跨学科实践活动6 调查家用燃料的变迁与合理使用（同步讲义）-九年级化学上册 第七单元 能源的合理利用与开发（解析版）

第七章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

1.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近。

教学目标

2.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，对家月燃料的选择与合理使用提出改进建议。

重点和难点重点：家用燃料的变迁与合理使用。

探新知教材知识解读

任务一调查家用燃料

1.调查家用燃料及其用途

经调查，家中目前使用的燃料为煤、液化石油气和天然气。

燃料用途

煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低

温干锦、和氢液化等。综合、合理、有效开发利用煤炭资源，并着重把煤转变为洁

净燃料，是人们努力的方向

液化石油气主要用作石油化工原料，用于烧类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气，可

作为工业、民用、内燃机燃料。居民生活燃用液化石油气主要有管道输送和瓶装供

给两种方式

液化石油气

天然气的由要用途是作燃料，可制造炭黑、化学试剂和液化石油气，白天然气生产

的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。随着人民生活水平的提高及环保怠识的增强,

大部分城市对天然气的需求量明显增加

天然气

2.调查燃料如何充分燃烧

家用燃料在使用时有一些常见处理方式，如改变燃料的组成、形态，选用合适的燃具，调节燃具进气量等。

向家长询问使用燃料时是否进行过这方面的处理，运用燃烧调控等知识解释这些做法的科学原理。

（1）调杳中发现人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分，这样做的目的是增大可燃物的接触面积，使反应

