不同沸点范围的成分分离出来,从而得到石油气、汽油、航空煤油等不同产品;
(3)氢氧化钠(NaOH)与二氧化硫(SO2)反应生成亚硫酸钠(Na2SO3)和水,化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;
(4)天然气主要成分是甲烷,无色无味,一旦发生泄漏,人们不易察觉,容易引发安全事故。加入有难闻气味的乙硫醇,当天然气泄漏时,人们能通过气味及时发现,从而采取措施,避免危险发生,其作用是便于及时发现天然气泄漏。
4.(25-26九年级下·江苏常州·期末)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
调查发现家用燃料变迁的大致历程为: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。
②燃料完全燃烧时放出的热量如表所示:
燃料
柴草
煤
石油气
天然气
热量/
17
22
44~46
45~50
(1)酸雨会造成严重的环境污染,写出硝酸型酸雨破坏大理石建筑物的化学方程式__________。
(2)结合资料分析,家用燃料从煤变迁到天然气的优点有__________(写一点)。
任务二:了解如何合理使用燃料
控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,对于节约能源非常重要。
【信息检索】小新同学去图书馆收集有关信息,找到燃料充分燃烧的方式有增大氧气的进气量和增大燃料与氧气的接触面积等。
【小组讨论】
(3)小明认为煤的不充分燃烧会生成,在煤炉上放一盆水就能防止中毒。小刚不同意他的观点,小刚的理由是_____。
(4)将煤块制成多孔的蜂窝煤的目的是_____,从而使燃烧更充分。
(5)家里做饭时,燃气灶的火焰呈现黄色,为充分利用燃料,此时应采取的措施为__________(填“调大”或“调小”)进风口。
任务三:研究新能源
(6)同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁高效的能源。氢气被认为是理想的能源,我国氢能按如图规划发展。
①利用制得的氢气属于__________(填“灰氢”、“蓝氢”或“绿氢”)。
②蓝氢的制得使用了碳捕捉技术,通常用纳米吸附碳源,吸附原理与活性炭相似,是因为两者都具有__________(填特征)的结构。
【答案】(1)
(2)天然气热值高,产生的有害物质更少,更环保
(3)一氧化碳难溶于水
(4)增大煤与氧气的接触面积
(5)调大
(6)灰氢 疏松多孔
【解析】(1)大理石主要成分是碳酸钙,硝酸与碳酸钙反应生成硝酸钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
(2)由题干信息可知,煤直接燃烧时产生氮、硫的氧化物(会形成酸雨)和粉尘,而天然气燃烧相对更清洁,且天然气完全燃烧时放出的热量更高,故家用燃料从煤变迁到天然气的优点有:天然气热值高,产生的有害物质更少,更环保;
(3)煤的不充分燃烧会生成,在煤炉上放一盆水不能防止中毒,理由是一氧化碳难溶于水;
(4)将煤块制成多孔的蜂窝煤的目的是增大煤与氧气的接触面积,从而使燃烧更充分;
(5)家里做饭时,燃气灶的火焰呈现黄色,说明燃气燃烧不充分,为充分利用燃料,此时应采取的措施为调大进风口,以增加空气的进入量,使燃气充分燃烧;
(6)①,该反应利用的是煤炭气化制得的氢气,属于灰氢;
②蓝氢的制得使用了碳捕捉技术,通常用纳米吸附碳源,吸附原理与活性炭相似,是因为两者都具有疏松多孔的结构。
5.(24-25九年级上·山西·阶段检测)同学们对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。
任务一:调查家用燃料的变迁
(1)将煤制成蜂窝煤可以使煤燃烧更充分的原因是______。
(2)下列说法中正确的是______(填字母)。
A.液化石油气不慎泄漏时,应立即关闭阀门
B.液化石油气是石油化工的一种产品,加压储存在钢瓶中
C.家用天然气泄漏报警器可监测天然气是否泄漏,应该安装在高处
任务二:探究天然气的燃烧产物
【查阅资料】CO能使新鲜鸡血变为桃红色。
【提出问题】
(3)天然气燃烧会产生哪些物质?
猜想I:______;猜想II:CO和;猜想III:和。
【进行实验】
(4)填表:
操作
现象
结论
步骤1:验纯后,点燃天然气,在火焰上方罩一个干燥烧杯
烧杯内壁出现无色液滴
天然气燃烧产物有水。
步骤2:将步骤1中的烧杯倒过来,倒入澄清石灰水,振荡
______。
猜想1或3成立
步骤3:收集一瓶天然气充分燃烧产生的气体,______
无明显现象
猜想1成立
【反思与评价】
(5)步骤2中发生反应的化学方程式是______。天然气充分燃烧的化学方程式是______。
(6)当天然气燃烧不充分时,火焰偏黄,锅底容易变黑,结合反应相关物质思考,锅底的黑色物质可能是______。
任务三:认识燃料变迁的意义
(7)燃料变迁反映了人类对能源需求的不断变化,推动了工业化和城市化进程,提高了能源利用效率,减少了环境污染。未来燃料的发展趋势是开发和利用清洁、高效的新能源,向清洁低碳方向转变,请写出一种我省正在开发和利用的新能源______。
【答案】(1)增大了煤与氧气(空气)的接触面积
(2)ABC
(3)CO2和H2O/CO2和H2O
(4)澄清石灰水变浑浊 加入新鲜鸡血,振荡
(5)CH4+2O2CO2+2H2O
(6)炭黑/碳
(7)风能/太阳能/地热能(核能潮汐能不给分,其余合理即可)
【解析】(1)煤制成蜂窝煤可以增大了煤与氧气(空气)的接触面积,使煤燃烧更充分。
(2)A、液化石油气发生泄漏时,应立即关闭阀门,减少石油气的泄露,选项正确;
B、液化石油气是石油化工的一种产品,加压储存在钢瓶中,便于运输,选项正确;
C、在家中报警器应安装在炉具的上方,因为天然气的密度比空气的密度小,选项正确。
故选:ABC。
(3)根据后面猜想II与猜想III,推断出猜想I为二氧化碳和水,故填:CO2和H2O。
(4)猜想1和猜想3中均还有二氧化碳,两种猜想成立,需验证二氧化碳的存在,二氧化碳可让澄清石灰水变浑浊,可观察到:澄清石灰水变浑浊;
猜想1中不含猜想2与3中含有的一氧化碳,若验证猜想1成立,需验证产物中无一氧化碳,加入新鲜鸡血,振荡,无明显现象,则可验证猜想1成立。
(5)步骤2为二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙烦请生成碳酸钙沉淀,化学方程式为:;
天然气的主要成分是甲烷,甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳,化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O。
(6)燃气灶的火焰呈现黄色,锅底出现黑色说明是氧气(空气)量不足,燃料中的碳不能充分燃烧(燃气发生不完全燃烧)造成的。
(7)新能源有风能或太阳能或地热能,答案合理即可。
6.(24-25九年级上·江苏泰州·期末)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:做调查
调查发现家用燃料变迁的大致历程为:
《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄如纸,熔硫黄涂木片顶端分许,名曰发烛。”
(1)将松木削薄为纸片状的目的是______。
(2)古人常用“发烛”点燃柴草,从燃烧条件分析,“发烛”作用是______。
任务二:探变化
(3)丙烷气体在加压或降温条件下转化为液态过程中,从微观角度分析发生变化的是______;丙烷完全燃烧的微观过程如图1,参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为______。
(4)分析图2信息,煤炭被天然气替代的原因可能是______(答1点即可)。
(5)工业上可将水蒸气通过高温的煤层生成水煤气(和一种可燃性气体单质),从而获得更高的热值。将含碳的煤炭与足量水蒸气在高温下充分反应,理论上能产生多少千克的一氧化碳?(请写出计算过程)______。
任务三:寻发展
全球首艘氨燃料动力集装箱船由上海船舶研究设计院自主研发设计。
(6)液氨被广泛认为是未来理想的清洁燃料。点燃氨气前需进行______;氨气燃烧生成水和空气中含量最多的物质,反应的化学方程式为______。
(7)用煤、空气和水为原料合成氨气的工艺流程如图3所示:
①碳化塔中,通入部分的目的是除去______,同时生成;
②合成塔中,生成的化学方程式为______。
【答案】(1)增大与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(2)使温度达到柴草的着火点
(3)分子间的间隔变小 1∶5
(4)天然气燃烧产生的二氧化硫少,更环保(或天然气燃烧放出的热量更高)
(5)解:设理论上能产生一氧化碳的质量为x
x=84kg
答:理论上能产生84千克的一氧化碳。
(6)验纯
(7)二氧化碳/CO2
【解析】(1)将松木削薄为纸片,能增大其与氧气的接触面积,从而使燃烧更充分。
(2)燃烧的条件是:可燃物;可燃物与氧气充分接触;温度达到可燃物的着火点。“发烛” 燃烧能放出热量,为柴草提供足够的热量,使柴草的温度达到着火点从而燃烧。
(3)丙烷由气态变为液态,是因为分子间的间隔变小;
根据微观示意图,该反应是C3H8(甲)、O2(乙)在点燃条件下反应生成CO2(丙)、H2O(丁),化学方程式为,所以参加反应的甲、乙分子个数比为1∶5。
(4)从图 2 可知,相同质量的天然气和煤相比,天然气燃烧产生的二氧化硫少,对环境的污染小;且天然气燃烧放出的热量更高。
(5)水蒸气(H2O)通过高温的煤层(C)生成水煤气(和一种可燃性气体单质),根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,可知该气体单质是H2,则反应的化学方程式为。煤炭的质量为36kg,据此可通过化学方程式计算出所求一氧化碳的质量,详见答案。
(6)氨气是可燃性气体,点燃前需要验纯,防止发生爆炸;
氨气(NH3)燃烧生成水(H2O)和空气中含量最多的物质(N2),化学方程式为。
(7)①从流程图可知,通入部分NH3后,生成了NH4HCO3,同时除去了一种气体,结合进入碳化塔的气体成分,可知除去的是CO2;
②合成塔中氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气,化学方程式为。
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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
【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。
【活动设计与实施】
任务 1 调查家用燃料
调查准备:明确方向与分工
在开展调查前,建议先确定调查的具体维度。根据教材活动设计,调查不应仅停留在“家里用什么”,而要延伸到“为什么用这种”以及“如何使用更合理”。
建议按以下方向分组准备:
1.燃料种类与成分:当前家庭主要使用天然气、液化石油气还是管道煤气?主要成分分别是什么(如天然气主要成分为甲烷)?
2.使用成本与便捷性:不同燃料的价格、储存方式(管道输送 vs 钢瓶储存)、火力大小及安全性。
3.燃烧效果与调控:观察灶具火焰颜色,记录“黄火”或“黑烟”现象,并调查居民如何调节风门。
4.环保认知:询问居民是否了解不同燃料燃烧产物(如二氧化碳、二氧化硫)对环境的影响。
调查工具可准备:记录本、相机(拍摄灶具铭牌或火焰状态)、访谈提纲(针对长辈询问燃料变迁史)。
调查实施:实地走访与记录
在实地调查中,重点关注现状与问题两个层面。
(一)现状记录
城市家庭:多数已接通管道天然气。记录燃气表读数方式、灶具连接软管材质(是否为防爆管)、厨房通风情况。
农村或老旧小区:可能仍存在使用瓶装液化石油气或生物质(柴草)的情况。记录钢瓶存放位置是否通风、柴火灶是否有烟囱。
(二)问题观察(结合化学知识)
在调查中,常会发现以下可写入报告的现象:
火焰异常:若发现燃气灶火焰呈黄色且锅底有黑灰,说明燃烧不充分。此时应建议居民调大灶具进风口,增加氧气供应,使燃料充分燃烧,既节约燃料又防止一氧化碳中毒。-3
燃料处理:若发现使用蜂窝煤,需询问是否在室内通风不良处使用,强调一氧化碳中毒风险;若发现燃气管老化,需记录为安全隐患。
数据整理与初步分析
调查结束后,需对收集到的信息进行简单的归纳整理。
家用燃料对比简表(参考)
燃料类型
主要成分
储存/输送方式
燃烧特点与注意事项
天然气
甲烷(CH₄)
管道输送
热值高,较清洁;需注意通风,防泄漏
液化石油气
丙烷、丁烷等
钢瓶
易液化,热值高;钢瓶需远离热源,勿倾倒残液
管道煤气
一氧化碳、氢气等
管道输送
有毒,需严防泄漏;燃烧火焰可能偏蓝
柴草/煤炭
碳及复杂有机物
堆放
易产生烟尘、二氧化硫;需改进炉灶以充分燃烧
分析结论建议:
从调查结果看,家用燃料的变迁总体遵循由固体(柴、煤)向气体(气、天然气)、由高污染向较清洁的方向发展。在“合理使用”方面,居民普遍知道“开窗通风”,但对“调节风门以改善燃烧效率”的化学原理了解较少,这可以作为后续宣传的重点
任务 2 了解家用燃料的变迁
变迁历程:从柴草到天然气
我国幅员辽阔,城乡变迁节奏不同,但总体趋势一致。结合教材与相关资料,家用燃料的演变大致可归纳为以下几个阶段:
阶段
代表性燃料
主要成分/来源
使用方式与特点
早期
柴草、秸秆
纤维素等有机物
直接燃烧,烟尘大,热效率低
20世纪中叶起
煤炭、蜂窝煤
碳及少量硫、氮等
煤球/蜂窝煤炉,污染较重,易产生 SO₂、CO
过渡期
煤油
液态烃类混合物
煤油炉,便携但存在火灾隐患
管道燃气阶段
人工煤气
CO 与 H₂ 的混合气
管道输送,有毒(CO),需严防泄漏
液化气阶段
液化石油气(LPG)
丙烷、丁烷等
钢瓶储存,热值高,储运较方便
当前主流
天然气
甲烷(CH₄)
管道输送,清洁高效,热值约为煤气的 2.5 倍
以部分城市的发展轨迹为例:上海自 1865 年出现人工煤气,但至 1949 年民用普及率仅 2.1%;液化石油气于 1972 年统一经营;天然气从 1999 年开始供应,到 2015 年底基本完成对人工煤气的替代。这一轨迹在全国具有代表性。
变迁背后的化学与生活逻辑
理解变迁不能仅停留在“换了什么”,而要追问“为什么换”。可以从以下三个角度分析:
(一)燃烧效率的提升
煤炭热值约为 17–30 MJ/kg,且固体燃烧接触面积有限,容易燃烧不充分;天然气主要成分甲烷热值高,气体与空气混合均匀,燃烧充分,能量利用率显著提升。从化学角度看,燃料由固→液→气的变化,本质是增大燃料与氧气的接触面积,使燃烧更充分。
(二)污染物排放的减少
煤中含硫、氮等元素,燃烧产生 SO₂、NO₂ 等污染物;人工煤气含 CO,泄漏有中毒风险。天然气几乎不含硫和粉尘,燃烧主要产物为 CO₂ 和 H₂O,二氧化硫和粉尘排放量可减少近 100%。这解释了为什么“清洁”是燃料升级的重要驱动力。
(三)家用便捷性的改善
柴草和煤炭需要储存空间,添火、清灰繁琐;瓶装液化气需搬运更换;管道天然气“随用随开”,无需储存。便捷性与安全性的提升,同样是家庭选择燃料时的重要考量。
调查记录建议
在任务2的记录中,建议至少包含以下内容,以便与任务1形成呼应:
本地变迁时间线:向家中长辈询问“你小时候家里烧什么?什么时候换的?”整理出你所在家庭或社区的大致变迁节点。
燃料对比表:参照上表,补充你调查到的本地具体燃料品种及其优缺点。
一句话归纳:用一句话概括你理解的家用燃料变迁趋势(例如:“从‘烟熏火燎’到‘即开即用’,燃料变迁的本质是燃烧效率与清洁度的双重提升”)。
任务 3 展望未来的家用燃料
未来燃料的两条主线:掺氢与纯氢
从现有技术进展看,未来家用燃料的演进很可能围绕“氢”展开,但分为两个层次:近期以天然气掺氢过渡,远期向纯氢或燃料电池热电联供发展。
(一)过渡方案:天然气掺氢
这是当前最接近落地的路径。它的巧妙之处在于不改造现有基础设施:利用已有的城镇燃气管网,按一定比例混入氢气,居民无需更换灶具即可使用低碳燃料。山东潍坊已建成全国首个十万户级天然气掺氢示范项目,掺氢比例可在0至10%之间调节。从化学角度看,氢气燃烧产物只有水,不产生CO₂,掺入后能直接降低天然气的碳排放强度。
(二)远期方向:燃料电池热电联供
如果说掺氢是“少排碳”,燃料电池则是“高效用能”。传统燃气灶只利用燃料的热能,效率有限;燃料电池通过电化学反应直接将化学能转化为电能和热能,综合效率显著提升。东方锅炉为“氢进万家”项目交付的1kW家用燃料电池热电联供系统,设计寿命达40000小时,已完成7500小时耐久测试。这意味着未来家庭可能不再只是“烧气”,而是用氢“发电+供热”,能源利用方式发生根本变化。-8
另一条值得关注的路线:醇基燃料
对于天然气管网难以覆盖的农村或分散地区,醇基燃料(以甲醇为代表)是值得关注的选项。与散烧煤相比,醇基燃料燃烧更清洁、可控性更好,适合炊事、采暖等分散场景。甲醇的化学式为CH₃OH,含氧量高,燃烧较充分,且常温下为液体,储存运输比氢气简便。不过它并非零碳燃料(燃烧仍产生CO₂),定位更偏向“替代散煤的清洁过渡方案”。
展望中的化学视角
在撰写展望部分时,建议紧扣化学知识,避免空泛地罗列“高科技”:
(一)从燃烧反应看排放差异
甲烷燃烧:CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
氢气燃烧:2H₂ + O₂ → 2H₂O
对比可见,氢气燃烧不产生CO₂,这是它被称为“终极清洁能源”的化学依据。但需注意,若氢气来自化石燃料重整(“灰氢”),全生命周期未必低碳;只有绿氢(可再生能源制取)才真正清洁。
(二)从能量密度看储运难点
氢气能量密度是汽油的三倍,但常温常压下是气体,体积能量密度很低,需要高压压缩或低温液化,这是氢能“进万家”的成本瓶颈之一。相比之下,天然气管道输送已有成熟体系,所以“掺氢”比“纯氢入户”更易先行。
(三)从安全角度思考
氢气无色无味,泄漏不易察觉,需要添加臭味剂或安装传感器。这与我们调查人工煤气(含CO,有毒)时的安全逻辑一脉相承:燃料越清洁,往往越需要主动的安全监测手段。
任务产出建议:
在活动记录中,可以用一段“未来家用燃料展望”收尾,包含:
①一个判断:你认为你所在家庭未来10年最可能用上的新型燃料是什么?(天然气掺氢、醇基燃料、还是继续用天然气?)
②一个理由:从化学或成本角度说明依据。
③一个待解决的问题:例如“氢气怎么安全地送到我家”“醇基燃料灶具和现在的天然气灶通用吗”。
1.(2026·江苏泰州·二模)某小组开展“调查家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动,下列说法错误的是( )
A.天然气代替煤燃料更环保 B.可开灯检测天然气是否泄漏
C.燃料不完全燃烧会造成环境污染 D.燃料变迁的趋势是高效化、绿色化
2.(25-26九年级上·湖北邯郸·期末)家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示。下列说法正确的是( )
A.燃料不充分燃烧时不会放出热量
B.气体燃料更易充分燃烧,不会影响碳循环的平衡
C.夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源
D.天然气与蜂窝煤相比较,是更清洁的能源
3.(25-26八年级下·山东东营·期末)生活燃料的变迁经历了“木柴→煤→液化石油气→天然气”等过程。下列说法正确的是( )
A.能量转化:燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
B.科学方法:把煤块制成蜂窝煤,可以增大可燃物与氧气的接触面积,从而提高燃烧效率
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.(2026·江苏泰州·三模)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
5.(25-26九年级下·江西吉安·期末)生活中处处留心皆学问。下列有关“蜂窝煤”的分析正确的是( )
A.使用“蜂窝煤”时应注意通风,以防煤气中毒
B.“蜂窝煤”中小孔的作用是降低着火点
C.“蜂窝煤”需要引燃的原因是氧气不足
D.“蜂窝煤”燃烧时闻到的刺激性气味气体可能是CO2
6.(2026·江苏无锡·模拟预测)家用燃料的使用,经历了如图过程(括号中是燃料的主要成分)。
下列说法不正确的是( )
A.天然气完全燃烧是化合反应
B.煤燃烧时会放出和等污染物
C.天然气的氢元素含量高于液化石油气
D.将煤做成蜂窝状,是为了增大燃料与氧气的接触面积
7.(2026·湖南郴州·一模)兴趣小组在元旦期间进行了“调查家用燃料的变迁与合理使用”的实践活动。了 解到家用燃料的变迁历程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.为了节约资源、变废为宝,回收秸秆将其加工成生物柴油
B.夜间发现厨房内天然气泄漏,应立即开灯检查
C.液化石油气是石油化工的一种产品
D.将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量
8.(2026·宁夏·二模)下列说法错误的是( )
A.煤、石油、天然气是三种重要的不可再生的化石燃料
B.煤、煤气、液化气、天然气等家用燃料都是混合物
C.瓦斯中含有大量甲烷,与空气混合时遇火会发生爆炸
D.通入过多的空气,可以使燃料充分燃烧,提高热量的利用率
9.(24-25九年级上·山西晋中·期末)跨学科实践活动激发了学生的创新思维,培养了学生的实践能力和合作能力。下列跨学科实践活动中涉及的化学知识正确的是( )
选项
实践活动
化学知识
A
微型质量“检测站”测空气污染物的含量
CO2是空气污染物
B
水质监测及自制净水器
活性炭具有吸附性,但不能除去水中异味
C
基于碳中和理念设计低碳行动方案
“低碳”行动的目的是彻底消除温室效应
D
调查家用燃料的变迁与合理使用
未来燃料要清洁、易调控、热值高
10.(24-25九年级上·山东枣庄·期末)对金属进行切割和焊接时用到的焊枪组成如图,以下说法正确的是( )
A.为使燃料燃烧充分,放热高,应将燃气瓶阀门调小,氧气瓶的阀门调大
B.乙炔被压缩后灌进燃气瓶,其分子体积变小
C.氧气瓶中的氧气为焊枪提供了燃料
D.燃气瓶中为乙炔(化学式为),乙炔中碳元素的质量分数为90%
11.(25-26九年级上·上海·阶段检测)能源利用方式的变迁是社会可持续发展的一个缩影。家庭燃料经历了从煤到气体燃料的演进,体现了人们对使用便捷与减少污染的双重追求。同时,为实现“双碳”目标,寻找像氨气这样的“零碳”能源成为前沿方向。它既可作为潜力巨大的清洁燃料,也是制造化肥的重要原料,展现了能源与农业的紧密联系。如图是家用燃料的更新历程(注:括号中的物质是对应燃料的主要成分)。
(1)下列有关家用燃料更新的理由错误的是______(填字母)。
A.燃料使用更便捷 B.气体燃料燃烧的更充分
C.天然气是可再生的能源 D.减少煤燃烧过程中产生的污染物
(2)煤被誉为“工业的粮食”,它属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。工厂烧锅炉用的煤通常加工成粉末状,原因是______。
(3)已知:丙烷(C3H8)和甲烷(CH4)完全燃烧的化学方程式分别为:C3H8+5O23CO2+4H2O、CH4+2O2CO2+2H2O。且已知在同温同压下,气体的体积比等于其分子个数比。据此判断,欲将家中以液化石油气为燃料的灶具改为以天然气为燃料,应采用的措施是______。
A.增大空气和天然气的进入量
B.减少空气的进入量或增大天然气的进入量
C.减少空气和天然气的进入量
D.增大空气的进入量或减少天然气的进入量
12.(25-26九年级上·黑龙江七台河·阶段检测)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。
(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和锅底变黑,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,燃烧的方程式是___________。
(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___________。
13.(2025·宁夏·中考真题)家用燃料的变迁体现着科技的进步,印证着生活的向好发展。请结合所学知识和下图,回答下列问题。
(1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料,主要的原因是_____。
(2)过去,薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法,其灭火原理是_______。
(3)如今,通过西气东输工程,天然气作为家用燃料已广泛使用,请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式_________________________。
(4)燃料不充分燃烧不仅会浪费资源,还会造成空气污染。使燃料充分燃烧,通常需要考虑的因素有_________(写一种即可)。
(5)你认为未来家用燃料应具备的特点是________。
14.(25-26九年级下·山东烟台·期末)化学兴趣小组开展“调查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
小组同学通过走访调查,发现本地居民家用燃料的使用经历了如图1的发展历程。
(1)柴草中纤维素的化学式为(C6H10O5)n。,其中氢、氧元素的最简质量比是___________。
(2)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤(如图2)后燃烧会更加充分,请你从燃烧的角度解释这一现象:把煤制成蜂窝煤,___________,使燃烧更充分。
(3)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。丙烷(C3H8)充分燃烧的化学方程式为___________。
任务二:家用燃料的合理使用
(4)当天然气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时,此时需要调___________(填“大”或“小”)灶具的进风口。
(5)油锅起火时,迅速倒入切好的青菜,火焰熄灭的原因是___________。
任务三:未来燃料的发展趋势
(6)通过研究家用燃料的更新历程,请你预测未来燃料发展的趋势是___________。(填1条即可)
15.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)科普阅读,回答下列问题。
煤(主要成分是碳)是自然界提供给人类的一种重要能源。为了提高能源利用效率,在城市里常将煤加工成“煤气”,其实煤气不是“煤的气体”,而是煤在隔绝空气加强热的条件下分解得到的一种混合气体,其主要成分是一氧化碳。
煤气是一种热值很高的燃料。使用煤气要特别小心,千万不能让它泄漏,否则会使人在不知不觉中中毒死亡;而且一旦遇明火或电火花,还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”,这是非常荒唐的说法,因为煤气既不能溶于水,常温下又不能与水反应。
