登录
... 跨学科实践活动6 ...
调查家用燃料的变迁与合理使用
“调查家用燃料的变迁与合理使用”项目涉及多个学科的内容：燃烧的条件、燃料完全燃烧的重要性、火灾的预防与应对是化学学科“物质的化学变化”学习主题的核心知识；化石燃料的储量与分布是地理学科的知识内容；了解燃料的变迁原因与相关政策和道德与法治课程的内容相关。
活动演练
燃烧不仅为人们创造了美好生活，也促进了工业的发展和人类文明的进步。某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目式学习。
项目一:家用燃料的合理使用。
(一)燃烧燃料为了取暖。
(1)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图所示),请你从充分燃烧的角度解释这一现象：
(2)在家庭中使用煤(含碳量95%左右)取暖时,一定要装烟囱,并且注意室内通风,防止一氧化碳中毒,请你用化学方程式解释生成一氧化碳的原因：$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$。
(二)燃烧燃料为了照明。
诗人陆游在《斋居纪事》中记载:“书灯勿用铜盏,惟瓷盎最省油。蜀有夹瓷盏……可省油之半。”夹瓷盏是省油灯(如图所示),用棉绳作炷(灯芯),上层盏内盛油,下层盏内盛水。
(3)油燃烧时的能量转化形式是
项目二:家用燃料的变迁和未来。
同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如图所示：
(4)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的理由是
(5)下列有关家用燃料更新的理由不正确的是
A.燃料使用更便捷
B.固体燃料燃烧得更充分
C.减少煤燃烧过程中产生的污染物
(6)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能,其优点是
调查家用燃料的变迁与合理使用
“调查家用燃料的变迁与合理使用”项目涉及多个学科的内容：燃烧的条件、燃料完全燃烧的重要性、火灾的预防与应对是化学学科“物质的化学变化”学习主题的核心知识；化石燃料的储量与分布是地理学科的知识内容；了解燃料的变迁原因与相关政策和道德与法治课程的内容相关。
活动演练
燃烧不仅为人们创造了美好生活，也促进了工业的发展和人类文明的进步。某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目式学习。
项目一:家用燃料的合理使用。
(一)燃烧燃料为了取暖。
(1)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图所示),请你从充分燃烧的角度解释这一现象：
增大燃料与空气的接触面,使燃烧更充分
。(2)在家庭中使用煤(含碳量95%左右)取暖时,一定要装烟囱,并且注意室内通风,防止一氧化碳中毒,请你用化学方程式解释生成一氧化碳的原因：$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$。
(二)燃烧燃料为了照明。
诗人陆游在《斋居纪事》中记载:“书灯勿用铜盏,惟瓷盎最省油。蜀有夹瓷盏……可省油之半。”夹瓷盏是省油灯(如图所示),用棉绳作炷(灯芯),上层盏内盛油,下层盏内盛水。
(3)油燃烧时的能量转化形式是
化学
能转化为光能和热能,下层盏内盛水能达到省灯油的目的,原理是水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的
。项目二:家用燃料的变迁和未来。
同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如图所示：
(4)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的理由是
天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数,因此相同质量的天然气和液化石油气完全燃烧时,天然气排放的二氧化碳比液化石油气排放的二氧化碳少
。(5)下列有关家用燃料更新的理由不正确的是
B
(填字母)。A.燃料使用更便捷
B.固体燃料燃烧得更充分
C.减少煤燃烧过程中产生的污染物
(6)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能,其优点是
制备原料来源广(或环保或可再生等,合理即可)
(填一点即可),氢气燃烧的化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$。答案
(1)增大燃料与空气的接触面,使燃烧更充分
(2)$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$
(3)化学 水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的
(4)天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数,因此相同质量的天然气和液化石油气完全燃烧时,天然气排放的二氧化碳比液化石油气排放的二氧化碳少
(5)B
(6)制备原料来源广(或环保或可再生等,合理即可) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$
(2)$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$
(3)化学 水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的
