跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)3調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用1．人類使用的燃料經(jīng)歷了“柴草——煤——天然氣——?dú)錃狻钡淖冞w，體現(xiàn)了化學(xué)在促進(jìn)人類文明發(fā)展中所起的重要作用。以下有關(guān)分析正確的是（）

A．柴草的主要成分是碳單質(zhì) B．煤燃燒可產(chǎn)生二氧化硫C．天然氣屬于純凈物 D．氫氣燃料現(xiàn)已被廣泛使用【答案】B【解析】A、柴草的主要成分是纖維素等有機(jī)物，不是碳單質(zhì)，錯(cuò)誤；B、煤中含有硫元素，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，正確；C、天然氣的主要成分是甲烷，還含有其他雜質(zhì)，屬于混合物，錯(cuò)誤；D、氫氣是一種清潔能源，但目前氫氣的制取成本較高，儲(chǔ)存和運(yùn)輸也存在一定的困難，因此氫氣燃料尚未被廣泛使用，錯(cuò)誤。故選B。2．生活中燃料的變遷經(jīng)歷了“木柴→煤炭→煤氣→天然氣”等過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是（）

A．能量轉(zhuǎn)化：燃料燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．科學(xué)態(tài)度：上述燃料均屬于可再生能源，可以任意使用C．化學(xué)觀念：上述燃料均含有碳元素，完全燃燒后均能生成空氣污染物二氧化碳D．科學(xué)思維：上述燃料燃燒時(shí)均有發(fā)光、放熱現(xiàn)象，所以有發(fā)光、放熱現(xiàn)象的一定是燃燒【答案】A【解析】A、燃料發(fā)生燃燒時(shí)，發(fā)生化學(xué)變化，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A說(shuō)法正確；B、木柴可在短期內(nèi)得到補(bǔ)充，屬于可再生能源；煤炭、煤氣、天然氣在短期內(nèi)不能得到補(bǔ)充，屬于不可再生能源，不可以任意使用，要合理使用，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；C、上述燃料均含有碳元素，完全燃燒后均能生成二氧化碳，但是二氧化碳是空氣的成分之一，不屬于空氣污染物，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D、上述燃料燃燒時(shí)均有發(fā)光、放熱現(xiàn)象，但是有發(fā)光、放熱現(xiàn)象的不一定是燃燒，例如燈泡的發(fā)光發(fā)熱，只是能量的轉(zhuǎn)化，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，不屬于燃燒，故D說(shuō)法錯(cuò)誤；故選：A。3．柴、米、油、鹽、醬、醋、茶，柴代表了生活中的燃料，而近代生活中的家用燃料經(jīng)歷了煤塊→煤球→蜂窩煤→液化石油氣→天然氣幾個(gè)階段的變遷。下列說(shuō)法正確的是（）

A．上述燃料涉及的物質(zhì)中均主要含碳元素B．上述燃料均屬于可再生能源C．上述燃料的變遷減少了酸雨的產(chǎn)生D．為使燃燒更充分可加入更多燃料【答案】C【解析】A、煤主要含有碳元素，液化石油氣、天然氣主要成分是碳、氫化合物，說(shuō)法錯(cuò)誤；B、煤、石油、天然氣均屬于不可再生能源，說(shuō)法錯(cuò)誤；C、煤中含有硫元素，燃燒有二氧化硫生成，液化石油氣和天然氣經(jīng)過(guò)處理后減少了硫元素，燃燒產(chǎn)生二氧化硫減少，上述燃料的變遷減少了酸雨的產(chǎn)生，說(shuō)法正確；D、為使燃燒更充分可通入足量的空氣使燃料充分燃燒，說(shuō)法錯(cuò)誤；故選：C。4．如圖展示了家用燃料的變遷，根據(jù)圖片回答相關(guān)問(wèn)題。(1)“木柴燃燒時(shí)需要架空”“煤制成蜂窩狀”的目的是。(2)液化石油氣屬于（填“混合物”或“純凈物”）。(3)分析家用燃料的變遷并預(yù)測(cè)未來(lái)燃料應(yīng)具有的特點(diǎn)（至少寫出兩點(diǎn)）?！敬鸢浮?1)增大可燃物與氧氣的接觸面積，使燃燒更充分(2)混合物(3)家用燃料朝著便捷、環(huán)保、高效的方向發(fā)展，未來(lái)燃料應(yīng)具備清潔、安全、熱值高的特點(diǎn)【解析】（1）“木柴燃燒時(shí)需要架空”，“煤制成蜂窩狀”，目的是：增大可燃物與氧氣的接觸面積，使燃燒更充分；（2）液化石油氣是由丙烷、丁烷等混合而成，屬于混合物；（3）由圖可知，家用燃料的變遷，經(jīng)歷了木柴、蜂窩煤、液化石油氣、天然氣等幾個(gè)階段，木柴使用不方便，且會(huì)產(chǎn)生可吸入顆粒物等污染物，蜂窩煤會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫等污染物，液化石油氣使用便捷，但是存在安全隱患，天然氣的主要成分是甲烷，甲烷燃燒生成二氧化碳和水，屬于較清潔能源，且天然氣使用更為便捷，且燃料由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，燃燒的更為充分，故家用燃料朝著便捷、環(huán)保、高效的方向發(fā)展，故未來(lái)燃料應(yīng)具備清潔、安全、熱值高的特點(diǎn)。