Giải KHTN 9 Bài 16 (Kết nối tri thức): Vòng năng lượng trên Trái Đất. Năng lượng hoá thạch

Giải KHTN 9 Bài 16: Vòng năng lượng trên Trái Đất. Năng lượng hoá thạch

Mở đầu trang 75 Bài 16 KHTN 9: Ở lớp 7, chúng ta đã biết quang hợp ở thực vật đóng vai trò quan trọng trong chuyển hoá năng lượng của Mặt Trời trên Trái Đất. Vậy, năng lượng mặt trời chuyển hóa như thế nào trên Trái Đất?

Trả lời:

Năng lượng mặt trời chuyển hóa thành các dạng năng lượng từ gió, năng lượng sinh khối, năng lượng từ dòng chảy, … Sự chuyển hóa năng lượng mặt trời theo vòng tuần hoàn của nước hay thông qua sự chuyển hóa năng lượng giữa các vật sống …. Tạo thành các vòng năng lượng trên Trái Đất.

Hoạt động trang 76 KHTN 9: Quan sát Hình 16.1 và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Mô tả vòng năng lượng giữa các vật sống trên Trái Đất. Nêu dạng năng lượng trong mỗi giai đoạn của vòng năng lượng.

2. Chứng tỏ năng lượng được chuyển hóa trong vòng năng lượng giữa các vật sống trên Trái Đất đến từ Mặt trời.

Trả lời:

1. Vòng năng lượng giữa các vật sống trên Trái Đất là quá trình chuyển đổi năng lượng từ nguồn thực vật cho đến các động vật.

- Ở thực vật, quá trình chuyển đổi năng lượng diễn ra thông qua quá trình quang hợp: thực vật hấp thụ năng lượng mặt trời, chuyển hóa năng lượng mặt trời thành hóa năng lưu trữ trong lục lạp của chúng.

- Còn ở động vật, thức ăn của động vật thường là thực vật hoặc các động vật khác. Các động vật ăn thực vật để lấy năng lượng và các chất dinh dưỡng cho sự sinh trưởng, phát triển và vận động. Động vật lấy glucose từ quá trình phân giải thức ăn. Nhờ quá trình hô hấp với sự tham gia của khí oxygen mà các phân tử chất hữu cơ (chủ yếu là glucose) được phân giải thành khí CO₂ và nước, đồng thời tạo ra năng lượng ATP.

- Thực vật lại bắt đầu hấp thụ năng lượng mặt trời để chuyển khí CO₂ và nước thành phân tử đường hữu cơ.

Việc phân hủy xác các vật sống bị vùi lấp do thiên tai qua hàng triệu năm đã hình thành nguồn năng lượng hóa thạch trên Trái Đất.

2. Năng lượng trong vòng năng lượng giữa các vật sống trên Trái Đất đến từ Mặt Trời được chuyển hóa thành hóa năng thông qua quá trình quang hợp của thực vật trên Trái Đất. Sau đó, thực vật là nguyên liệu và được chuyển dẫn qua các cấp độ khác nhau của hệ sinh thái thông qua việc tiêu thụ của động vật.

Vì vậy, năng lượng được chuyển hóa trong vòng năng lượng giữa các vật sống trên Trái Đất đến từ Mặt Trời.

Hoạt động trang 77 KHTN 9: Quan sát Hình 16.2 và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Mô tả sự chuyển hóa giữa các dạng năng lượng trong vòng tuần hoàn của nước.

2. Chứng tