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活动1 调查家中目前使用的燃料及其用途。
某班级家庭燃料使用情况调查表(示例)
活动2 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。调查不同家庭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。
提示:针对不同的燃料、燃具进行分类调查分析,可以按照不同状态燃料的调节或者不同燃具的调节,如柴火炉、煤炉、燃气灶等,从燃烧调控等角度进行解释。
某班级家庭燃料使用情况调查表(示例)
活动2 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。调查不同家庭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。
提示:针对不同的燃料、燃具进行分类调查分析,可以按照不同状态燃料的调节或者不同燃具的调节,如柴火炉、煤炉、燃气灶等,从燃烧调控等角度进行解释。
答案
解：
活动1 参考调查结果
某班级家庭燃料使用情况调查表
|总家庭数|柴火| |煤炭| |煤气| |液化石油气| |天然气| |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| |家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|
|50|1|2%|2|4%|0|0|8|16%|39|78%|
用途说明：家用燃料主要用于日常烹饪，使用天然气的家庭还会用其为燃气热水器提供燃料加热生活用水。
活动2 常见处理方式及科学原理
1. 固体燃料相关处理
常见做法：将大块煤炭加工为蜂窝煤、把木柴劈成小块后再送入炉内燃烧。
原理：增大燃料与空气的接触面积，使燃料燃烧更充分，提升燃料利用率，减少因不完全燃烧产生的一氧化碳、烟尘等污染物。
2. 燃具适配相关处理
常见做法：更换家用燃料种类时，同步更换对应适配的燃具，不将天然气燃具直接用于燃烧液化石油气。
原理：不同成分的燃料完全燃烧时所需的氧气配比不同，适配的燃具可保证燃气与进入的空气比例合理，避免氧气不足导致燃料不完全燃烧，或是空气过量带走过多热量，降低燃烧效率。
3. 进气量调节相关处理
常见做法：使用燃气灶时，通过调节燃具的风门调整空气进入量，火焰发黄冒烟时调大进风口，火焰脱离燃烧器时适当调小进风口。
原理：通过控制空气进气量，为燃料燃烧提供适量的氧气，既可以保障燃料充分燃烧释放更多热量，节约燃料，也能避免不完全燃烧生成一氧化碳，防止发生燃气中毒事故。
活动1 参考调查结果
某班级家庭燃料使用情况调查表
|总家庭数|柴火| |煤炭| |煤气| |液化石油气| |天然气| |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| |家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|
|50|1|2%|2|4%|0|0|8|16%|39|78%|
用途说明：家用燃料主要用于日常烹饪，使用天然气的家庭还会用其为燃气热水器提供燃料加热生活用水。
活动2 常见处理方式及科学原理
1. 固体燃料相关处理
常见做法：将大块煤炭加工为蜂窝煤、把木柴劈成小块后再送入炉内燃烧。
原理：增大燃料与空气的接触面积，使燃料燃烧更充分，提升燃料利用率，减少因不完全燃烧产生的一氧化碳、烟尘等污染物。
2. 燃具适配相关处理
常见做法：更换家用燃料种类时，同步更换对应适配的燃具，不将天然气燃具直接用于燃烧液化石油气。
原理：不同成分的燃料完全燃烧时所需的氧气配比不同，适配的燃具可保证燃气与进入的空气比例合理，避免氧气不足导致燃料不完全燃烧，或是空气过量带走过多热量，降低燃烧效率。
3. 进气量调节相关处理
常见做法：使用燃气灶时，通过调节燃具的风门调整空气进入量，火焰发黄冒烟时调大进风口，火焰脱离燃烧器时适当调小进风口。
原理：通过控制空气进气量，为燃料燃烧提供适量的氧气，既可以保障燃料充分燃烧释放更多热量，节约燃料，也能避免不完全燃烧生成一氧化碳，防止发生燃气中毒事故。
解析
【分析】
本题包含两个活动，活动1需参考家用燃料使用情况的调查表格，明确调查内容与燃料用途；活动2需结合燃烧调控的相关知识，分析家用燃料使用中常见处理方式的科学原理。解题思路为：先梳理调查表格的信息，再从促进燃烧的方法、燃料适配燃具的原因等角度，解释不同处理方式的原理，将化学知识与生活实际结合。