更充分。

（2）调查中发现燃气灶火焰发黄、锅底发黑。这时应将燃气灶的进风口调大，这样做的目的是增大氧气的

量，使燃气充分燃烧。

C任务二了解家用燃料的变迁

1.调查家用燃料的变迁

查阅资料，调:g过去几十年我国及本地区家用燃料的变化。

展章一保斗T煤气1〔液化石油气卜［天然气

2.汇总调查结果，整理这些家用燃料的来源、成分、燃烧时发生的主要反应、燃烧产物等，尝试归纳它们的

优缺点。

燃料柴草煤炭煤气液化石油气天然气

天然气、石油和煤的

来源树木、枯草古代植物残骸煤干僧古生物遗骸

加工处理

碳、氢、硫、氮一氧化碳和氢

主要成分碳、氢、氧等元素丙烷、丁烷甲烷

等元素气

C点燃厂••…点燃

C3H8+502-----

燃烧时发2H2+O2-------

cC点燃f__点燃__

2H2。3co2+4H2O-点燃

生的主要C+O2--------co?C+O2--------CO2CH4+2O2--------

―八八点燃占燃

曰三CO2+2H2O

反应2co+02--------2c40+1302=

2c028CO2+IOH2O

储量丰富，价格价格较低，使经济实惠，安全，环

优点来源广，易于收集安全，环保

低廉用方便保

煤燃烧会产生

柴草燃烧会产生大NO?、SO2、CO环境污染；煤

缺点储存、运输不方便原料来源有限

量烟尘、灰渣等大气污染物，气易燃易爆

污染空气

3.综合分析

从家用需求出发，考虑家用燃料应具备的特点。在此基础上，综合多种因素分析家用燃料变迁的原因。随

着时代的变迁，家用燃料的利用率越来越高，不断减少使用过程中产生的污染物，从原始到现代，从污染

到清洁，从麻烦到方便，它见证了我们生活品质的提升，也见证了科技发展的每一步。

□任务三展望未来的家用燃料

1.提出建议

对你所在地区家用燃料的选择和使用提出建议。

不同地区情况不同，选用家用燃料可以从环保、性能、价格比、使用是否方便等方面考虑。

2.了解现有燃料的替代品

查阅资料，了解现令燃料的替代品。从家用需求出发，结合燃料的性质、燃烧的调控、环境保护和社会发

展等，分析这些替代品的优势和不足。

优势不足

是当今最环保、产量最高的可再生能源。我们可以利用

太阳能发电系统的安装相当昂贵，

太阳能太阳能技术为家庭、商业或工业提供照明、室内供暖和

同时受到空间限制

热水

氢能原料来源广，热值高，燃烧产物对环境无污染制取和储运成本较高

【展示与交流】

展示小组调查研究成果，在班级内进行交流。

II即学即练

1.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。

帮解题方法能力构建

考点一调查家用燃料的变迁与合理使用

【例1】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—0

（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O

（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一

（写一种即可）。

（5）你认为未来家用燃料应具备的特点是o

【答案】（1）都具有可燃性

（2）清除可燃物

点燃

（3）CH4+2O2^CO2+2H2O

（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；

占燃

（3）天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式为：CH4+2O2=CO2+2H2O；

（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。

【变式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H勺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：Ao

【变式1-2］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。

图］国z

（1）柴草中纤维素的化学式为（GHioOs）”，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

占燃

（3）分子间的间隔C5HS+5O2=3CO2+4H2O

⑷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（C6HioOs）n,其中氢、氧元素的最简质量比=（lxlOn）：（16x5n）=l：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

点燃

烷燃烧的化学方程式为C，H§+50,=3CO2+4H2OO

（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，使天然汽能够充分燃烧。

（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）。

【变式1-3】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。

柴草煤炭液化石油气天然气

（1）将木柴劈成细块再燃烧的FI的是，根据下表，燃烧煤炭容易造成的环境问题是

热值CO2排放（kg/kg燃SO2排放（kg/kg燃使用比

燃料类型

(MJ/kg)料）料）例

天然气552.750.175%

液化石油

503.()0.0222%

气

煤炭302.4202%

柴草182.00.51%

（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=1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

点燃

（3）不可CH4+2O2^^CO2+2H2O

（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，因为它是由占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；

占燃

天然气燃烧生成二氧化碳和水，方程式：CH4+2O2=CO2+2H2O;

（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.

