跨學(xué)科實踐活動6 調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用-2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)人教版上冊

調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用

燃料的使用讓人類結(jié)束了茹毛飲血的時代，帶來了人類文明史上里程碑式的進(jìn)步。鉆木取火野炊篝火燒制陶瓷活動引入調(diào)查家用燃料的變遷家用燃料的種類經(jīng)歷了怎樣的變遷？調(diào)查匯總后，填入下表。區(qū)域使用過的家用燃料(燃料名稱，使用年代)獲取方式燃燒效率污染程度城區(qū)

鄉(xiāng)鎮(zhèn)

農(nóng)村

家用燃料變遷調(diào)查表活動任務(wù)

任

務(wù)

一

整理調(diào)查結(jié)果，你能據(jù)此制作出家用燃料變遷圖嗎？管道天然氣(CH4)柴草(纖維素)蜂窩煤(碳)液化石油氣(丙烷：C3H8)燃料主要成分家庭獲取方式儲存方式爆炸極限價格木柴C、H、O收集秸稈、砍柴等堆積存放//煤C、H、O、N、S購買煤球、蜂窩煤堆積存放/700~800元/噸液化石油氣C3H8購買液化石油氣罐液化石油氣罐1.5%~9.5%3999元/噸天然氣CH4管道天然氣/5%~15%3924元/噸請結(jié)合下列資料和調(diào)查結(jié)果嘗試分析下列燃料的優(yōu)缺點。化石能源基礎(chǔ)儲量年產(chǎn)量可使用年限煤2079億噸41.3億噸

50年石油36.89億噸1.99億噸18年天然氣63393億立方米2075.8億立方米30年化石燃料的儲量、年產(chǎn)量和可使用年限表請結(jié)合下列資料和調(diào)查結(jié)果嘗試分析下列燃料的優(yōu)缺點。1.柴草優(yōu)點：來源廣、就地取材、易于收集、便宜、柴灰可以施肥缺點：①產(chǎn)生大量煙塵、灰渣②能量利用率不高③堆積存放占一定空間且潮濕天氣易受潮，使用不方便燃燒時發(fā)生的主要反應(yīng)：C+O2CO22.蜂窩煤優(yōu)點：①資源豐富，存儲量大②產(chǎn)生的煙塵灰渣比柴草少缺點：①堆積存放易生潮；不易引燃；儲存一定空間②會產(chǎn)生SO2、CO等有毒氣體污染空氣燃燒時發(fā)生的主要反應(yīng)：C+O2CO23.液化石油氣

優(yōu)點：①潔凈，燃燒不會產(chǎn)生粉塵污染②熱效率高，使用方便③便于挪動缺點：①不可再生資源②易燃易爆易產(chǎn)生安全事故③燃燒不完全會生成CO，導(dǎo)致人體中毒④成本高燃燒時發(fā)生的主要反應(yīng)：C3H8+5O23CO2+4H2O4.管道天然氣優(yōu)點：①潔凈，燃燒不會產(chǎn)生粉塵污染②熱效率高，使用方便缺點：①不可再生資源②易燃易爆易產(chǎn)生安全事故③成本高燃燒時發(fā)生的主要反應(yīng)：CH4+2O2

CO2+2H2O經(jīng)濟(jì)角度使用便捷程度來源、儲量、分布環(huán)保角度使用安全性價格由低到高：柴→煤→天然氣→液化石油氣柴→煤→液化石油氣、天然氣煤→柴→液化石油氣→天然氣煤→柴→液化石油氣→天然氣

(固體→氣體、液體)(都存在安全隱患)柴→石油→煤→天然氣

(不可再生資源)燃料的變遷反映了在選擇家用燃料時，不僅考慮到經(jīng)濟(jì)因素，還更加注重環(huán)保、安全和便利性等方面的因素，追求更加全面的燃料選擇。思考1：你認(rèn)為有哪些原因?qū)е铝思矣萌剂系淖冞w，這說明了什么？思考2：你覺得未來燃料發(fā)展的趨勢應(yīng)該是什么？

未來燃料的發(fā)展趨勢是向使用方便和安全、燃燒熱值高、清潔無污染、可再生的方向轉(zhuǎn)型。思考3：你認(rèn)為乙醇作為燃料的優(yōu)勢和不足分別是什么？優(yōu)勢：不足：(1)清潔環(huán)保，乙醇燃燒的產(chǎn)物是水和二氧化碳，無污染性氣體；(2)可再生資源，生產(chǎn)原料來源廣泛；(3)乙醇可以提高汽油的辛烷值，改善尾氣質(zhì)量，減輕污染。(1)熱值相對較低，儲存運輸不便；(2)對材料有腐蝕性，技術(shù)存在局限；(3)原料成本高；如何讓燃料燃燒得更充分燃?xì)馊紵霈F(xiàn)黃色火焰燃?xì)馊紵霈F(xiàn)藍(lán)色火焰完全燃燒不完全燃燒

燃料不完全燃燒，不僅放出的熱量少，浪費了能源，而且還可能造成環(huán)境污染

任

務(wù)

二

回顧：促進(jìn)燃料充分燃燒的方式有哪些？1.增大可燃物與氧氣的接觸面積2.提供充足的氧氣運用燃燒調(diào)控等知識解釋這些做法的科學(xué)原理家用灶臺①將柴架空②將大塊的柴劈碎——提供充足的氧氣——增大與氧氣的接觸面積——增大與氧氣的接觸面積③用扇子扇柴草煤炭①將煤搗碎或做成蜂窩狀②用扇子扇——增大煤與氧氣的接觸面積——提供充足的氧氣液化石油氣調(diào)小出氣閥門——提供充足的氧氣天然氣

風(fēng)門過大，空氣量太多，燃?xì)庠畲虿恢?；風(fēng)門太小，燃?xì)庠钜桩a(chǎn)生紅火和不完全燃燒調(diào)節(jié)燃?xì)庠畹娘L(fēng)門——調(diào)節(jié)進(jìn)入氧氣的量酒精通風(fēng)良好——提供充足的氧氣思考1：汽車氣缸中是將汽油或柴油等噴成霧狀進(jìn)行燃燒，解釋其原因。

增大燃料與氧氣的接觸面積，使燃料能夠在有限空間內(nèi)完全燃燒，釋放足夠的能量。思考2：請查閱資料，說明為什么柴油車排出的尾氣往往含有黑煙。柴油車尾氣中含有黑煙，主要是由于柴油燃燒不充分導(dǎo)致的。1.燃料質(zhì)量不佳雜質(zhì)含量高：劣質(zhì)柴油中雜質(zhì)和硫含量較高，這些雜質(zhì)會直接影響燃燒效果，使得燃燒過程中產(chǎn)生更多的炭煙。2.

進(jìn)氣不足：空氣濾清器堵塞、進(jìn)氣道不暢等原因?qū)е逻M(jìn)入氣缸的空氣量不足，使得柴油與空氣的比例失衡，無法充分燃燒，產(chǎn)生