【解析】
活动1：参考调查结果，记录总家庭数、各类燃料的家庭数及比例，家用燃料主要用于日常烹饪，部分天然气家庭还用于加热生活用水。
活动2：
1. 固体燃料处理：将大块煤炭加工为蜂窝煤、木柴劈成小块，原理是增大燃料与空气的接触面积，使燃料燃烧更充分，提升利用率，减少不完全燃烧产生的污染物。
2. 燃具适配处理：更换燃料时同步更换适配燃具，原理是不同燃料完全燃烧所需氧气配比不同，适配燃具可保证燃气与空气比例合理，避免不完全燃烧或热量浪费。
3. 进气量调节：调节燃气灶风门控制空气进气量，原理是为燃料提供适量氧气，保障充分燃烧，节约燃料，防止不完全燃烧生成一氧化碳。
【答案】
解：
活动1 参考调查结果
某班级家庭燃料使用情况调查表
|总家庭数|柴火| |煤炭| |煤气| |液化石油气| |天然气| |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| |家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|
|50|1|2%|2|4%|0|0|8|16%|39|78%|
用途说明：家用燃料主要用于日常烹饪，使用天然气的家庭还会用其为燃气热水器提供燃料加热生活用水。
活动2 常见处理方式及科学原理
1. 固体燃料相关处理
常见做法：将大块煤炭加工为蜂窝煤、把木柴劈成小块后再送入炉内燃烧。
原理：增大燃料与空气的接触面积，使燃料燃烧更充分，提升燃料利用率，减少因不完全燃烧产生的一氧化碳、烟尘等污染物。
2. 燃具适配相关处理
常见做法：更换家用燃料种类时，同步更换对应适配的燃具，不将天然气燃具直接用于燃烧液化石油气。
原理：不同成分的燃料完全燃烧时所需的氧气配比不同，适配的燃具可保证燃气与进入的空气比例合理，避免氧气不足导致燃料不完全燃烧，或是空气过量带走过多热量，降低燃烧效率。
3. 进气量调节相关处理
常见做法：使用燃气灶时，通过调节燃具的风门调整空气进入量，火焰发黄冒烟时调大进风口，火焰脱离燃烧器时适当调小进风口。
原理：通过控制空气进气量，为燃料燃烧提供适量的氧气，既可以保障燃料充分燃烧释放更多热量，节约燃料，也能避免不完全燃烧生成一氧化碳，防止发生燃气中毒事故。
【知识点】
燃烧的条件、促进燃烧的方法、燃料的合理利用
【点评】
本题结合生活实际，考查化学知识在生活中的应用，将燃烧调控的原理与家用燃料使用场景结合，引导学生关注化学与生活的联系，培养运用化学知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.5
本题包含两个活动，活动1需参考家用燃料使用情况的调查表格，明确调查内容与燃料用途；活动2需结合燃烧调控的相关知识，分析家用燃料使用中常见处理方式的科学原理。解题思路为：先梳理调查表格的信息，再从促进燃烧的方法、燃料适配燃具的原因等角度，解释不同处理方式的原理，将化学知识与生活实际结合。
【解析】
活动1：参考调查结果，记录总家庭数、各类燃料的家庭数及比例，家用燃料主要用于日常烹饪，部分天然气家庭还用于加热生活用水。
活动2：
1. 固体燃料处理：将大块煤炭加工为蜂窝煤、木柴劈成小块，原理是增大燃料与空气的接触面积，使燃料燃烧更充分，提升利用率，减少不完全燃烧产生的污染物。
2. 燃具适配处理：更换燃料时同步更换适配燃具，原理是不同燃料完全燃烧所需氧气配比不同，适配燃具可保证燃气与空气比例合理，避免不完全燃烧或热量浪费。
3. 进气量调节：调节燃气灶风门控制空气进气量，原理是为燃料提供适量氧气，保障充分燃烧，节约燃料，防止不完全燃烧生成一氧化碳。
【答案】
解：
活动1 参考调查结果
某班级家庭燃料使用情况调查表
|总家庭数|柴火| |煤炭| |煤气| |液化石油气| |天然气| |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| |家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|家庭数|比例|
|50|1|2%|2|4%|0|0|8|16%|39|78%|
用途说明：家用燃料主要用于日常烹饪，使用天然气的家庭还会用其为燃气热水器提供燃料加热生活用水。
活动2 常见处理方式及科学原理
1. 固体燃料相关处理
常见做法：将大块煤炭加工为蜂窝煤、把木柴劈成小块后再送入炉内燃烧。
原理：增大燃料与空气的接触面积，使燃料燃烧更充分，提升燃料利用率，减少因不完全燃烧产生的一氧化碳、烟尘等污染物。