5．同學(xué)們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近50年我市家用燃料的使用，經(jīng)歷了圖1所示的發(fā)展過(guò)程。查閱資料得知：充分燃燒1kg煤或天然氣釋放的熱量和產(chǎn)生SO2的質(zhì)量如圖2所示。天然氣代替煤作家用燃料，除了具有便于管道運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)外，據(jù)圖2分析還具有的優(yōu)點(diǎn)。人類即將進(jìn)入多樣化的新能源時(shí)期，請(qǐng)寫出你所知道的一種新能源：。【答案】熱值高（合理即可）風(fēng)能（合理即可）【解析】由題圖2可知，1kg天然氣燃燒比等質(zhì)量的煤燃燒釋放的熱量多、產(chǎn)生的SO2的量少；新能源有風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿取?．我國(guó)近50年來(lái)家庭燃料變遷：煤或木柴→液化石油氣或管道煤氣→天然氣。(1)天然氣和煤都是(填“可再生”或“不可再生”)能源。(2)充分燃燒天然氣和煤產(chǎn)生CO2和SO2其中易導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w是(3)為防止燃?xì)庑孤┰斐晌ｋU(xiǎn)，使用天然氣的家庭“將報(bào)警器安裝位置確定在燃?xì)庠罡浇鼔Ρ诘纳戏健?，這是基于天然氣具有的性質(zhì)。(4)天然氣燃燒的化學(xué)方程式為(5)我國(guó)科學(xué)家正在利用和開發(fā)氫氣等新能源，在一定程度上減少對(duì)環(huán)境的污染。請(qǐng)?jiān)倭信e一例可利用的新能源【答案】(1)不可再生(2)二氧化硫/SO2(3)密度比空氣小(4)(5)太陽(yáng)能（合理即可）【解析】（1）天然氣和煤都是經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年緩慢形成的，在短期內(nèi)得不到補(bǔ)充，所以均屬于不可再生能源；故填：不可再生（2）易導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w是二氧化硫；故填：SO2(或二氧化硫)（3）天然氣的密度比空氣小，所以為防止燃?xì)庑孤┰斐晌ｋU(xiǎn)，使用天然氣的家庭“將報(bào)警器安裝位置確定在燃?xì)庠罡浇鼔Ρ诘纳戏健?；故填：密度比空氣?。?）天然氣的主要成分是甲烷，完全燃燒，燃燒時(shí)生成二氧化碳和水；（5）正在利用和開發(fā)的新能源有：太陽(yáng)能、氫能、太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能等。故填：太陽(yáng)能(合理即可)。7．【科普閱讀】家庭燃料的變遷史家庭燃料的變遷印證了改革開放四十年的偉大成就。從上世紀(jì)五六十年代燒柴，80年代燒蜂窩煤，90年代大多數(shù)家庭用上了罐裝燃?xì)猓浆F(xiàn)在越來(lái)越多的家庭用上了管道燃?xì)?。家庭燃料?jīng)過(guò)了一次次的變革，體現(xiàn)了習(xí)主席“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)發(fā)展理念，推動(dòng)形成綠色發(fā)展方式和生活方式。材料1：木材是由碳、氫、氧、氮四種基本元素組成，此外還含有少量和微量的礦質(zhì)元素。主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。木材的著火點(diǎn)低于煤，各種木材成分不一樣，各成分的含量不一樣，所以著火點(diǎn)也不固定，范圍為200℃-290℃。材料2：蜂窩煤是一名叫王月山的伙夫發(fā)明的，他觀察到灶里的煤火燃燒不旺時(shí)、只要拿根鐵棍一拔，火苗就會(huì)從撥開的洞眼竄出，火一下就旺起來(lái)了。后來(lái)，他用煤粉做煤球、煤餅時(shí)，有意在上面均勻地戳幾個(gè)通孔，不僅火燒得旺，而且節(jié)省燃煤。材料3：灌裝燃?xì)庖话銥橐夯蜌?，它是石油化工的一種產(chǎn)品，主要成分為丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，經(jīng)加壓壓縮成液態(tài)灌裝在鋼瓶中。使用時(shí)氣態(tài)液化石油氣經(jīng)減壓器減壓后送至燃具。材料4：省城太原最早使用的管道燃?xì)鉃槊簹?。水煤氣是以煤為原料加工制得的含有可燃組分的氣體，主要成分為一氧化碳和氫氣。水煤氣是由水蒸氣和碳在高溫條件下反應(yīng)而獲得的?！拔鳉鈻|輸”是我國(guó)距離最長(zhǎng)、口徑最大的天然氣輸氣管道，西起塔里木盆地的輪南，東至上海，2004年以后我省大部分地區(qū)陸續(xù)使用上了天然氣。