刷好题同步分层测评

IM基础达标

i.人类需要的大部分能量由燃料燃烧产生，下列有关说法错误的是

A.使燃料充分燃烧，应提供充足氧气，并增大与氧气的接触面积

B.使用乙醇汽油能节约石油且减少汽车尾气污染

C.室内起火，立即打开门窗大声呼救

D.利用和开发太阳能和风能等新能源可以减少环境污染

【答案】C

【解析】A.增大可燃物与氧气的接触面积或增大氧气的浓度都可以促进燃料的燃烧，故A正确；

B.乙醉具有可燃性，燃烧生成二氧化碳和水，且乙醇可由粮食发酵的方法来获取，因此使用乙醇汽油能节

约石油且减少汽车尾气污染，故B正确；

C.室内着火迅速打开所有门窗会加速空气的流动，提供更充足的氧气，而使火势更旺，室内着火应该迅速

关闭所有门窗，故C错误；

D.利用和开发太阳能和风能等新能源，可以减少化石能源的使用，可以减少环境污染，故D正确；

故选C。

2.使燃料充分燃烧，不合理的是

A.粉碎燃料B.增加燃料C.增加空气D.喷成雾状

【答案】B

【解析】A、粉碎燃料能够增大燃料与氧气的接触面积，使燃料充分燃烧，选项正确；

B、增加燃料会导致氧气不足，不能使燃料充分燃烧，选项错误；

C、增加空气能够增大氧气的含量，使燃料充分燃烧，选项正确；

D、喷成雾状能够增大燃料与氧气的接触面积，使燃料充分燃烧，选项正确，故选B。

3.下列关于燃料与燃烧的说法不正确的是

A.物质与氧气发生的反应都属于氧化反应

B.木柴架空燃烧更旺是因为增大了木柴与氧气的接触面积

C.使燃料充分燃烧的方法之一是增加可燃物的量

D.镁条可以在氮气中燃烧，说明燃烧不一定有氧气参加

【答案】C

【解析1A、氧气在反应中提供氟，因此物质与氧气发生的反应都属于氧化反应，故A正确；

B、木柴架空燃烧更旺是因为增大了木柴与氧气的接触面积，故B正确；

C、使燃料充分燃烧的方法有：提供充足的氧气、提高氧气浓度或提高氧气含量，增加可燃物的量不能使燃

料充分燃烧，故C错误；

D、镁条可以在氮气中燃烧，说明燃烧不•定有氧气参加，故D正确；

故选C。

4.能源是社会发展的基础。下列说法错误的是

A.燃料充分燃烧可以节约能源B.物质发生化学变化时常伴随能量变化

C.煤和石油属于可再生能源D.氢能源属于清洁能源

【答案】C

【解析】A、燃料充分燃烧，能节约能源，该选项说法正确；

B、物质发生化学变化时，都伴随能量变化，该选项说法正确：

C、煤和石油都属于化石能源，化石能源短时间内不能形成，属于不可再生能源，该选项说法不正确;

D、氢气燃烧只生成水，属于清洁能源，该选项说法正确。

故选Co

5.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

纤维索I-U蜂窝煤I液化石油气I管道天然气|

A.为了节约资源、变废为宝，叵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：Bo

6.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)。

液化石注气

修舄焊天然

(II(q

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SO?和NO?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（CHQ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SO?和NO二等污染物，选项正确；

1x4

C、天然气的主要成分是甲烷，甲烷中氢元素的质量分数为：---X100%=25%,液化石油气的主要成

12+1x4

1X2

分是C3H8、C4H.0.C3H6、C4H8,C3H8中氢元素的质量分数为：-----X100%«18.2%,CHio中氢元

12x3+1x8

素的质最分数为：-=*10（）%-17.2%,C3H6中氢元素的质最分数为:-：°「1（）0%-14.3%,

12x4+1x1012x3+1x6

1xO

CUN中氢元索的质量分数为：——-xl（X）%«14.3%,故液化石油气的氢元索含量在18.2%至14.3%之

12x4+1x8

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Ao

7.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•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，常温卜.又不能与水反应。

（1）煤变成煤气属于变化。煤不完仝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

A0B®奄|

占燃

【答案】（1）化学2C+O2=2CO

（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卜小能与水反应

(4)AB

（5）A

【解析】（1）燥变成煤气，燥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，属于亿学变化；

点燃

煤不完全燃烧生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：2C+O2=2CO；

（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燥气，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，常温卜煤气不能与水反应，可燃性、毒性、常温卜.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。