2. 燃具适配相关处理
常见做法：更换家用燃料种类时，同步更换对应适配的燃具，不将天然气燃具直接用于燃烧液化石油气。
原理：不同成分的燃料完全燃烧时所需的氧气配比不同，适配的燃具可保证燃气与进入的空气比例合理，避免氧气不足导致燃料不完全燃烧，或是空气过量带走过多热量，降低燃烧效率。
3. 进气量调节相关处理
常见做法：使用燃气灶时，通过调节燃具的风门调整空气进入量，火焰发黄冒烟时调大进风口，火焰脱离燃烧器时适当调小进风口。
原理：通过控制空气进气量，为燃料燃烧提供适量的氧气，既可以保障燃料充分燃烧释放更多热量，节约燃料，也能避免不完全燃烧生成一氧化碳，防止发生燃气中毒事故。
【知识点】
燃烧的条件、促进燃烧的方法、燃料的合理利用
【点评】
本题结合生活实际，考查化学知识在生活中的应用，将燃烧调控的原理与家用燃料使用场景结合，引导学生关注化学与生活的联系，培养运用化学知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.5
活动3 查阅资料，调查过去几十年我国及本地区家用燃料的变化。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。
提示：紧紧围绕“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念，以推动形成绿色发展方式和生活方式为主线，按照时间顺序进行分析。
活动4 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。
提示：综合运用生物学、地理、道德与法治等课程的知识，从经济、使用便捷性、环境影响、来源、储量、分布以及安全性等多角度分析家用燃料变迁的原因。下面是同学们完成的示例。
常见燃料调查表(示例)
提示：紧紧围绕“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念，以推动形成绿色发展方式和生活方式为主线，按照时间顺序进行分析。
活动4 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。
提示：综合运用生物学、地理、道德与法治等课程的知识，从经济、使用便捷性、环境影响、来源、储量、分布以及安全性等多角度分析家用燃料变迁的原因。下面是同学们完成的示例。
常见燃料调查表(示例)
答案
解：
活动3 家用燃料相关信息整理（按时间顺序）
1. 柴草（主要成分为纤维素，化学式可表示为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$）
来源：农林生产废弃物、天然植被
燃烧主要反应：$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n} + 6nO_{2}\xlongequal{点燃} 6nCO_{2} + 5nH_{2}O}$
燃烧产物：完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$、炭黑固体颗粒物
优缺点：优点为来源广泛、获取成本极低；缺点为热值低，燃烧需频繁添料，易产生大量烟尘，大量消耗会破坏植被生态，储存占用空间大。
2. 蜂窝煤（主要成分为碳单质$\ce{C}$）
来源：煤炭开采后加工成型
燃烧主要反应：完全燃烧$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$，不完全燃烧$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
燃烧产物：$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$，含硫杂质燃烧生成$\ce{SO_{2}}$，同时产生大量烟尘和固体炉渣
优缺点：优点为热值高于柴草，储存运输更方便；缺点为燃烧易生成有毒$\ce{CO}$、空气污染物$\ce{SO_{2}}$和粉尘，污染环境，使用需要引火、定时添煤，清理炉渣繁琐。
3. 液化石油气（主要成分为丙烷$\ce{C_{3}H_{8}}$）
来源：石油炼制过程的副产品
燃烧主要反应：$\ce{C_{3}H_{8} + 5O_{2}\xlongequal{点燃}3CO_{2} + 4H_{2}O}$
燃烧产物：完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$