家庭天然氣的使用有效改善了大氣環(huán)境，提高了人民生活品質(zhì)。閱讀短文，回答下列問(wèn)題：(1)從燃燒條件分析，生火時(shí)木材比煤容易點(diǎn)燃的原因是。(2)蜂窩煤相比于煤球火燒得旺，而且節(jié)省燃煤是因?yàn)椤?3)天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?，其中最主要的是?4)氣態(tài)液化石油氣加壓能壓縮成液態(tài)灌裝在鋼瓶中，其原因是。(5)工業(yè)上制取水煤氣的化學(xué)方程式為。寫出一條家庭燃料天然氣取代煤或水煤氣的優(yōu)點(diǎn)。(6)氫能源作為理想燃料的突出優(yōu)點(diǎn)是資源豐富、發(fā)熱量極高、無(wú)污染，但氫能源目前尚未得到廣泛應(yīng)用，其原因是。【答案】木材的著火點(diǎn)低于煤蜂窩煤與空氣接觸面積大，燃燒更加充分甲烷其原因是分子間間隔大，容易被壓縮C＋H2OCO＋H2使用方便、安全，無(wú)污染生產(chǎn)成本較大【解析】(1)從燃燒條件分析，生火時(shí)木材比煤容易點(diǎn)燃的原因是：木材的著火點(diǎn)低于煤，各種木材成分不一樣，各成分的含量不一樣，所以著火點(diǎn)也不固定，范圍為200℃-290℃；(2)蜂窩煤相比于煤球火燒得旺，而且節(jié)省燃煤是因?yàn)椋悍涓C煤與空氣接觸面積大，燃燒更加充分；(3)天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?，其中最主要的是：甲烷?4)氣態(tài)液化石油氣加壓能壓縮成液態(tài)灌裝在鋼瓶中，其原因是分子間間隔大，容易被壓縮；(5)工業(yè)上制取水煤氣的化學(xué)方程式為：C＋H2OCO＋H2。寫出一條家庭燃料天然氣取代煤或水煤氣的優(yōu)點(diǎn)：使用方便、安全，無(wú)污染；(6)氫能源作為理想燃料的突出優(yōu)點(diǎn)是資源豐富、發(fā)熱量極高、無(wú)污染，但氫能源目前尚未得到廣泛應(yīng)用，其原因是：生產(chǎn)成本較大。1．燃料的變革預(yù)示著文明的進(jìn)步，人類使用燃料的大致順序?yàn)椋耗静瘛咎俊骸汀烊粴狻?1)木柴：柴火灶是古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖。從燃燒條件分析，通風(fēng)口的作用是；下列關(guān)于柴火灶中煙囪的說(shuō)法正確的是(填字母)。a.排走煙氣，改善燃燒條件b.若排煙口出現(xiàn)濃黑煙，則證明燃燒不充分c.煙囪建高就可以消除污染(2)煤：近日“圍爐煮茶”成為熱門休閑方式，若不開窗通風(fēng)，煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的CO會(huì)使人中毒，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)石油：家庭使用的石油氣能夠被壓縮到鋼瓶，是因?yàn)榉肿又g有。(4)天然氣：隨著生活條件改善，很多家庭已經(jīng)使用管道天然氣，天然氣燃燒的化學(xué)方程式為，燃燒的過(guò)程若發(fā)現(xiàn)火焰呈現(xiàn)黃色，則需要(填“調(diào)大”或“調(diào)小”)進(jìn)風(fēng)口?！敬鸢浮?1)提供氧氣(或提供空氣)ab/ba(2)2C+O22CO(3)間隔(4)CH4+2O2CO2+2H2O調(diào)大【解析】（1）①?gòu)娜紵龡l件分析：可燃物、與氧氣接觸、溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，故通風(fēng)口的作用是提供氧氣（空氣）；②a、柴火灶中煙囪可以排走煙氣，改善燃燒條件，說(shuō)法正確；b、可以根據(jù)若排煙口出現(xiàn)濃黑煙，則證明燃燒不充分，說(shuō)法正確；c、煙囪建高不會(huì)減少對(duì)空氣的污染，無(wú)法消除污染，說(shuō)法錯(cuò)誤；故選ab；（2）煤燃燒不充分會(huì)產(chǎn)生一氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C+O22CO；（3）家庭使用的石油氣能夠被壓縮到鋼瓶，是因?yàn)榉肿又g有間隔；（4）①天然氣的主要成分是甲烷，天然氣燃燒，即甲烷燃燒生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式為CH4+2O2CO2+2H2O；②燃燒的過(guò)程發(fā)現(xiàn)火焰呈現(xiàn)黃色，這是氧氣不足，燃料不充分燃燒造成的，此時(shí)需要調(diào)大進(jìn)風(fēng)口。2．家用燃料的變遷反映了社會(huì)的發(fā)展，某小組同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)燃燒條件、家用燃料的變遷及調(diào)控、燃料燃燒的產(chǎn)物展開系列探究。(1)含碳燃料不完全燃燒易產(chǎn)生有毒的氣體造成“煤氣中毒”，使用時(shí)要注意通風(fēng)透氣。