九年级化学上册跨学科实践活动3 调查家用燃料的变迁与合理使用（分层练习）（原卷版）

跨学科实践活动3调查家用燃料的变迁与合理使用1．人类使用的燃料经历了“柴草——煤——天然气——氢气”的变迁，体现了化学在促进人类文明发展中所起的重要作用。以下有关分析正确的是（）

A．柴草的主要成分是碳单质 B．煤燃烧可产生二氧化硫C．天然气属于纯净物 D．氢气燃料现已被广泛使用2．生活中燃料的变迁经历了“木柴→煤炭→煤气→天然气”等过程。下列说法正确的是（）

A．能量转化：燃料燃烧时将化学能转化为内能B．科学态度：上述燃料均属于可再生能源，可以任意使用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3．柴、米、油、盐、酱、醋、茶，柴代表了生活中的燃料，而近代生活中的家用燃料经历了煤块→煤球→蜂窝煤→液化石油气→天然气几个阶段的变迁。下列说法正确的是（）

A．上述燃料涉及的物质中均主要含碳元素B．上述燃料均属于可再生能源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4．如图展示了家用燃料的变迁，根据图片回答相关问题。(1)“木柴燃烧时需要架空”“煤制成蜂窝状”的目的是。(2)液化石油气属于（填“混合物”或“纯净物”）。(3)分析家用燃料的变迁并预测未来燃料应具有的特点（至少写出两点）。5．同学们调查发现，近50年我市家用燃料的使用，经历了图1所示的发展过程。查阅资料得知：充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图2所示。天然气代替煤作家用燃料，除了具有便于管道运输的优点外，据图2分析还具有的优点。人类即将进入多样化的新能源时期，请写出你所知道的一种新能源：。6．我国近50年来家庭燃料变迁：煤或木柴→液化石油气或管道煤气→天然气。(1)天然气和煤都是(填“可再生”或“不可再生”)能源。(2)充分燃烧天然气和煤产生CO2和SO2其中易导致酸雨的主要气体是(3)为防止燃气泄漏造成危险，使用天然气的家庭“将报警器安装位置确定在燃气灶附近墙壁的上方”，这是基于天然气具有的性质。(4)天然气燃烧的化学方程式为(5)我国科学家正在利用和开发氢气等新能源，在一定程度上减少对环境的污染。请再列举一例可利用的新能源7．【科普阅读】家庭燃料的变迁史家庭燃料的变迁印证了改革开放四十年的伟大成就。从上世纪五六十年代烧柴，80年代烧蜂窝煤，90年代大多数家庭用上了罐装燃气，到现在越来越多的家庭用上了管道燃气。家庭燃料经过了一次次的变革，体现了习主席“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念，推动形成绿色发展方式和生活方式。材料1：木材是由碳、氢、氧、氮四种基本元素组成，此外还含有少量和微量的矿质元素。主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。木材的着火点低于煤，各种木材成分不一样，各成分的含量不一样，所以着火点也不固定，范围为200℃-290℃。材料2：蜂窝煤是一名叫王月山的伙夫发明的，他观察到灶里的煤火燃烧不旺时、只要拿根铁棍一拔，火苗就会从拨开的洞眼窜出，火一下就旺起来了。后来，他用煤粉做煤球、煤饼时，有意在上面均匀地戳几个通孔，不仅火烧得旺，而且节省燃煤。材料3：灌装燃气一般为液化石油气，它是石油化工的一种产品，主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，经加压压缩成液态灌装在钢瓶中。使用时气态液化石油气经减压器减压后送至燃具。材料4：省城太原最早使用的管道燃气为煤气。水煤气是以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体，主要成分为一氧化碳和氢气。水煤气是由水蒸气和碳在高温条件下反应而获得的。“西气东输”是我国距离最长、口径最大的天然气输气管道，西起塔里木盆地的轮南，东至上海，2004年以后我省大部分地区陆续使用上了天然气。家庭天然气的使用有效改善了大气环境，提高了人民生活品质。阅读短文，回答下列问题：(1)从燃烧条件分析，生火时木材比煤容易点燃的原因是。(2)蜂窝煤相比于煤球火烧得旺，而且节省燃煤是因为。(3)天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是。(4)气态液化石油气加压能压缩成液态灌装在钢瓶中，其原因是。(5)工业上制取水煤气的化学方程式为。写出一条家庭燃料天然气取代煤或水煤气的优点。(6)氢能源作为理想燃料的突出优点是资源丰富、发热量极高、无污染，但氢能源目前尚未得到广泛应用，其原因是。1．燃料的变革预示着文明的进步，人类使用燃料的大致顺序为：木柴——木炭——煤——石油——天然气。(1)木柴：柴火灶是古代劳动人民智慧的结晶，其内部结构如图。从燃烧条件分析，通风口的作用是；下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是(填字母)。a.排走烟气，改善燃烧条件b.若排烟口出现浓黑烟，则证明燃烧不充分c.烟囱建高就可以消除污染(2)煤：近日“围炉煮茶”成为热门休闲方式，若不开窗通风，煤燃烧时产生的CO会使人中毒，该反应的化学方程式为。(3)石油：家庭使用的石油气能够被压缩到钢瓶，是因为分子之间有。(4)天然气：随着生活条件改善，很多家庭已经使用管道天然气，天然气燃烧的化学方程式为，燃烧的过程若发现火焰呈现黄色，则需要(填“调大”或“调小”)进风口。2．家用燃料的变迁反映了社会的发展，某小组同学根据所学知识对燃烧条件、家用燃料的变迁及调控、燃料燃烧的产物展开系列探究。(1)含碳燃料不完全燃烧易产生有毒的气体造成“煤气中毒”，使用时要注意通风透气。(2)燃烧与人类生产、生活密切相关。下列成语的原意与燃烧不相关的是______(填字母)。A．卧薪尝胆 B．釜底抽薪C．火上浇油 D．煽风点火(3)小组同学通过走访与调查了解到陕西当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→煤气→天然气等几个阶段，并查阅几种燃料的资料如下表。燃料木材煤煤气天然气主要成分碳、氢、氧等元素碳、氢、硫、氮等元素一氧化碳和氢气甲烷热值(千卡/kg)2500~300055003800~57008000~90000①根据上表可以推出用天然气代替其他燃料的原因是。②已知同温同压下，相同体积的任何气体中含有的分子数相同。家用燃气灶一般由灶体、进气管、进风管和电子开关等组成。为使燃气充分燃烧，将燃料由煤气换为天然气时，可对燃气灶进行的改造是。3．某中学化学课外活动小组的同学们针对家庭燃料的变迁，提出相关问题，并与同学们讨论：(1)20世纪60年代以前，我国城市家庭以“煤球”为燃料，在冬天，时有煤气中毒事件发生，其原因是。(2)到20世纪70年代，已用“蜂窝煤”取代了“煤球”（如图），你认为这种变化的好处是。为了减少煤燃烧时对环境的污染，可将水蕊气通过炽热的煤层制得较洁净的水煤气（主要成分是CO和H2）。煤气厂常常在家用煤气中特意掺入少量有难闻气味的气体，其目的是。(3)到了80年代，液化石油气和管道煤气又取代了“蜂窝煤”。煤气中主要成分CO燃烧的化学方程式是。(4)到21世纪，由于“西气东输工程”使天然气成为家庭主要燃料，天然气中的主要成分燃烧的化学方程式为。(5)实验证明，同温同压下，相同体积的任何气体中含有的分子数相同，燃气灶由灶体、进气管、进风管和电子开关等组成，若你家要将燃烧煤气改为燃烧天然气，为使天然气充分燃烧，则更换的灶具与原来的灶具相比，构造上的最大区别是。(6)我国的煤炭资源丰富，液体燃料却很短缺，需要进口才能解决。通过“煤液化”技术，用煤炭和水制取甲醇（CH3OH）具有重要意义，其主要步骤：步骤1：在高温条件下，将煤与水反应生成CO和H2混合气体，这种气体又称为合成气。步骤2：将合成气在一定条件下反应，生成甲醇，其反应的微观过程示意图如下：①步骤2发生的反应属于（填基本反应类型）；②步骤2反应的微观过程示意图中，反应物的质量比为。4．应用化学知识“身边的化学”——体验“家庭燃料的变迁”我国近50年来家庭燃料变迁：煤或木柴→液化石油气或管道煤气→天然气（1）天然气和煤都是（选填“可再生”或“不可再生”）能源：天然气的主要成分是（填化学式），写出其燃烧的化学方程。（2）二氧化碳能产生效应，SO2易导致酸雨。（3）充分燃烧天然气和煤各1kg产生CO2和SO2的质量如图所示。【证据推理】各级政府推广“利用天然气代替煤作家庭燃料”，分析以上资料可知实施该项举措的科学依据是。【联系实际】为防止燃气泄漏造成危险，使用天然气的家庭“将报警器安装位置确定在燃气灶附近墙壁的上方”，这是基于天然气具有的性质。【反思拓展】保护生态环境是建设“人类命运共同体”的重要组成部分，我国科学家正在利用和开发H2等新能源，在一定程度上减少对环境的污染。5．【科普阅读】家用燃料的变迁和利用人类自从学会用火之后，燃料就成了生活的必需品之一、我国家用燃料经过多代变迁，目前经历了柴薪、煤、液化气、煤气和天然气五个阶段。生活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。1.柴薪时代。开始于火的出现，人类用树枝、杂草等作为燃料，用其燃烧煮食、取暖等。树枝、杂草的主要成分是纤维素，其化学式为。2.煤炭时代。17世纪之后，人类使用的燃料逐渐变为煤。煤主要含有碳元素，还含有氢、氮、硫等元素，煤燃烧后会产生大量烟尘和有害气体。3.液化气时代。20世纪70年代中期，家用燃料变成了液化气。液化气是工业制取汽油、柴油等所得到的副产品，制取成本较高，液化气需通过加压储存在密封钢瓶中，再运输到各家各户。4.煤气时代。20世纪80年代，管道煤气开始使用，其主要成分是一氧化碳，一氧化碳是有剧毒、无色、无味的气体，为了提醒用户煤气是否泄漏，国家规定在煤气中加入乙硫醇。5.天然气时代。2000年左右，天然气开始使用，这是一种热值高的洁净能源。随着世界燃料新技术的不断进步，未来将会有更多的燃料出现在我们的生活中。