优缺点：优点为热值高，燃烧几乎无烟尘，使用随开随启，便捷性远高于固体燃料；缺点为需要钢瓶灌装搬运，换气繁琐，钢瓶存在爆炸风险，石油属于不可再生资源，成本相对偏高。
4. 管道天然气（主要成分为甲烷$\ce{CH_{4}}$）
来源：天然气田开采，通过管网输送
燃烧主要反应：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
燃烧产物：$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，几乎不含硫、粉尘类污染物
优缺点：优点为热值高，管道输送无需人工搬运，使用便捷，燃烧清洁，污染物排放量极低；缺点为属于不可再生化石能源，泄漏后遇明火易爆炸。
未来可选家用燃料：氢气，燃烧反应为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$，产物只有水，完全无污染，热值高，是理想的绿色家用燃料。
---
活动4 家用燃料的特点与变迁原因
1. 家用燃料应具备的特点：热值较高、使用操作便捷、安全风险低、燃烧污染小、获取成本低、供应稳定。
2. 变迁原因：
① 经济角度：随着能源开采加工产业发展，燃料供应体系逐步完善，单位热值的获取成本不断降低，高性价比的燃料逐步普及。
② 使用便捷性：从需要频繁添料、引火、清理炉渣的固体燃料，升级为随开随用的管道气体燃料，适配现代家庭的生活节奏，使用体验大幅提升。
③ 环境影响：柴草、煤燃烧会排放大量烟尘、二氧化硫等大气污染物，不符合绿色生态发展的要求，清洁燃料的推广能有效改善人居环境，契合生态环保的政策导向。
④ 来源与储量：大量使用柴草会破坏农林生态，煤炭污染重且储量有限，天然气储量相对丰富，通过管网可大范围稳定供应，能满足大量家庭的长期使用需求。
⑤ 安全性：燃料逐步替代了含高浓度有毒一氧化碳的焦炉煤气，天然气等气体燃料泄漏易被察觉，配套安全使用规范逐步完善，家用场景的安全系数不断提升。
活动3 家用燃料相关信息整理（按时间顺序）
1. 柴草（主要成分为纤维素，化学式可表示为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$）
来源：农林生产废弃物、天然植被
燃烧主要反应：$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n} + 6nO_{2}\xlongequal{点燃} 6nCO_{2} + 5nH_{2}O}$
燃烧产物：完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$、炭黑固体颗粒物
优缺点：优点为来源广泛、获取成本极低；缺点为热值低，燃烧需频繁添料，易产生大量烟尘，大量消耗会破坏植被生态，储存占用空间大。
2. 蜂窝煤（主要成分为碳单质$\ce{C}$）
来源：煤炭开采后加工成型
燃烧主要反应：完全燃烧$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$，不完全燃烧$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
燃烧产物：$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$，含硫杂质燃烧生成$\ce{SO_{2}}$，同时产生大量烟尘和固体炉渣
优缺点：优点为热值高于柴草，储存运输更方便；缺点为燃烧易生成有毒$\ce{CO}$、空气污染物$\ce{SO_{2}}$和粉尘，污染环境，使用需要引火、定时添煤，清理炉渣繁琐。
3. 液化石油气（主要成分为丙烷$\ce{C_{3}H_{8}}$）
来源：石油炼制过程的副产品
燃烧主要反应：$\ce{C_{3}H_{8} + 5O_{2}\xlongequal{点燃}3CO_{2} + 4H_{2}O}$
燃烧产物：完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$
优缺点：优点为热值高，燃烧几乎无烟尘，使用随开随启，便捷性远高于固体燃料；缺点为需要钢瓶灌装搬运，换气繁琐，钢瓶存在爆炸风险，石油属于不可再生资源，成本相对偏高。
4. 管道天然气（主要成分为甲烷$\ce{CH_{4}}$）
来源：天然气田开采，通过管网输送
燃烧主要反应：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