8.家用燃料的变迁反映了社会的发展。我国家用燃料的发展经历了如下图所示阶段：

（1）煤被称为“工业的粮食“，但其产生的空气污染也不容忽视,为此，重庆市政府要求各单位用煤必须使

用低硫优质煤，这种做法能有效减少（填名称）的排放。

（2）石油液化气（主要成分为C.H'）完全燃烧生成二氧化碳和水，请写出该反应的化学方程式。

（3）若夜晚发现天然气泄漏，下列做法错误的是（填序号）。

A.开灯查看B.关闭气体阀门C.打开排气扇D.开窗通风

（4）氢能被认为是最理想的能源，它是一种（填“可再生”或“不可再生”）能源。氢能的优点有（填

序号）。

A.制取成本低B.燃烧热值高C.运输、储存安全D.产物无污染

【答案】（I）二氧化硫

占燃

（2）C3H8+5O2^=^3CO2+4H2O

（3）AC

（4）可再生BD/DB

【解析】（1）硫燃烧生成二氧化硫，使用低硫优质煤，则可减少二氧化硫的排放；

（2）石油液化气（主要成分为C3H8）完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：

占燃

C5HS+5O2^^3CO,+4H,O；

（3）天然气具有可燃性，与空气混合遇明火或电火花会发生爆炸，若夜晚发现天然气泄漏，不能开灯、也

不能打开排气扇，这是因为开灯或打开排气扇时会产生电火花，可能会发生爆炸，应该迅速关闭阀门，开

窗通风，故做法错误的选：AC；

（4）氢能被认为是最理想的能源，可在短时间内获取，它是一种可再生能源；

A、目前氢气的制取成本较高，属于氢能源的缺点，不符合题意；

B、氢气燃烧的热值高，属于氢能的优点，符合题意；

C、氢气是气体，运输和贮存困难，不安全，属于氢能的缺点，不符合题意；

D、氢气燃烧产物只有水，产物无污染，比较环保，属于氢能的优点，符合题意；

故选:BDo

|融综合应用

9.新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。

（1）目前，人类利用的能量大多来自化石燃料，如石油、天然气和。在有石油的地方，一般都有天然

气存在，天然气的主要成分是甲烷，其燃烧化学方程式为<

（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可调（填“小”或"大”）燃气灶的进风口，

使燃料充分燃烧，节约能源。

（3）我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所

示（部分生成物已略去）。

单质X单质X

（CH2）n1

co,—►1一/L-1—►汽油

催化剂催化剂催化剂

IIIin

□催化剂在化学反应前后质量和不变。

口过程I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为—。

（4）随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是（答一点即可）。

点燃

【答案】（1）煤CH4+2O2^CO2+2H.0

（2）大

催化剂

（3）化学性质CO2+H2-----CO+H.O

（4）燃烧热值高（合理即可）

【解析】（1）化石燃料包括石油、天然气和煤；

点燃

甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH#2O2^~=CO2+2H2O,故填：煤;

占燃

CH4+2O2^^CO2+2H2O：

（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，氧气不足，此时可调大进风口，以妈大空气的进

入最，提供充足的氧气，故填：大；

（3）□根据催化剂“一变两不变”勺特征，催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变，故填：化学性质；

匚分析反应示意图可知，过程I为二氧化碳和单质X在催化剂的条件下反应生成一氧化碳，反应生成的另外

一种物质为生活中常见的氧化物，过程为一氧化碳和单质X反应生成（CH?）」根据质量守恒定律，化学

反应前后元素种类不变，可知单质X为氢气，反应生.成的另外一种物质为生活中常见的氧化物为水，则该

反应为二氧化碳与氢气在催化剂信用下反应生成•氧化碳和水，反应的化学方程为

催化剂催化剂

故填：

CO2+H2CQ4-H2O,COZ+H?co+Hq；

（4）氧气作为燃料的优点有燃烧生成水，产物无污染、燃烧热值高、来源广等，故填：燃烧热值高（合理

即可）。

10.阅读下面科普短文。

家庭能源转型对于我国实现“碳达峰、碳中和“目标至关重要。随着经济快速发展，我国家庭能源使用朝着清

洁化、高效化方向发展。20化年、2022年我国家庭能源消费结构如图所示。

（a）2012年中国家庭能源消费结构（b）2022年中国家庭能源消费结构

家庭燃料转型作为能源转型的重要组成部分，得到广泛关注。家庭燃料转型是指由使用煤炭、薪柴等传统

固体燃料转向使用大然气等清洁能源的过程，主要涉及取暖、炊事等多个领域。在取暖领域，研究多聚焦

于清洁取暖政策对推进燃料转型的影响。在炊事领域，采取的措施多聚焦于燃料选择和炉灶升级。其中，

炉灶升级重点关注的是燃料的调控、空气的调控和混合方式的调控。

目前，我国家庭能源转型已取得了一定进展，在未来仍有广阔的发展空间。

依据文章内容I可答下列问题.