(2)燃燒與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列成語(yǔ)的原意與燃燒不相關(guān)的是______(填字母)。A．臥薪嘗膽 B．釜底抽薪C．火上澆油 D．煽風(fēng)點(diǎn)火(3)小組同學(xué)通過(guò)走訪與調(diào)查了解到陜西當(dāng)?shù)厝剂系淖冞w主要經(jīng)歷了木材→煤→煤氣→天然氣等幾個(gè)階段，并查閱幾種燃料的資料如下表。燃料木材煤煤氣天然氣主要成分碳、氫、氧等元素碳、氫、硫、氮等元素一氧化碳和氫氣甲烷熱值(千卡/kg)2500~300055003800~57008000~90000①根據(jù)上表可以推出用天然氣代替其他燃料的原因是。②已知同溫同壓下，相同體積的任何氣體中含有的分子數(shù)相同。家用燃?xì)庠钜话阌稍铙w、進(jìn)氣管、進(jìn)風(fēng)管和電子開關(guān)等組成。為使燃?xì)獬浞秩紵?，將燃料由煤氣換為天然氣時(shí)，可對(duì)燃?xì)庠钸M(jìn)行的改造是?！敬鸢浮?1)一氧化碳/CO(2)A(3)天然氣燃燒熱值大進(jìn)氣管減?。ɑ蜻M(jìn)風(fēng)管增大）【解析】（1）含碳燃料不完全燃燒易產(chǎn)生有毒的一氧化碳（CO）氣體造成“煤氣中毒”，使用時(shí)要注意通風(fēng)透氣；（2）A、臥薪嘗膽，睡覺睡在柴草上，吃飯睡覺都嘗一嘗苦膽，形容人刻苦自勵(lì)，發(fā)奮圖強(qiáng)，成語(yǔ)的原意與燃燒不相關(guān)，符合題意；B、釜底抽薪，含義是抽去鍋底下的柴火，清除了可燃物，達(dá)到滅火的目的，成語(yǔ)的原意與燃燒相關(guān)，不符合題意；C、火上澆油，意思是向燃燒的物質(zhì)中增加可燃物——油，可以使燃燒更旺，成語(yǔ)的原意與燃燒相關(guān)，不符合題意；D、煽風(fēng)點(diǎn)火，燃燒過(guò)程中不斷地鼓入空氣，使空氣流通，為燃燒補(bǔ)充空氣或氧氣，從而促進(jìn)燃燒，成語(yǔ)的原意與燃燒相關(guān)，不符合題意；故選：A；（3）①由表格數(shù)據(jù)可知，用天然氣代替其他燃料，是因?yàn)樘烊粴馊紵臒嶂荡螅紵懦龃罅繜?；②已知同溫同壓下，相同體積的任何氣體中含有的分子數(shù)相同。煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，一氧化碳與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳，化學(xué)方程式為：，氫氣和氧氣點(diǎn)燃生成水，化學(xué)方程式為：；甲烷與氧氣完全燃燒生成水和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，由上述反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，燃燒相同體積的煤氣和天然氣時(shí)，消耗氧分子的個(gè)數(shù)比是1：4，為使燃?xì)獬浞秩紵?，將燃料由煤氣換為天然氣時(shí)，可減小進(jìn)氣口，也可增大進(jìn)風(fēng)口。3．某中學(xué)化學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)們針對(duì)家庭燃料的變遷，提出相關(guān)問(wèn)題，并與同學(xué)們討論：(1)20世紀(jì)60年代以前，我國(guó)城市家庭以“煤球”為燃料，在冬天，時(shí)有煤氣中毒事件發(fā)生，其原因是。(2)到20世紀(jì)70年代，已用“蜂窩煤”取代了“煤球”（如圖），你認(rèn)為這種變化的好處是。為了減少煤燃燒時(shí)對(duì)環(huán)境的污染，可將水蕊氣通過(guò)熾熱的煤層制得較潔凈的水煤氣（主要成分是CO和H2）。煤氣廠常常在家用煤氣中特意摻入少量有難聞氣味的氣體，其目的是。(3)到了80年代，液化石油氣和管道煤氣又取代了“蜂窩煤”。煤氣中主要成分CO燃燒的化學(xué)方程式是。(4)到21世紀(jì)，由于“西氣東輸工程”使天然氣成為家庭主要燃料，天然氣中的主要成分燃燒的化學(xué)方程式為。(5)實(shí)驗(yàn)證明，同溫同壓下，相同體積的任何氣體中含有的分子數(shù)相同，燃?xì)庠钣稍铙w、進(jìn)氣管、進(jìn)風(fēng)管和電子開關(guān)等組成，若你家要將燃燒煤氣改為燃燒天然氣，為使天然氣充分燃燒，則更換的灶具與原來(lái)的灶具相比，構(gòu)造上的最大區(qū)別是。(6)我國(guó)的煤炭資源豐富，液體燃料卻很短缺，需要進(jìn)口才能解決。通過(guò)“煤液化”技術(shù)，用煤炭和水制取甲醇（CH3OH）具有重要意義，其主要步驟：步驟1：在高溫條件下，將煤與水反應(yīng)生成CO和H2混合氣體，這種氣體又稱為合成氣。步驟2：將合成氣在一定條件下反應(yīng)，生成甲醇，其反應(yīng)的微觀過(guò)程示意圖如下：①步驟2發(fā)生的反應(yīng)屬于（填基本反應(yīng)類型）；②步驟2反應(yīng)的微觀過(guò)程示意圖中，反應(yīng)物的質(zhì)量比為?！