燃烧产物：$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，几乎不含硫、粉尘类污染物
优缺点：优点为热值高，管道输送无需人工搬运，使用便捷，燃烧清洁，污染物排放量极低；缺点为属于不可再生化石能源，泄漏后遇明火易爆炸。
未来可选家用燃料：氢气，燃烧反应为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$，产物只有水，完全无污染，热值高，是理想的绿色家用燃料。
---
活动4 家用燃料的特点与变迁原因
1. 家用燃料应具备的特点：热值较高、使用操作便捷、安全风险低、燃烧污染小、获取成本低、供应稳定。
2. 变迁原因：
① 经济角度：随着能源开采加工产业发展，燃料供应体系逐步完善，单位热值的获取成本不断降低，高性价比的燃料逐步普及。
② 使用便捷性：从需要频繁添料、引火、清理炉渣的固体燃料，升级为随开随用的管道气体燃料，适配现代家庭的生活节奏，使用体验大幅提升。
③ 环境影响：柴草、煤燃烧会排放大量烟尘、二氧化硫等大气污染物，不符合绿色生态发展的要求，清洁燃料的推广能有效改善人居环境，契合生态环保的政策导向。
④ 来源与储量：大量使用柴草会破坏农林生态，煤炭污染重且储量有限，天然气储量相对丰富，通过管网可大范围稳定供应，能满足大量家庭的长期使用需求。
⑤ 安全性：燃料逐步替代了含高浓度有毒一氧化碳的焦炉煤气，天然气等气体燃料泄漏易被察觉，配套安全使用规范逐步完善，家用场景的安全系数不断提升。
解析
【分析】
本题分为两个实践活动：活动3需按时间顺序调查整理不同时期家用燃料的来源、成分、燃烧反应、产物及优缺点，需结合“绿水青山”的生态理念梳理常见家用燃料的对应内容；活动4需从家用需求提炼燃料应具备的特点，再从经济、便捷性、环境等多维度分析家用燃料变迁的原因，需运用跨学科知识完成归纳。
【解析】
活动3 家用燃料相关信息整理（按时间顺序）：
1. 柴草：来源为农林生产废弃物、天然植被；主要成分为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$；燃烧反应为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n} + 6nO_{2}\xlongequal{点燃} 6nCO_{2} + 5nH_{2}O}$；完全燃烧产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$、炭黑颗粒物；优点是来源广、成本极低，缺点是热值低、需频繁添料、易产生烟尘、破坏植被、占用空间大。
2. 蜂窝煤：来源为煤炭开采后加工成型；主要成分为$\ce{C}$；完全燃烧反应$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$，不完全燃烧反应$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$；燃烧产物含$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$、$\ce{SO_{2}}$、烟尘、炉渣；优点是热值高于柴草、储存运输方便，缺点是易产生有毒$\ce{CO}$、$\ce{SO_{2}}$和粉尘、污染环境、使用需引火添煤、清理炉渣繁琐。
3. 液化石油气：来源为石油炼制副产品；主要成分为$\ce{C_{3}H_{8}}$；燃烧反应$\ce{C_{3}H_{8} + 5O_{2}\xlongequal{点燃}3CO_{2} + 4H_{2}O}$；完全燃烧产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$；优点是热值高、燃烧无烟尘、使用便捷，缺点是需钢瓶搬运、换气繁琐、有爆炸风险、成本偏高。
4. 管道天然气：来源为天然气田开采，管网输送；主要成分为$\ce{CH_{4}}$；燃烧反应$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$；燃烧产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，几乎无硫、粉尘污染物；优点是热值高、管道输送便捷、燃烧清洁、污染低，缺点是不可再生、泄漏易爆炸。
未来可选燃料：氢气，燃烧反应$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$，产物仅水，无污染、热值高，为理想绿色燃料。
