活动一 调查家用燃料,了解家用燃料的变迁
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,请你与同学们学习讨论。
(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(如图所示),你认为这种变化的好处是

煤球 蜂窝煤
(3)为了减少煤燃烧时对环境的污染,可将水蒸气通过炽热的煤层制得较洁净的水煤气(主要成分是 CO 和$H_2$)。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
(4)到了 20 世纪 80 年代,液化石油气(主要成分为丙烷$C_3H_8$)又取代了煤和煤气。丙烷($C_3H_8$)充分燃烧生成
(5)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甲烷($CH_4$)完全燃烧的化学方程式为
(6)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
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,请你与同学们学习讨论。
(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
煤不完全燃烧产生了一氧化碳
。(2)到 20 世纪 70 年代,已用蜂窝煤取代了煤球(如图所示),你认为这种变化的好处是
增大了煤与氧气的接触面积,使煤充分燃烧,提高了燃料的利用率,减少了污染物的排放
。煤球 蜂窝煤
(3)为了减少煤燃烧时对环境的污染,可将水蒸气通过炽热的煤层制得较洁净的水煤气(主要成分是 CO 和$H_2$)。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
便于人们及时发现煤气泄漏
。煤气中的主要成分 CO 燃烧的化学方程式是$2CO + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2CO_{2}$
。(4)到了 20 世纪 80 年代,液化石油气(主要成分为丙烷$C_3H_8$)又取代了煤和煤气。丙烷($C_3H_8$)充分燃烧生成
二氧化碳和水
。(5)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甲烷($CH_4$)完全燃烧的化学方程式为
$CH_{4} + 2O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2} + 2H_{2}O$
。(6)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
进风管(或进空气)管口直径更大
。答案
【解析】:
(1)煤球的主要成分是碳,碳在氧气不足的情况下不完全燃烧会产生一氧化碳,一氧化碳有毒,能与人体血液中的血红蛋白结合从而造成人体中毒,所以在冬天时有煤气中毒事件发生,其原因是煤不完全燃烧产生了一氧化碳。
(2)蜂窝煤有许多小孔,增大了煤与氧气的接触面积,使煤能更充分地燃烧,提高了燃料的利用率,同时也能减少一氧化碳等污染物的排放。
(3)煤气的主要成分一氧化碳是无色无味的气体,一旦泄漏不易被察觉,掺入少量有难闻气味的气体,便于人们及时发现煤气泄漏,防止煤气中毒等事故的发生。一氧化碳燃烧生成二氧化碳,化学方程式为$2CO + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2CO_{2}$。
(4)丙烷($C_{3}H_{8}$)由碳、氢两种元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,所以丙烷充分燃烧生成二氧化碳和水。
(5)甲烷($CH_{4}$)完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为$CH_{4} + 2O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2} + 2H_{2}O$。
(6)煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧需要更多的氧气。为了使天然气充分燃烧,需要增大进风管(进空气)的量,所以更换的灶具与原来的灶具相比,构造上的最大区别是进风管(或进空气)管口直径更大。
【答案】:
(1)煤不完全燃烧产生了一氧化碳
(2)增大了煤与氧气的接触面积,使煤充分燃烧,提高了燃料的利用率,减少了污染物的排放
(3)便于人们及时发现煤气泄漏;$2CO + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2CO_{2}$
(4)二氧化碳和水
(5)$CH_{4} + 2O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2} + 2H_{2}O$
(6)进风管(或进空气)管口直径更大