(4)天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数,因此相同质量的天然气和液化石油气完全燃烧时,天然气排放的二氧化碳比液化石油气排放的二氧化碳少
(5)B
(6)制备原料来源广(或环保或可再生等,合理即可) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$
解析
【分析】
本题是围绕家用燃料的项目式跨学科题目，主要考查燃烧相关知识、燃料的利用与环保等化学内容。解题时需逐个分析各小问：①对于蜂窝煤充分燃烧的问题，结合燃烧需要与氧气接触，分析接触面积的影响；②一氧化碳的生成源于碳的不完全燃烧，对应化学方程式；③油燃烧的能量转化及省油原理，从能量形式和水的吸热作用分析；④等质量燃料的环保性，利用碳元素质量分数计算生成二氧化碳的量；⑤燃料更新的理由，逐一分析选项；⑥氢能的优点，结合其燃烧产物等特性回答。
【解析】
(1) 将煤制成蜂窝煤，增大了煤与空气（氧气）的接触面积，根据燃烧的条件，增大可燃物与氧气的接触面积可使燃烧更充分，因此燃烧更充分；
(2) 煤的主要成分为碳，在氧气不充足的情况下不完全燃烧生成一氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$；
(3) 油燃烧时，储存的化学能转化为光能和热能；下层盏内的水能够吸收热量，降低上层油的温度，减少油的挥发，从而达到省油的目的；
(4) 等质量的天然气和液化石油气，天然气中碳元素的质量分数（75%）低于液化石油气（82.3%），完全燃烧时，碳元素转化为二氧化碳，因此相同质量的天然气排放的二氧化碳更少，更环保；
(5) 分析选项：A. 家用燃料从煤更新为天然气等，使用更便捷，正确；B. 燃料更新是从固体煤变为气体燃料，气体燃料燃烧更充分，并非固体燃料燃烧更充分，错误；C. 煤燃烧会产生大量污染物，天然气等燃料可减少污染物排放，正确；故不正确的是B；
(6) 氢能的优点如燃烧产物为水，无污染（或制备原料为水，来源广、可再生等，合理即可）；氢气燃烧生成水，化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$；
【答案】
(1) 增大燃料与空气的接触面，使燃烧更充分
(2) $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$
(3) 化学；水吸热降温，减少油的挥发，以达到省油的目的
(4) 天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数，因此相同质量的天然气和液化石油气完全燃烧时，天然气排放的二氧化碳比液化石油气排放的二氧化碳少
(5) B
(6) 制备原料来源广（或环保或可再生等，合理即可）；$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$
【知识点】
燃烧的条件；燃料的利用；化学方程式书写
【点评】
本题为跨学科实践类题目，结合家用燃料的实际应用，将化学知识与生活、能源等内容结合，考查学生运用化学知识解决实际问题的能力，贴近生活，注重知识的应用迁移。
【难度系数】
0.6
本题是围绕家用燃料的项目式跨学科题目，主要考查燃烧相关知识、燃料的利用与环保等化学内容。解题时需逐个分析各小问：①对于蜂窝煤充分燃烧的问题，结合燃烧需要与氧气接触，分析接触面积的影响；②一氧化碳的生成源于碳的不完全燃烧，对应化学方程式；③油燃烧的能量转化及省油原理，从能量形式和水的吸热作用分析；④等质量燃料的环保性，利用碳元素质量分数计算生成二氧化碳的量；⑤燃料更新的理由，逐一分析选项；⑥氢能的优点，结合其燃烧产物等特性回答。
【解析】
(1) 将煤制成蜂窝煤，增大了煤与空气（氧气）的接触面积，根据燃烧的条件，增大可燃物与氧气的接触面积可使燃烧更充分，因此燃烧更充分；
(2) 煤的主要成分为碳，在氧气不充足的情况下不完全燃烧生成一氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$；
(3) 油燃烧时，储存的化学能转化为光能和热能；下层盏内的水能够吸收热量，降低上层油的温度，减少油的挥发，从而达到省油的目的；
(4) 等质量的天然气和液化石油气，天然气中碳元素的质量分数（75%）低于液化石油气（82.3%），完全燃烧时，碳元素转化为二氧化碳，因此相同质量的天然气排放的二氧化碳更少，更环保；
(5) 分析选项：A. 家用燃料从煤更新为天然气等，使用更便捷，正确；B. 燃料更新是从固体煤变为气体燃料，气体燃料燃烧更充分，并非固体燃料燃烧更充分，错误；C. 煤燃烧会产生大量污染物，天然气等燃料可减少污染物排放，正确；故不正确的是B；
(6) 氢能的优点如燃烧产物为水，无污染（或制备原料为水，来源广、可再生等，合理即可）；氢气燃烧生成水，化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$；
【答案】
(1) 增大燃料与空气的接触面，使燃烧更充分
(2) $\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$
(3) 化学；水吸热降温，减少油的挥发，以达到省油的目的
(4) 天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数，因此相同质量的天然气和液化石油气完全燃烧时，天然气排放的二氧化碳比液化石油气排放的二氧化碳少
(5) B
(6) 制备原料来源广（或环保或可再生等，合理即可）；$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$
【知识点】
燃烧的条件；燃料的利用；化学方程式书写
【点评】
本题为跨学科实践类题目，结合家用燃料的实际应用，将化学知识与生活、能源等内容结合，考查学生运用化学知识解决实际问题的能力，贴近生活，注重知识的应用迁移。
【难度系数】
0.6