活动4 家用燃料的特点与变迁原因：
1. 家用燃料应具备的特点：热值较高、操作便捷、安全风险低、燃烧污染小、成本低、供应稳定。
2. 变迁原因：①经济角度：能源供应体系完善，单位热值成本降低，高性价比燃料普及；②使用便捷性：从固体燃料升级为随开随用的气体燃料，适配现代生活节奏；③环境影响：柴草、煤燃烧排放大量污染物，清洁燃料推广改善人居环境，契合生态环保政策；④来源与储量：柴草破坏生态，煤炭污染重且储量有限，天然气储量丰富、供应稳定；⑤安全性：替代含高毒$\ce{CO}$的燃料，气体泄漏易察觉，安全规范完善，安全系数提升。
【答案】
解：
活动3 家用燃料相关信息整理（按时间顺序）
1. 柴草（主要成分为纤维素，化学式可表示为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$）
来源：农林生产废弃物、天然植被
燃烧主要反应：$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n} + 6nO_{2}\xlongequal{点燃} 6nCO_{2} + 5nH_{2}O}$
燃烧产物：完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$、炭黑固体颗粒物
优缺点：优点为来源广泛、获取成本极低；缺点为热值低，燃烧需频繁添料，易产生大量烟尘，大量消耗会破坏植被生态，储存占用空间大。
2. 蜂窝煤（主要成分为碳单质$\ce{C}$）
来源：煤炭开采后加工成型
燃烧主要反应：完全燃烧$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$，不完全燃烧$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
燃烧产物：$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$，含硫杂质燃烧生成$\ce{SO_{2}}$，同时产生大量烟尘和固体炉渣
优缺点：优点为热值高于柴草，储存运输更方便；缺点为燃烧易生成有毒$\ce{CO}$、空气污染物$\ce{SO_{2}}$和粉尘，污染环境，使用需要引火、定时添煤，清理炉渣繁琐。
3. 液化石油气（主要成分为丙烷$\ce{C_{3}H_{8}}$）
来源：石油炼制过程的副产品
燃烧主要反应：$\ce{C_{3}H_{8} + 5O_{2}\xlongequal{点燃}3CO_{2} + 4H_{2}O}$
燃烧产物：完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$
优缺点：优点为热值高，燃烧几乎无烟尘，使用随开随启，便捷性远高于固体燃料；缺点为需要钢瓶灌装搬运，换气繁琐，钢瓶存在爆炸风险，石油属于不可再生资源，成本相对偏高。
4. 管道天然气（主要成分为甲烷$\ce{CH_{4}}$）
来源：天然气田开采，通过管网输送
燃烧主要反应：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
燃烧产物：$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，几乎不含硫、粉尘类污染物
优缺点：优点为热值高，管道输送无需人工搬运，使用便捷，燃烧清洁，污染物排放量极低；缺点为属于不可再生化石能源，泄漏后遇明火易爆炸。
未来可选家用燃料：氢气，燃烧反应为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$，产物只有水，完全无污染，热值高，是理想的绿色家用燃料。
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活动4 家用燃料的特点与变迁原因
1. 家用燃料应具备的特点：热值较高、使用操作便捷、安全风险低、燃烧污染小、获取成本低、供应稳定。
2. 变迁原因：
① 经济角度：随着能源开采加工产业发展，燃料供应体系逐步完善，单位热值的获取成本不断降低，高性价比的燃料逐步普及。
② 使用便捷性：从需要频繁添料、引火、清理炉渣的固体燃料，升级为随开随用的管道气体燃料，适配现代家庭的生活节奏，使用体验大幅提升。
③ 环境影响：柴草、煤燃烧会排放大量烟尘、二氧化硫等大气污染物，不符合绿色生态发展的要求，清洁燃料的推广能有效改善人居环境，契合生态环保的政策导向。
