Question

6．探究CH₄和CO₂两种气体的温室效应
探究一、比较两种气体的温室效应
在相同条件下，用图1所示装置测得500S内CH₄和CO₂气体在太阳光照射下的温度变化情况，如图2所示：

（1）根据图2中的曲线，关于CH₄与CO₂两种气体的温室效应情况，你的结论是甲烷的温室效应比二氧化碳强．
（2）本题所指“相同条件”具体是指同样的光照条件、相同的起始温度．（请举两例）
探究二：空气中CH₄ 含量与温室效应的关系
CH₄含量不同的空气，放入图1装置中，实验结果如表：
①析表中数据，你可以获得的结论是在相同的条件下，甲烷气体含量越高的混合气体温室效应越强．

CH4的体积分数	18%	36%	48%	64%
500s后温度/℃	28.4	30.1	31.7	32.8

②若要在250mL 集气瓶中收集到含CH₄18%的气体（已知甲烷气体密度比空气小，难溶于水）你的操作方法是集气瓶中装入45mL的水（250mL×18%），盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净的CH₄，气体至恰好把水全部排出，立即推上玻璃片，取出，即为含CH₄18%的
气体．
思考与讨论：
可燃冰成分是甲烷分子和水分子，海底大量的可燃冰是替代化石燃料的新能源．可燃冰中甲烷燃烧反应的化学方程式为CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．与煤、石油等矿物燃料相比较，可燃冰是一种清洁的能源，其理由是可燃冰燃烧只生成水和二氧化碳，而煤、石油等矿物燃料燃烧燃烧会生成含硫、含氮的氧化物造成空气的污染．
但是可燃冰作为燃料，还不能解决温室效应，其理由是可燃冰燃烧产物是二氧化碳温室气体．

Answer 1

分析 探究一：（1）根据图象中体现的信息来分析；
（2）根据控制变量的实验设计要求来分析；
探究二：①根据表格中的数据来分析解答；
②根据集气瓶的容积与所占比例来计算分析；
思考与讨论：根据化学方程式书写的方法来分析；根据可燃冰的燃烧产物来分析；
根据可燃冰的燃烧产物来分析．

解答 解：探究一：（1）由图象可知，在相同的条件下，甲烷的温室效应比二氧化碳强；故填：甲烷的温室效应比二氧化碳强；
（2）要想比较两种气体造成温室效应的强弱，应该控制光照条件相同，起始温度相同、实验装置相同；故填：同样的光照条件；相同的起始温度；相同的实验装置（写出两点即可）；
探究二：
①分析表格中的数据，在相同的条件下，甲烷气体含量越高的混合气体温室效应越强；故填：在相同的条件下，甲烷气体含量越高的混合气体温室效应越强；
②可将集气瓶中装入45mL的水（250mL×18%），盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净的CH₄，气体至恰好把水全部排出，立即推上玻璃片，取出，即为含CH₄18%的
气体．故填：集气瓶中装入45mL的水（250mL×18%），盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净的CH₄，气体至恰好把水全部排出，立即推上玻璃片，取出，即为含CH₄18%的气体；
思考与讨论：
甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，可燃冰燃烧只生成水和二氧化碳，而煤、石油等矿物燃料燃烧燃烧会生成含硫、含氮的氧化物造成空气的污染；
故填：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；可燃冰燃烧只生成水和二氧化碳，而煤、石油等矿物燃料燃烧燃烧会生成含硫、含氮的氧化物造成空气的污染；
可燃冰燃烧会生成二氧化碳，是造成温室效应的主要气体之一，故填：可燃冰燃烧产物是二氧化碳温室气体．

点评 本题考查了学生根据表格数据提供的信息来分析问题的能力，明确气体的收集方法、化学方程式的书写以及矿物燃料的优缺点．