(1)煤变成煤气属于 __________________变化。煤不完全燃烧会生成一氧化碳该反应方程式为 ___________________。
(2)在上述有关煤气的叙述中,可以推断出煤气的物理性质有:_______(写出一种即可)。
(3)在上述有关煤气的叙述中,可归纳出煤气的化学性质有:_________(写出一种即可)。
(4)在厨房中,发现煤气泄漏时,应采取的有效措施是 (填字母)。
A.关闭阀门 B.开窗通风 C.打开排风扇 D.多放几盆水
(5)吸烟有害健康,每年的5月31日是“世界无烟日”。“禁止吸烟”的图标是
A. B. C. D.
1.(2026·安徽池州·一模)化学兴趣小组同学通过对小区内居民的走访调查,了解不同时代的家用燃料,分析家庭燃料迭代升级之后给生活、环境带来的变化。
活动一:认识燃料
家用燃料经历了图1所示的变迁过程,并将逐步向理想燃料发展。
(1)煤、石油和天然气都属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。写出甲烷完全燃烧的化学方程式:___________。
活动二:探究如何合理使用燃料
【任务1】认识如何使燃烧更加充分
(2)燃烧柴草时,通常要架空柴草,使其燃烧得更旺,其中的原理是___________。
(3)请再举出一例利用此原理促进燃料充分燃烧的例子:___________。
【任务2】理解燃料变化的意义
【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的质量如图2所示。
(4)排放到空气中溶于雨水可能会形成___________。
(5)请结合生活常识和图2信息,总结家庭燃料从煤升级成天然气之后的优点有___________(写一条)。
活动三:了解新能源
我国科学家正在利用和开发其他新能源,在一定程度上可减少对环境的影响,有助于实现“双碳”目标。氢气被认为是理想的能源,当前,我国氢能按图3规划发展迅速:
(6)利用这一反应制得的氢气属于___________(填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
2.(2025·广东佛山·三模)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(如题 18-1图)及使用情况。
(1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是___________,根据下表,燃烧煤炭容易造成的环境问题是___________。
燃料类型
热值(MJ/kg)
CO2排放(kg/kg燃料)
SO2排放(kg/kg燃料)
使用比例
天然气
55
2.75
0.1
75%
液化石油气
50
3.0
0.02
22%
煤炭
30
2.4
20
2%
柴草
18
2.0
0.5
1%
(2)若燃气灶火焰呈黄色或橙色和锅底变黑,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,燃烧的方程式是___________。
(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___________。
3.(25-26九年级下·安徽六安·期末)小亮以“调查家用燃料的变迁与合理使用”为主题进行跨学科实践活动。
【活动一】家用燃料的变迁
【询问调查】小亮向爷爷、外公等亲友询问家用燃料的变迁情况。
【结果统计】1986年以前,大多数家庭使用柴火灶,燃料利用率低,室内烟尘大。1986年后-2002年,家庭主要燃料为蜂窝煤,燃料产生的会污染空气。2002年-2012年,家庭主要使用液化石油气作燃料,燃烧时产生的污染少,使用方便。2012年至今家庭使用清洁的天然气作燃料。
(1)煤属于_____(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)液化石油气为石油产品。石油分馏是根据石油中各成分的_____不同,采用先蒸发后冷凝的方法,使混合物分离得到石油气、汽油、航空煤油等。
【活动二】家用燃料的合理使用
【提出问题】如何消除煤中硫元素对环境的影响?