④ 来源与储量：大量使用柴草会破坏农林生态，煤炭污染重且储量有限，天然气储量相对丰富，通过管网可大范围稳定供应，能满足大量家庭的长期使用需求。
⑤ 安全性：燃料逐步替代了含高浓度有毒一氧化碳的焦炉煤气，天然气等气体燃料泄漏易被察觉，配套安全使用规范逐步完善，家用场景的安全系数不断提升。
【知识点】
燃料的燃烧反应、能源与环境、化学与生活
【点评】
本题为实践探究类题目，紧密结合生活实际，引导学生开展调查整理活动，既考查跨学科知识的运用能力，又渗透“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念，培养学生的实践与归纳能力，帮助学生理解家用燃料变迁背后的多维度因素，树立绿色生活意识。
【难度系数】
0.6
本题分为两个实践活动：活动3需按时间顺序调查整理不同时期家用燃料的来源、成分、燃烧反应、产物及优缺点，需结合“绿水青山”的生态理念梳理常见家用燃料的对应内容；活动4需从家用需求提炼燃料应具备的特点，再从经济、便捷性、环境等多维度分析家用燃料变迁的原因，需运用跨学科知识完成归纳。
【解析】
活动3 家用燃料相关信息整理（按时间顺序）：
1. 柴草：来源为农林生产废弃物、天然植被；主要成分为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$；燃烧反应为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n} + 6nO_{2}\xlongequal{点燃} 6nCO_{2} + 5nH_{2}O}$；完全燃烧产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$、炭黑颗粒物；优点是来源广、成本极低，缺点是热值低、需频繁添料、易产生烟尘、破坏植被、占用空间大。
2. 蜂窝煤：来源为煤炭开采后加工成型；主要成分为$\ce{C}$；完全燃烧反应$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$，不完全燃烧反应$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$；燃烧产物含$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$、$\ce{SO_{2}}$、烟尘、炉渣；优点是热值高于柴草、储存运输方便，缺点是易产生有毒$\ce{CO}$、$\ce{SO_{2}}$和粉尘、污染环境、使用需引火添煤、清理炉渣繁琐。
3. 液化石油气：来源为石油炼制副产品；主要成分为$\ce{C_{3}H_{8}}$；燃烧反应$\ce{C_{3}H_{8} + 5O_{2}\xlongequal{点燃}3CO_{2} + 4H_{2}O}$；完全燃烧产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$；优点是热值高、燃烧无烟尘、使用便捷，缺点是需钢瓶搬运、换气繁琐、有爆炸风险、成本偏高。
4. 管道天然气：来源为天然气田开采，管网输送；主要成分为$\ce{CH_{4}}$；燃烧反应$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$；燃烧产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，几乎无硫、粉尘污染物；优点是热值高、管道输送便捷、燃烧清洁、污染低，缺点是不可再生、泄漏易爆炸。
未来可选燃料：氢气，燃烧反应$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$，产物仅水，无污染、热值高，为理想绿色燃料。
活动4 家用燃料的特点与变迁原因：
1. 家用燃料应具备的特点：热值较高、操作便捷、安全风险低、燃烧污染小、成本低、供应稳定。
2. 变迁原因：①经济角度：能源供应体系完善，单位热值成本降低，高性价比燃料普及；②使用便捷性：从固体燃料升级为随开随用的气体燃料，适配现代生活节奏；③环境影响：柴草、煤燃烧排放大量污染物，清洁燃料推广改善人居环境，契合生态环保政策；④来源与储量：柴草破坏生态，煤炭污染重且储量有限，天然气储量丰富、供应稳定；⑤安全性：替代含高毒$\ce{CO}$的燃料，气体泄漏易察觉，安全规范完善，安全系数提升。
【答案】
解：
活动3 家用燃料相关信息整理（按时间顺序）