(1)煤球的主要成分是碳,碳在氧气不足的情况下不完全燃烧会产生一氧化碳,一氧化碳有毒,能与人体血液中的血红蛋白结合从而造成人体中毒,所以在冬天时有煤气中毒事件发生,其原因是煤不完全燃烧产生了一氧化碳。
(2)蜂窝煤有许多小孔,增大了煤与氧气的接触面积,使煤能更充分地燃烧,提高了燃料的利用率,同时也能减少一氧化碳等污染物的排放。
(3)煤气的主要成分一氧化碳是无色无味的气体,一旦泄漏不易被察觉,掺入少量有难闻气味的气体,便于人们及时发现煤气泄漏,防止煤气中毒等事故的发生。一氧化碳燃烧生成二氧化碳,化学方程式为$2CO + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2CO_{2}$。
(4)丙烷($C_{3}H_{8}$)由碳、氢两种元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,所以丙烷充分燃烧生成二氧化碳和水。
(5)甲烷($CH_{4}$)完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为$CH_{4} + 2O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2} + 2H_{2}O$。
(6)煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧需要更多的氧气。为了使天然气充分燃烧,需要增大进风管(进空气)的量,所以更换的灶具与原来的灶具相比,构造上的最大区别是进风管(或进空气)管口直径更大。
【答案】:
(1)煤不完全燃烧产生了一氧化碳
(2)增大了煤与氧气的接触面积,使煤充分燃烧,提高了燃料的利用率,减少了污染物的排放
(3)便于人们及时发现煤气泄漏;$2CO + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2CO_{2}$
(4)二氧化碳和水
(5)$CH_{4} + 2O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2} + 2H_{2}O$
(6)进风管(或进空气)管口直径更大
活动二 展望未来的家用燃料
社会发展离不开能源,开发和利用新能源已成为社会焦点。

太阳能发电 水→氢气→甲醇等燃料和产品 $CO_2$
(1)杭州亚运会使用零碳甲醇燃料作为主火炬燃料,并将绿色低碳理念融入竞赛场馆设计和运营。
①太阳能发电是将太阳能转化为______
②化石能源包括煤、石油和______
(2)可燃冰外观像冰,主要成分为甲烷水合物(由甲烷分子和水分子构成),还含有少量二氧化碳等气体。其中,甲烷的化学式为______
社会发展离不开能源,开发和利用新能源已成为社会焦点。
太阳能发电 水→氢气→甲醇等燃料和产品 $CO_2$
(1)杭州亚运会使用零碳甲醇燃料作为主火炬燃料,并将绿色低碳理念融入竞赛场馆设计和运营。
①太阳能发电是将太阳能转化为______
电能
。②化石能源包括煤、石油和______
天然气
,它们都是______不可再生
(填“可再生”或“不可再生”)能源。从碳排放角度看,由化石能源制得的氢气被称为“灰氢”,而如图制得的氢气被称为“绿氢”,原因是______不产生二氧化碳排放
。(2)可燃冰外观像冰,主要成分为甲烷水合物(由甲烷分子和水分子构成),还含有少量二氧化碳等气体。其中,甲烷的化学式为______
$CH_4$
,可燃冰作为燃料的优点是______燃烧值高(或 燃烧后几乎不产生残渣、废气等,合理即可)
。答案
【解析】:
(1)①太阳能发电的过程是将太阳能转化为电能的过程。
②化石能源主要包括煤、石油和天然气,它们都是不可再生能源,因为它们的再生速度非常缓慢。从碳排放角度看,由化石能源制得的氢气被称为“灰氢”,因为化石能源燃烧会产生大量的二氧化碳;而图中通过太阳能发电制得的氢气被称为“绿氢”,原因是这种制氢方式不产生二氧化碳排放,是环保的。
(2)甲烷的化学式可以根据其分子构成得出,即一个碳原子和四个氢原子组成,化学式为$CH_4$。可燃冰作为燃料的优点主要包括燃烧值高,且燃烧后几乎不产生残渣,对环境影响较小。
【答案】:
(1)①电能;②天然气;不可再生;不产生二氧化碳排放
(2)$CH_4$;燃烧值高(或 燃烧后几乎不产生残渣、废气等,合理即可)
(1)①太阳能发电的过程是将太阳能转化为电能的过程。
②化石能源主要包括煤、石油和天然气,它们都是不可再生能源,因为它们的再生速度非常缓慢。从碳排放角度看,由化石能源制得的氢气被称为“灰氢”,因为化石能源燃烧会产生大量的二氧化碳;而图中通过太阳能发电制得的氢气被称为“绿氢”,原因是这种制氢方式不产生二氧化碳排放,是环保的。
(2)甲烷的化学式可以根据其分子构成得出,即一个碳原子和四个氢原子组成,化学式为$CH_4$。可燃冰作为燃料的优点主要包括燃烧值高,且燃烧后几乎不产生残渣,对环境影响较小。
【答案】:
(1)①电能;②天然气;不可再生;不产生二氧化碳排放
(2)$CH_4$;燃烧值高(或 燃烧后几乎不产生残渣、废气等,合理即可)
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