敬鸢浮?1)煤中的碳不充分燃燒生成了有毒的一氧化碳(2)增大煤與氧氣的接觸面積，使煤充分燃燒便于人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏(3)(4)(5)進(jìn)氣管直徑減?。ɑ蜻M(jìn)風(fēng)管直徑增大）(6)化合反應(yīng)7:1【解析】（1）冬季經(jīng)常發(fā)生煤氣中毒的原因可能是煤中的碳不充分燃燒生成了有毒的一氧化碳。故填：煤中的碳不充分燃燒生成了有毒的一氧化碳；（2）“蜂窩煤”取代“煤球”增大了煤與氧氣的接觸面積，從而促進(jìn)了煤的燃燒；煤氣的主要成分一氧化碳是無(wú)色、無(wú)味的氣體，一旦泄漏，人很難覺察，極易引起中毒事故，煤氣廠常在家用水煤氣中特意摻人少量有難聞氣味的氣體，便于人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏，避免煤氣中毒的發(fā)生；故填：增大煤與氧氣的接觸面積，使煤充分燃燒；便于人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏；（3）在點(diǎn)燃的條件下，一氧化碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，化學(xué)方程式為；故填：；（4）天然氣的主要成分是甲烷，在點(diǎn)燃的條件下，甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式為；故填：；（5）由上述反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，燃燒相同體積的煤氣和天然氣時(shí)，消耗氧分子的個(gè)數(shù)比是1：4，可進(jìn)氣管直徑減小，也可將進(jìn)風(fēng)口直徑增大；故填：進(jìn)氣管直徑減?。ɑ蜻M(jìn)風(fēng)管直徑增大）；（6）由微觀反應(yīng)示意圖可知，一氧化碳與氫氣在一定條件下生成甲醇，化學(xué)方程式為。①由化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)是由兩種物質(zhì)反應(yīng)生成另一種新物質(zhì)，符合“多變一”的特征，屬于化合反應(yīng)；故填：化合反應(yīng)；②由化學(xué)方程式可知，反應(yīng)物一氧化碳與氫氣的質(zhì)量比為28：（2×2）＝7：1；故填：CO：H2＝7：1。4．應(yīng)用化學(xué)知識(shí)“身邊的化學(xué)”——體驗(yàn)“家庭燃料的變遷”我國(guó)近50年來(lái)家庭燃料變遷：煤或木柴→液化石油氣或管道煤氣→天然氣（1）天然氣和煤都是（選填“可再生”或“不可再生”）能源：天然氣的主要成分是（填化學(xué)式），寫出其燃燒的化學(xué)方程。（2）二氧化碳能產(chǎn)生效應(yīng)，SO2易導(dǎo)致酸雨。（3）充分燃燒天然氣和煤各1kg產(chǎn)生CO2和SO2的質(zhì)量如圖所示。【證據(jù)推理】各級(jí)政府推廣“利用天然氣代替煤作家庭燃料”，分析以上資料可知實(shí)施該項(xiàng)舉措的科學(xué)依據(jù)是。【聯(lián)系實(shí)際】為防止燃?xì)庑孤┰斐晌ｋU(xiǎn)，使用天然氣的家庭“將報(bào)警器安裝位置確定在燃?xì)庠罡浇鼔Ρ诘纳戏健?，這是基于天然氣具有的性質(zhì)。【反思拓展】保護(hù)生態(tài)環(huán)境是建設(shè)“人類命運(yùn)共同體”的重要組成部分，我國(guó)科學(xué)家正在利用和開發(fā)H2等新能源，在一定程度上減少對(duì)環(huán)境的污染?！敬鸢浮坎豢稍偕鶦H4CH4+2O2CO2+2H2O溫室可以減少SO2的排放密度比空氣小【解析】（1）天然氣和煤都是不可再生能源：天然氣的主要成分是CH4，其燃燒的化學(xué)方程式CH4+2O2CO2+2H2O，故填：不可再生；CH4；CH4+2O2CO2+2H2O。（2）二氧化碳能產(chǎn)生溫室效應(yīng)，故填：溫室。（3）相同質(zhì)量天然氣和煤，天然氣產(chǎn)生二氧化硫較少，推廣天然氣，可以減少SO2的排放，故填：可以減少SO2的排放。（4）天然氣密度比空氣小，故使用天然氣的家庭“將報(bào)警器安裝位置確定在燃?xì)庠罡浇鼔Ρ诘纳戏?，故填：密度比空氣小?．【科普閱讀】家用燃料的變遷和利用人類自從學(xué)會(huì)用火之后，燃料就成了生活的必需品之一、我國(guó)家用燃料經(jīng)過(guò)多代變遷，目前經(jīng)歷了柴薪、煤、液化氣、煤氣和天然氣五個(gè)階段。生活燃料的變遷體現(xiàn)了中國(guó)在堅(jiān)持走綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展的道路。1.柴薪時(shí)代。開始于火的出現(xiàn)，人類用樹枝、雜草等作為燃料，用其燃燒煮食、取暖等。樹枝、雜草的主要成分是纖維素，其化學(xué)式為。2.煤炭時(shí)代。17世紀(jì)之后，人類使用的燃料逐漸變?yōu)槊?。