【除硫方案】
(3)采用钠碱脱硫法可除去煤中的硫元素,从而减少对环境的影响。请写出氢氧化钠与反应的化学方程式。
【讨论与交流】
(4)天然气为无色无味气体,在家用天然气中常混有难闻气味的乙硫醇气体,其作用是_____。
4.(25-26九年级下·江苏常州·期末)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
调查发现家用燃料变迁的大致历程为: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。
②燃料完全燃烧时放出的热量如表所示:
燃料
柴草
煤
石油气
天然气
热量/
17
22
44~46
45~50
(1)酸雨会造成严重的环境污染,写出硝酸型酸雨破坏大理石建筑物的化学方程式__________。
(2)结合资料分析,家用燃料从煤变迁到天然气的优点有__________(写一点)。
任务二:了解如何合理使用燃料
控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,对于节约能源非常重要。
【信息检索】小新同学去图书馆收集有关信息,找到燃料充分燃烧的方式有增大氧气的进气量和增大燃料与氧气的接触面积等。
【小组讨论】
(3)小明认为煤的不充分燃烧会生成,在煤炉上放一盆水就能防止中毒。小刚不同意他的观点,小刚的理由是_____。
(4)将煤块制成多孔的蜂窝煤的目的是_____,从而使燃烧更充分。
(5)家里做饭时,燃气灶的火焰呈现黄色,为充分利用燃料,此时应采取的措施为__________(填“调大”或“调小”)进风口。
任务三:研究新能源
(6)同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁高效的能源。氢气被认为是理想的能源,我国氢能按如图规划发展。
①利用制得的氢气属于__________(填“灰氢”、“蓝氢”或“绿氢”)。
②蓝氢的制得使用了碳捕捉技术,通常用纳米吸附碳源,吸附原理与活性炭相似,是因为两者都具有__________(填特征)的结构。
5.(24-25九年级上·山西·阶段检测)同学们对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。
任务一:调查家用燃料的变迁
(1)将煤制成蜂窝煤可以使煤燃烧更充分的原因是______。
(2)下列说法中正确的是______(填字母)。
A.液化石油气不慎泄漏时,应立即关闭阀门
B.液化石油气是石油化工的一种产品,加压储存在钢瓶中
C.家用天然气泄漏报警器可监测天然气是否泄漏,应该安装在高处
任务二:探究天然气的燃烧产物
【查阅资料】CO能使新鲜鸡血变为桃红色。
【提出问题】
(3)天然气燃烧会产生哪些物质?
猜想I:______;猜想II:CO和;猜想III:和。
【进行实验】
(4)填表:
操作
现象
结论
步骤1:验纯后,点燃天然气,在火焰上方罩一个干燥烧杯
烧杯内壁出现无色液滴
天然气燃烧产物有水。
步骤2:将步骤1中的烧杯倒过来,倒入澄清石灰水,振荡
______。
猜想1或3成立
步骤3:收集一瓶天然气充分燃烧产生的气体,______
无明显现象
猜想1成立
【反思与评价】
(5)步骤2中发生反应的化学方程式是______。天然气充分燃烧的化学方程式是______。
(6)当天然气燃烧不充分时,火焰偏黄,锅底容易变黑,结合反应相关物质思考,锅底的黑色物质可能是______。
任务三:认识燃料变迁的意义
(7)燃料变迁反映了人类对能源需求的不断变化,推动了工业化和城市化进程,提高了能源利用效率,减少了环境污染。未来燃料的发展趋势是开发和利用清洁、高效的新能源,向清洁低碳方向转变,请写出一种我省正在开发和利用的新能源______。
6.(24-25九年级上·江苏泰州·期末)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:做调查
调查发现家用燃料变迁的大致历程为:
《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄如纸,熔硫黄涂木片顶端分许,名曰发烛。”
(1)将松木削薄为纸片状的目的是______。
(2)古人常用“发烛”点燃柴草,从燃烧条件分析,“发烛”作用是______。
任务二:探变化
(3)丙烷气体在加压或降温条件下转化为液态过程中,从微观角度分析发生变化的是______;丙烷完全燃烧的微观过程如图1,参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为______。
(4)分析图2信息,煤炭被天然气替代的原因可能是______(答1点即可)。
(5)工业上可将水蒸气通过高温的煤层生成水煤气(和一种可燃性气体单质),从而获得更高的热值。将含碳的煤炭与足量水蒸气在高温下充分反应,理论上能产生多少千克的一氧化碳?(请写出计算过程)______。
任务三:寻发展
全球首艘氨燃料动力集装箱船由上海船舶研究设计院自主研发设计。
(6)液氨被广泛认为是未来理想的清洁燃料。点燃氨气前需进行______;氨气燃烧生成水和空气中含量最多的物质,反应的化学方程式为______。
(7)用煤、空气和水为原料合成氨气的工艺流程如图3所示:
①碳化塔中,通入部分的目的是除去______,同时生成;
②合成塔中,生成的化学方程式为______。
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