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2．生活中燃料的變遷經(jīng)歷了“木柴→煤炭→煤氣→天然氣”等過程。下列說法正確的是（）

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4．如圖展示了家用燃料的變遷，根據(jù)圖片回答相關(guān)問題。(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)測未來燃料應(yīng)具有的特點(diǎn)（至少寫出兩點(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，請寫出你所知道的一種新能源：。6．我國近50年來家庭燃料變遷：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環(huán)境的污染。請?jiān)倭信e一例可利用的新能源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)?，到現(xiàn)在越來越多的家庭用上了管道燃?xì)狻＜彝ト剂辖?jīng)過了一次次的變革，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，火一下就旺起來了。后來，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”是我國距離最長、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、無污染，但氫能源目前尚未得到廣泛應(yīng)用，其原因是。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。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)知識對燃燒條件、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瑢⑷剂嫌擅簹鈸Q為天然氣時(shí)，可對燃?xì)庠钸M(jìn)行的改造是。3．某中學(xué)化學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)們針對家庭燃料的變遷，提出相關(guān)問題，并與同學(xué)們討論：(1)20世紀(jì)60年代以前，我國城市家庭以“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)對環(huán)境的污染，可將水蕊氣通過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的灶具相比，構(gòu)造上的最大區(qū)別是。(6)我國的煤炭資源豐富，液體燃料卻很短缺，需要進(jìn)口才能解決。通過“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)的微觀過程示意圖中，反應(yīng)物的質(zhì)量比為。4．應(yīng)用化學(xué)知識“身邊的化學(xué)”——體驗(yàn)“家庭燃料的變遷”我國近50年來家庭燃料變遷：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?！韭?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)?！痉此纪卣埂勘Ｗo(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環(huán)境的污染。5．【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、我國家用燃料經(jīng)過多代變遷，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)槊骸Ｃ褐饕刑荚?，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、無色、無味的氣體，為了提醒用戶煤氣是否泄漏，國家規(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，請你推測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，作為未來家用燃料的物質(zhì)應(yīng)具有的特點(diǎn)是(寫一條)。1．某化學(xué)興趣小組同學(xué)通過對小區(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之后給生活、環(huán)境帶來的變化。項(xiàng)目活動(dòng)一：認(rèn)識燃料家用燃料經(jīng)歷了如圖所示的變遷過程，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”）?！救蝿?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)請結(jié)合生活常識和如圖信息，總結(jié)家庭燃料升級成天然氣之后的優(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”）。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未來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，請你用化學(xué)方程式解釋。(4)有人說在煤爐旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒，是否正確？說明理由。(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：展望未來燃料(7)通過上述探究，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，請你列舉一例。3．化學(xué)服務(wù)于生活。某興趣小組同學(xué)對社區(qū)居民的家用燃料開展以下項(xiàng)目化研究。項(xiàng)目一：認(rèn)識燃料變遷家用燃料經(jīng)歷了如圖所示的變遷過程，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：