煤主要含有碳元素，還含有氫、氮、硫等元素，煤燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量煙塵和有害氣體。3.液化氣時(shí)代。20世紀(jì)70年代中期，家用燃料變成了液化氣。液化氣是工業(yè)制取汽油、柴油等所得到的副產(chǎn)品，制取成本較高，液化氣需通過(guò)加壓儲(chǔ)存在密封鋼瓶中，再運(yùn)輸?shù)礁骷腋鲬簟?.煤氣時(shí)代。20世紀(jì)80年代，管道煤氣開始使用，其主要成分是一氧化碳，一氧化碳是有劇毒、無(wú)色、無(wú)味的氣體，為了提醒用戶煤氣是否泄漏，國(guó)家規(guī)定在煤氣中加入乙硫醇。5.天然氣時(shí)代。2000年左右，天然氣開始使用，這是一種熱值高的潔凈能源。隨著世界燃料新技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)將會(huì)有更多的燃料出現(xiàn)在我們的生活中。閱讀分析，解決問(wèn)題：(1)纖維素在空氣中完全燃燒的產(chǎn)物有。(2)煤燃燒產(chǎn)生的有害氣體有(寫一種)。(3)液化氣可以加壓儲(chǔ)存在密封鋼瓶中的原因是。(4)請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋煤氣可以用作家用燃料的原因：。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏，在煤氣中加入乙硫醇，請(qǐng)你推測(cè)乙硫醇可能具有的性質(zhì)是(寫一條)。(5)結(jié)合上述材料分析，作為未來(lái)家用燃料的物質(zhì)應(yīng)具有的特點(diǎn)是(寫一條)?！敬鸢浮?1)二氧化碳和水(2)一氧化碳或二氧化硫或二氧化氮等（合理即可）(3)分子間有間隔，受壓后，分子間的間隔變小(4)有特殊氣味、無(wú)毒等（合理即可）(5)環(huán)保、安全、熱值高（合理即可）【解析】（1）纖維素的化學(xué)式為（C6H10O5）n，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變可知，纖維素在空氣中完全燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳和水；（2）煤主要含有碳元素，還含有氫、氮、硫等元素，煤燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量煙塵和有害氣體，煤燃燒產(chǎn)生的有害氣體有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等；（3）液化氣可以加壓成液態(tài)儲(chǔ)存在密封鋼瓶中，是因?yàn)榉肿娱g有間隔，受壓后，分子間的間隔變?。唬?）煤氣的主要成分是一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，化學(xué)方程式為：；煤氣的主要成分是一氧化碳，一氧化碳是有劇毒、無(wú)色、無(wú)味的氣體，加入乙硫醇的目的是便于提醒用戶煤氣是否泄漏，則乙硫醇應(yīng)具有特殊氣味、無(wú)毒等性質(zhì)；（5）結(jié)合上述材料分析，未來(lái)的家用燃料應(yīng)具有環(huán)保、安全、熱值高的特點(diǎn)。1．某化學(xué)興趣小組同學(xué)通過(guò)對(duì)小區(qū)內(nèi)居民的走訪調(diào)查，了解不同時(shí)代的家用燃料，分析家庭燃料迭代升級(jí)之后給生活、環(huán)境帶來(lái)的變化。項(xiàng)目活動(dòng)一：認(rèn)識(shí)燃料家用燃料經(jīng)歷了如圖所示的變遷過(guò)程，并將逐步向理想燃料發(fā)展。(1)煤、石油和天然氣都屬于（填“可再生”或“不可再生”）能源。寫出甲烷燃燒的化學(xué)方程式。項(xiàng)目活動(dòng)二：探究如何合理使用燃料【任務(wù)1】認(rèn)識(shí)如何使燃燒更加充分(2)燃燒柴草時(shí)，通常要架空柴草，使其燃燒得更旺，其中的原理是。(3)在家庭中使用這幾種燃料時(shí)，如果通風(fēng)不暢，都會(huì)產(chǎn)生有毒的氣體而使人中毒，調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)有的燃?xì)庠罨鹧姘l(fā)黃、鍋底發(fā)黑。根據(jù)探究所得，他們給出調(diào)節(jié)建議，將燃?xì)庠畹倪M(jìn)風(fēng)口（填“調(diào)大”或“調(diào)小”），從而成功解決了問(wèn)題。(4)為防止天然氣泄漏造成危險(xiǎn)，撫順燃?xì)夤窘o用戶安裝了燃?xì)鈭?bào)警器。你認(rèn)為燃?xì)鈭?bào)警器應(yīng)安裝在灶具的（填“上方”或“下方”）。【任務(wù)2】理解燃料變化的意義【查閱資料】充分燃燒煤或天然氣釋放的熱量和產(chǎn)生的質(zhì)量如圖所示。(5)排放到空氣中溶于雨水可能會(huì)形成。(6)請(qǐng)結(jié)合生活常識(shí)和如圖信息，總結(jié)家庭燃料升級(jí)成天然氣之后的優(yōu)點(diǎn)有（寫出一點(diǎn)即可）。