（1）由图可知，在我国家庭能源消费结构中，2012年占比最高的是,2022年占比最高的是,,

（2）家庭燃料转型是指由使用转向使用等清洁能源。

（3）炉灶升级改造时，调控空气的根本目的是调控的浓度（填序号）。

a.氮气b.氧气c.二氧化碳

（4）关闭燃气阀门是利用了灭火原理，请再举一个利用此原理灭火的实例。

（5）判断下列说法是否正确（填7”或“x”）。

匚煤是重要家庭能源，但煤燃烧产生的黑碳和二氧化碳都是大气污染物。一

［家庭能源转型对于我国实现“碳达峰、碳中和”目标至关重要。—

匚太阳能与煤和天然气一样，都是都属于不可再生能源。—

【答案】（1）煤电力

（2）煤炭（等传统固体燃料）天然气

（3）b

（4）清除可燃物釜底抽薪/开辟隔离带阻止森林大火（合理即可）

（5）x7x

【解析】（1）由图可知，在我国家庭能源消费结构中，2012年占比最高的是煤，而2022年占比最高的是

电力：

（2）家庭燃料转型是指由使用煤炭、薪柴等传统固体燃料转向受用天然气等清洁能源的过程；

（3）炉灶升级改造时;调控空气的根本目的是调控氧气的供应，以确保燃料能够充分燃烧，提高燃烧效率，

故答案为：b；

（4）关闭燃气阀门是利用了清除可燃物灭火原理利用此原理灭火的实例：釜底抽薪/开辟隔离带阻止森林大

火（合理即可）；

（5）口煤是重要家庭能源，但二氧化碳不是大气污染物，故错误；

匚家庭能源转型对于我国实现“碳达峰、碳中和''目标至关重要。这个说法是正确的，因为转型到清洁能源可

以减少碳排放，故正确；

「煤和天然气都属于化石燃料，因为煤和天然气都是由古代生物遗骸经过长时间的地质作用形成的属于不可

再生能源，太能能属于可再生能源，故错误。

11.火炬燃料变迁的背后是一场能源革命，火炬燃料的选择越来越“低碳”化。

天然气丙烷氢气甲醇火炬燃料.

JJJJ时间轴'

2004年2008年2022年2023年

雅典奥运会北京奥运会北京冬运会杭州亚运会

（1）利用新型高效催化剂和太阳能分解水可制得氢气，请写出反应的化学方程式。

（2）北京冬奥会在进行火炬传递时，实现了“水下点火”。“水下点火”需要可燃物、和与氧气接触。

“零碳甲醇”作为亚运主火炬燃料，将绿色"低碳”理念融入竞赛场馆设计和运营。“零碳甲醇”生产与使用过

程如图1所示，请结合图文信息，I可答卜列问题。

甲

醇

的

产

率

25

/%

T

200220240温度/℃

图1图2

（3）绿色甲醇属于资源（填“可再生”或“不可再生，图中的CO2来源于（写出一条即可）,

由干存在“碳循环”，大气中CO2的含量相对稳定，自然界中消耗CO2的途径有（写出一条即可）。

（4）绿色氢气和二氧化碳在催化剂作用下，生成甲醇（CH3OH）和一种常见液体，该反应的化学方程式

为,利用该反应可实现二氧化碳的资源化利用。

（5）在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示。由图2可知，为提高甲醇的产率，合成甲醇

应选择的最佳条件为o

催化剂

【答案】⑴2H2O==2H2nO2T

太阳耻

（2）温度达到可燃物的着火点

（3）可再生汽车尾气植物的光合作用

催化剂

（4）3H,+CO2=CH.OH+H2O

（5）温度为2103有分子筛膜

【解析】（1）利用新型高效催化剂和太阳能分解水可制得氢气，同时生成氧气，化学方程式为:

催化剂

2H2。2H,T+OT；

太阳能2

（2）燃烧的三要素为：可燃物、温度达到可燃物的着火点和与氧气接触，故填：温度达到可燃物的着火点:

（3）绿色甲醇使用后，可得到补充，属于可再生资源；

图中的COz来源于汽车尾气和工厂废气；

自然界通过植物的光合作用吸收二氧化碳释放氧气，故填：植物光合作用；

（4）氢气和二氧化碳在催化剂作用下，生成甲醇和一种常见液体，根据质量守恒定律，反应前后元素种类

催化剂

不变，则该液体为水，则该反应的化学方程式为：3H2+C02—CH.OH+H2O；

（5）由图2可知，当温度为210口、有分子筛膜时，甲醇产率及高，则为提高甲醇的产率，合成甲醇应选

择的最佳条件为温度为2101,有分子筛膜。

国拓展培优

12.燃料的使用推动了人类社会的发展。

（1）燃料变迁过程：木柴（热值12kJ/g）一煤（热值34kJ/g）一天然气（热值55kJ/g）。

□木柴的热值比煤（填嘀”或“低

□为使煤充分燃烧，可采取的一种方法是。

□用电火花引燃气态燃料，为燃料燃烧提供的条件是0

从达成“碳中和”的目标分析，用天然气（CH,）替代煤（Q作燃料的理由是。

O箔原子

Q碳原子

□2024年6月，我国首次实现利用海上风电电解海水制氢。电解18kg的水，理论上能得到氢气的质量为_

另一种储氢方式如图2,©eg与

用单壁碳纳米管可储存氢气如图1,该过程中不变的微观粒子是,

CQ

的质量比是.（填最简整数比）。

co

匚从不同视角思考，设计一种理想燃料，需要考虑的因素有（答两点）。

【答案】（I）低将煤制成蜂窝煤（合理即可）使温度达到燃料的着火点要得到同样的热

量，需要消耗的燥更多，产生的二氧化碳更多

（2）2碳原子和氢原子14:15热值大、对环境污染小或无污染（合理即可）

【解析】（I）匚根据题干信息可知，木柴的热值比煤低，故填：低；

匚为使煤充分燃烧，可采取的方法有将煤制成蜂窝煤（或者磨成煤粉，增大可燃物与空气的接触面积，使燃

烧更成分）、鼓风（增大氧气的含量）等，故填：将煤制成蜂窝煤（合理即可）；

［用电火花引燃气态燃料，是为了使温度达到可燃物的着火点，故填：使温度达到燃料的着火点；

［根据题干信息“煤（热值34kJ/g）一天然气（热值55kJ/g）”，则用天然气（CH。替代煤（C）作燃料的理由是要得到

同样的热量，需要消耗的煤更多，产生的二氧化碳更多，故填：要得到同样的热量，需要消耗的煤更多，

产生的二氧化碳更多;

(2)根据2HQ2H2T+O2T可知，水与氢气的质量比为（2X18）:（2X2）=9:1,则电解ISkg的水，理

论上能得到氢气的质量为18kgx[=2kg,故填：2；

根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，则该过程中不变的微观粒子是碳原子和氢原子；结

合图2,反应的化学方程式为H?+C2H,

(12x2+1x4):(12x2+1x6)=14:15,故填：碳原子和氢原子；14:15：

从不同视角思考，设计一种理想燃料，需要考虑的因素有热值大、对环境污染小或无污染、运输是否安全

和方便等，故填：热值大、对环境污染小或无污染（合理即可）。

13.某学习小组以“探索燃烧的奥秘''为主题开展研究。

（1）实验室制取02和CH4

i.-1图中仪器□的名称是

ii.实验室用过氧化氢溶液和二氧化钵制取并收集一瓶较纯净的02应选择“图中的装置_______（填字母），

化学方程式为o若选用F装置装满水收集02,气体应该从（填“屋或“b”）进入。

iii.实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰通过加热制取。乜，应选择图中的发生装置_______（填字母）