1. 柴草（主要成分为纤维素，化学式可表示为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$）
来源：农林生产废弃物、天然植被
燃烧主要反应：$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n} + 6nO_{2}\xlongequal{点燃} 6nCO_{2} + 5nH_{2}O}$
燃烧产物：完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$、炭黑固体颗粒物
优缺点：优点为来源广泛、获取成本极低；缺点为热值低，燃烧需频繁添料，易产生大量烟尘，大量消耗会破坏植被生态，储存占用空间大。
2. 蜂窝煤（主要成分为碳单质$\ce{C}$）
来源：煤炭开采后加工成型
燃烧主要反应：完全燃烧$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$，不完全燃烧$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
燃烧产物：$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$，含硫杂质燃烧生成$\ce{SO_{2}}$，同时产生大量烟尘和固体炉渣
优缺点：优点为热值高于柴草，储存运输更方便；缺点为燃烧易生成有毒$\ce{CO}$、空气污染物$\ce{SO_{2}}$和粉尘，污染环境，使用需要引火、定时添煤，清理炉渣繁琐。
3. 液化石油气（主要成分为丙烷$\ce{C_{3}H_{8}}$）
来源：石油炼制过程的副产品
燃烧主要反应：$\ce{C_{3}H_{8} + 5O_{2}\xlongequal{点燃}3CO_{2} + 4H_{2}O}$
燃烧产物：完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，不完全燃烧生成$\ce{CO}$
优缺点：优点为热值高，燃烧几乎无烟尘，使用随开随启，便捷性远高于固体燃料；缺点为需要钢瓶灌装搬运，换气繁琐，钢瓶存在爆炸风险，石油属于不可再生资源，成本相对偏高。
4. 管道天然气（主要成分为甲烷$\ce{CH_{4}}$）
来源：天然气田开采，通过管网输送
燃烧主要反应：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
燃烧产物：$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，几乎不含硫、粉尘类污染物
优缺点：优点为热值高，管道输送无需人工搬运，使用便捷，燃烧清洁，污染物排放量极低；缺点为属于不可再生化石能源，泄漏后遇明火易爆炸。
未来可选家用燃料：氢气，燃烧反应为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$，产物只有水，完全无污染，热值高，是理想的绿色家用燃料。
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活动4 家用燃料的特点与变迁原因
1. 家用燃料应具备的特点：热值较高、使用操作便捷、安全风险低、燃烧污染小、获取成本低、供应稳定。
2. 变迁原因：
① 经济角度：随着能源开采加工产业发展，燃料供应体系逐步完善，单位热值的获取成本不断降低，高性价比的燃料逐步普及。
② 使用便捷性：从需要频繁添料、引火、清理炉渣的固体燃料，升级为随开随用的管道气体燃料，适配现代家庭的生活节奏，使用体验大幅提升。
③ 环境影响：柴草、煤燃烧会排放大量烟尘、二氧化硫等大气污染物，不符合绿色生态发展的要求，清洁燃料的推广能有效改善人居环境，契合生态环保的政策导向。
④ 来源与储量：大量使用柴草会破坏农林生态，煤炭污染重且储量有限，天然气储量相对丰富，通过管网可大范围稳定供应，能满足大量家庭的长期使用需求。
⑤ 安全性：燃料逐步替代了含高浓度有毒一氧化碳的焦炉煤气，天然气等气体燃料泄漏易被察觉，配套安全使用规范逐步完善，家用场景的安全系数不断提升。
【知识点】
燃料的燃烧反应、能源与环境、化学与生活
【点评】
本题为实践探究类题目，紧密结合生活实际，引导学生开展调查整理活动，既考查跨学科知识的运用能力，又渗透“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念，培养学生的实践与归纳能力，帮助学生理解家用燃料变迁背后的多维度因素，树立绿色生活意识。
【难度系数】
0.6