項(xiàng)目活動(dòng)三：了解新能源我國(guó)科學(xué)家正在利用和開發(fā)其他新能源，在一定程度上可減少對(duì)環(huán)境的影響，并實(shí)現(xiàn)“2060”“雙碳”目標(biāo)。氫氣被認(rèn)為是理想的能源，當(dāng)前，我國(guó)氫能按如圖規(guī)劃發(fā)展迅速：年限：2020～2023年→2025～2035年→2030～2050年(7)氫能源沒有被大量使用的原因是（寫出一點(diǎn)即可），,利用該反應(yīng)制得的氫氣屬于（填“灰氫”“藍(lán)氫”或“綠氫”）?！敬鸢浮?1)不可再生(2)增大與氧氣接觸面積(3)調(diào)大(4)上方(5)酸雨(6)單位質(zhì)量的天然氣燃燒比煤燃燒釋放的熱值高（或產(chǎn)生二氧化硫少，污染?。?7)制取成本高（或貯存困難）灰氫【解析】（1）化石燃料在自然界中經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年形成，短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)且隨著大規(guī)模開發(fā)利用，儲(chǔ)量越來(lái)越少總有枯竭一天的能源，屬于不可再生能源；甲烷燃燒生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式為；（2）燃燒柴草時(shí)，通常要架空柴草，使其燃燒得更旺，其中的原理是增大與氧氣接觸面積，使燃燒更旺；（3）調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)有的燃?xì)庠罨鹧姘l(fā)黃、鍋底發(fā)黑，說(shuō)明氧氣不足，發(fā)生了不完全燃燒，可將燃?xì)庠畹倪M(jìn)風(fēng)口調(diào)大，增加氧氣的通入量；（4）天然氣的密度小于空氣，泄漏后會(huì)向房間上方聚焦，燃?xì)鈭?bào)警器應(yīng)安裝在灶具的上方；（5）SO2排放到空氣中溶于雨水會(huì)形成亞硫酸，亞硫酸又會(huì)被氧氣氧化為硫酸，形成酸雨；（6）從圖像可以發(fā)現(xiàn)：家庭燃料從煤升級(jí)成天然氣之后單位質(zhì)量的天然氣燃燒比煤燃燒釋放的熱值高，產(chǎn)生二氧化硫少，污染?。唬?）氫能源沒有被大量使用的原因是制取成本高（或貯存困難）；根據(jù)化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)屬于煤炭氣化，根據(jù)流程圖可知，利用該反應(yīng)制得的氫氣屬于灰氫。2．某項(xiàng)目小組的同學(xué)準(zhǔn)備向校報(bào)提交一份“家用燃料的變遷與合理使用”研究報(bào)告。為此，同學(xué)們從燃燒的發(fā)生與調(diào)控，家用燃料的變遷以及對(duì)未來(lái)燃料的展望等方面展開了項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的探究之旅。任務(wù)一：探究燃燒的調(diào)控【提出問(wèn)題】生活中調(diào)控燃燒的方式與原理有哪些？【調(diào)查研究】(1)乙組同學(xué)收集到以下幾種調(diào)控燃燒的事例，請(qǐng)你和他們一起完成下表：調(diào)控方式用鼓風(fēng)機(jī)給煤爐火送風(fēng)調(diào)節(jié)打火機(jī)出氣閥汽車氣缸工作時(shí)柴油以霧狀噴出調(diào)控原理增加氧氣的量調(diào)節(jié)燃料的量(2)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)小明家的燃?xì)庠罨鹧姘l(fā)黃、鍋底發(fā)黑。據(jù)探究所得他們給出建議，將燃?xì)庠畹倪M(jìn)風(fēng)口（填“調(diào)大”或“調(diào)小”）從而成功解決了問(wèn)題。任務(wù)二：探究家用燃料的變遷【調(diào)查研究】同學(xué)們通過(guò)走訪與調(diào)查了解到當(dāng)?shù)厝剂系淖冞w主要經(jīng)歷了木材→煤→煤氣（天然氣）等幾個(gè)階段?！举Y科匯總】燃料調(diào)控主要成分熱值木材需頻繁添加木材碳、氫、氧等元素2500～3000大卡/kg煤需提前點(diǎn)燃，過(guò)程復(fù)雜碳、氫、硫、氮等元素5500大卡/kg煤氣隨用隨開一氧化碳和氫氣3800～5700大卡天然氣隨用隨開甲烷8000～90000大卡【交流討論】(3)煤主要含有碳元素，是一種（填“可再生”或“不可再生”）能源，在家庭中使用煤爐時(shí)，由于煙囪通風(fēng)不暢，會(huì)發(fā)生一氧化碳中毒，請(qǐng)你用化學(xué)方程式解釋。(4)有人說(shuō)在煤爐旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒，是否正確？說(shuō)明理由。(5)排放到空氣中溶于雨水會(huì)形成。(6)根據(jù)上表可以推出家用煤氣或天然氣代替其它燃料的原因是（至少寫出兩點(diǎn)），寫出天然氣燃燒的化學(xué)方程式。