（2）了解燃料燃烧及燃烧安全

i.家用燃料的使用历程如-2图所示。相较于蜂窝煤，天然气的优点是_______（写出一条即可）。

・2图

ii.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。-3图中同学家的燃气报警

器安装正确。

甲

iii.设计实验证明CH4中含有氢元素：检验其纯度后，，

MnO,

【答案】⑴锥形瓶BC2H2O2^=2H2O+O2TbA

（2）更清洁甲点燃气体，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，若观察到烧杯内壁有水雾，则证明甲

烷中含有氢元素

【解析】（l）i.由图可知，仪器□为锥形瓶；

ii.实验室用过氧化氢溶液和二氧化镒制氧，应选用固液常温型发生装置，氧气的密度比空气大，不易溶于

水，既可以采用向上排空气法收集，又可以采用排水法收集，排空气法收集的气体比较干燥，排水法收集

的气体比较纯净，故选BC；

MnO、

过氧化氢在二氧化钵作催化剂的条件下生成水和氧气，方程式为：2H2O2^^2H2O+O2T；

氧气密度小于水，用F装置装满水收集氧气，为了排出水，气体应短进长出，故氧气从b口进入；

iii.实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰通过加热制取CH4,应选用固体加热型发生装置，故选A；

（2）i.相较于蜂窝煤，天然气更容易充分燃烧，产生的一氧化碳和可吸入颗粒物更少，所以更清洁；（合

理即可）

ii.天然气的密度小于空气，泄漏后会向房间上方聚集，为防止天然气泄漏造成危险，燃气报警器应安装在

灶具的上方，故填：甲；

□.设计实验证明CH,中含有氢元素：检验其纯度后，点燃气体，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，若观察

到烧杯内壁有水雾，说明生成了水，水是由氢氧元素组成的，反应物氧气只能提供氧元素，贝!证明甲烷中

含有氢元素。

14.家用燃料的变迁，是人类进步的标志。某化学小组展开如下项目式探究。

任务一：认识我国家用燃料的变迁

【学习交流】我国居民家用燃料的使用经历了如图所示的发展历程：

柴草液化石油气

50年代60年代70年代90年代现在

煤天然气

（1）液化石油气是石油综合利用的产品，石油分储属于（填“物理”或“化学”）变化。

任务二：探究早期燃料柴草燃烧固体产物的组成成分

【查阅资料】□柴草焚烧的灰烬为草木灰，其主要成分是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾等；匚碳酸钾溶液显碱性；

□硫酸银微溶于水。

【实验验证】

（2）小组同学设计以下实验方案验证草木灰的组成成分。

步骤1：将草木灰加水溶解，过滤得到浸出液，若使用湿润的pH试纸测定浸出液的酸碱度，测得结果应—

（域'偏大”“偏小”或“无影响”）。

步骤2：另取少量浸出液，向其中加入过量稀硝酸，观察到,证明草木灰中含有K2co

步骤3：取适量步骤2反应后的溶液于•试管中，滴加过量氯化钢溶液，观察到有白色沉淀产生，证明草木灰

中含有K2so4。

步骤4：取步骤3反应后的上层清液于试管中，滴加少量______溶液，观察到有白色沉淀产生，证明草木

灰中含有KCL

【表达交流】

（3）写出步骤3对应的反应方程式：。

【反思评价】

（4）小文同学认为步骤4得出“草木灰中含有KC1”的结论不合理，应将上述过程中某药品更换为（填

一种盐的化学式）溶液，即可得证.

（5）经过思考分析，你认为步骤3和步骤4____（填“能”或“不能”）调换顺序。

【答案】（1）物理

（2）偏小产生大量气泡硝酸银/AgNCh

（3）BaCl2+K2SO4=BaSO4I+2KCI

（4）Ba（NO3）2

（5）不能

【解析】（1）石油分储是利用石油中各物质沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化；

（2）步骤I：草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾溶液显碱性，故若使用湿润的pH试纸测定浸出液的酸

碱度