阅读分析，解决问题：(1)纤维素在空气中完全燃烧的产物有。(2)煤燃烧产生的有害气体有(写一种)。(3)液化气可以加压储存在密封钢瓶中的原因是。(4)请用化学方程式解释煤气可以用作家用燃料的原因：。为了及时发现煤气泄漏，在煤气中加入乙硫醇，请你推测乙硫醇可能具有的性质是(写一条)。(5)结合上述材料分析，作为未来家用燃料的物质应具有的特点是(写一条)。1．某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。项目活动一：认识燃料家用燃料经历了如图所示的变迁过程，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。写出甲烷燃烧的化学方程式。项目活动二：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)在家庭中使用这几种燃料时，如果通风不畅，都会产生有毒的气体而使人中毒，调查中还发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得，他们给出调节建议，将燃气灶的进风口（填“调大”或“调小”），从而成功解决了问题。(4)为防止天然气泄漏造成危险，抚顺燃气公司给用户安装了燃气报警器。你认为燃气报警器应安装在灶具的（填“上方”或“下方”）。【任务2】理解燃料变化的意义【查阅资料】充分燃烧煤或天然气释放的热量和产生的质量如图所示。(5)排放到空气中溶于雨水可能会形成。(6)请结合生活常识和如图信息，总结家庭燃料升级成天然气之后的优点有（写出一点即可）。项目活动三：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，并实现“2060”“双碳”目标。氢气被认为是理想的能源，当前，我国氢能按如图规划发展迅速：年限：2020～2023年→2025～2035年→2030～2050年(7)氢能源没有被大量使用的原因是（写出一点即可），,利用该反应制得的氢气属于（填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”）。2．某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此，同学们从燃烧的发生与调控，家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。任务一：探究燃烧的调控【提出问题】生活中调控燃烧的方式与原理有哪些？【调查研究】(1)乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例，请你和他们一起完成下表：调控方式用鼓风机给煤炉火送风调节打火机出气阀汽车气缸工作时柴油以雾状喷出调控原理增加氧气的量调节燃料的量(2)调查中发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。据探究所得他们给出建议，将燃气灶的进风口（填“调大”或“调小”）从而成功解决了问题。任务二：探究家用燃料的变迁【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→煤气（天然气）等几个阶段。【资科汇总】燃料调控主要成分热值木材需频繁添加木材碳、氢、氧等元素2500～3000大卡/kg煤需提前点燃，过程复杂碳、氢、硫、氮等元素5500大卡/kg煤气随用随开一氧化碳和氢气3800～5700大卡天然气随用随开甲烷8000～90000大卡【交流讨论】(3)煤主要含有碳元素，是一种（填“可再生”或“不可再生”）能源，在家庭中使用煤炉时，由于烟囱通风不畅，会发生一氧化碳中毒，请你用化学方程式解释。(4)有人说在煤炉旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒，是否正确？说明理由。(5)排放到空气中溶于雨水会形成。(6)根据上表可以推出家用煤气或天然气代替其它燃料的原因是（至少写出两点），写出天然气燃烧的化学方程式。任务三：展望未来燃料(7)通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，请你列举一例。3．化学服务于生活。某兴趣小组同学对社区居民的家用燃料开展以下项目化研究。项目一：认识燃料变迁家用燃料经历了如图所示的变迁过程，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。项目二：探究燃料使用【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，原因是。(3)燃料不充分燃烧不仅浪费资源，还有可能产生有害气体。管道煤气改用天然气之后，应将燃气灶的进风口（填“调大”或“调小”），才能保证天然气完全燃烧。(4)为防止天然气泄漏造成危险，燃气公司给用户安装了燃气报警器。你认为燃气报警器应安装在灶具的（填“上方”或“下方”）。【任务2】理解燃料变化的意义查阅资料：