任務(wù)三：展望未來(lái)燃料(7)通過(guò)上述探究，同學(xué)們知道了開發(fā)更清潔的可再生燃料是今后發(fā)展的方向，請(qǐng)你列舉一例。【答案】(1)增大燃料與氧氣的接觸面積(2)調(diào)大(3)不可再生(4)不正確，一氧化碳難溶于水且不與水反應(yīng)(5)酸雨(6)隨用隨開，操作簡(jiǎn)單，熱值大；產(chǎn)生污染物少等(7)氫能源等（答案合理均可）【解析】（1）相同條件下，接觸面積越大，反應(yīng)越充分、越劇烈，汽車氣缸工作時(shí)柴油以霧狀噴出，可以增大反應(yīng)物的接觸面積，使燃燒更充分；（2）相同條件下，接觸面積越大，反應(yīng)越充分、越劇烈，小明家的燃?xì)庠罨鹧姘l(fā)黃、鍋底發(fā)黑，說(shuō)明燃?xì)獠怀浞秩紵枰鲅鯕獾牧?，使物質(zhì)充分燃燒，則將燃?xì)庠畹倪M(jìn)風(fēng)口調(diào)大；（3）不再生能源，是指在自然界中經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年形成，短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)且隨著大規(guī)模開發(fā)利用，儲(chǔ)量越來(lái)越少總有枯竭一天的能源；煤屬于不可再生能源；碳不完全燃燒生成一氧化碳，化學(xué)方程式為：；（4）煤爐旁放一盆水不能防止一氧化碳中毒，因?yàn)橐谎趸茧y溶于水，所以煤爐旁放一盆水不能吸收一氧化碳；（5）SO2排放到空氣中溶于雨水，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成硫酸，會(huì)形成酸雨；（6）由表格數(shù)據(jù)可知，家用煤氣或天然氣可以隨用隨開，操作簡(jiǎn)單，熱值大，燃燒放出大量熱，產(chǎn)生的污染小，則根據(jù)上表可以推出家用煤氣或天然氣代替其它燃料的原因是隨用隨開，操作簡(jiǎn)單，熱值大，污染小等；天然氣的主要成分是甲烷，甲烷燃燒生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式為：；（7）氫氣燃燒生成水，產(chǎn)物無(wú)污染，更清潔的可再生燃料是氫能源。3．化學(xué)服務(wù)于生活。某興趣小組同學(xué)對(duì)社區(qū)居民的家用燃料開展以下項(xiàng)目化研究。項(xiàng)目一：認(rèn)識(shí)燃料變遷家用燃料經(jīng)歷了如圖所示的變遷過(guò)程，并將逐步向理想燃料發(fā)展。(1)煤、石油和天然氣都屬于（填“可再生”或“不可再生”）能源。項(xiàng)目二：探究燃料使用【任務(wù)1】認(rèn)識(shí)如何使燃燒更加充分(2)燃燒柴草時(shí)，通常要架空柴草，使其燃燒得更旺，原因是。(3)燃料不充分燃燒不僅浪費(fèi)資源，還有可能產(chǎn)生有害氣體。管道煤氣改用天然氣之后，應(yīng)將燃?xì)庠畹倪M(jìn)風(fēng)口（填“調(diào)大”或“調(diào)小”），才能保證天然氣完全燃燒。(4)為防止天然氣泄漏造成危險(xiǎn)，燃?xì)夤窘o用戶安裝了燃?xì)鈭?bào)警器。你認(rèn)為燃?xì)鈭?bào)警器應(yīng)安裝在灶具的（填“上方”或“下方”）?！救蝿?wù)2】理解燃料變化的意義查閱資料：充分燃燒1kg煤或天然氣釋放的熱量和產(chǎn)生的質(zhì)量如右圖所示。(5)請(qǐng)結(jié)合生活常識(shí)和如圖信息，總結(jié)家庭燃料升級(jí)成天然氣之后的優(yōu)點(diǎn)是。項(xiàng)目三：了解能源發(fā)展氫氣被認(rèn)為是理想的能源，下圖我國(guó)科學(xué)家研制的制氫與貯氫的一種方法。(6)在循環(huán)制氫體系的總反應(yīng)中起作用，其中鐵元素的化合價(jià)為，反應(yīng)③的化學(xué)方程式為?！敬鸢浮?1)不可再生(2)增大了柴草與氧氣（或空氣）的接觸面積(3)調(diào)大(4)上方(5)單位質(zhì)量的天然氣燃燒比煤燃燒釋放的熱值高，產(chǎn)生的污染物少(6)催化+3【解析】（1）煤、石油和天然氣都屬于化石燃料，化石燃料都是不可再生能源。（2）促進(jìn)燃燒的方法有兩種：增大可燃物與氧氣（空氣）的接觸面積或者增大氧氣濃度。燒柴草時(shí)，通常要架空柴草，使其燃燒得更旺，原因是：增大了柴草與氧氣（或空氣）的接觸面積。（3）應(yīng)將燃?xì)庠畹倪M(jìn)風(fēng)口調(diào)大，促進(jìn)空氣流通，促使燃料充分燃燒。（4）天然氣的主要成分是甲烷，密度小于空氣，泄漏時(shí)會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，所以燃?xì)鈭?bào)警器應(yīng)安裝在灶具的上方。（5）根據(jù)圖象，家庭燃料升級(jí)成天然氣之后的優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的天然氣燃燒比煤燃燒釋放的熱量高，產(chǎn)生的污染物少。（6）根據(jù)圖象，ZnFe2O4在循環(huán)制氫體系中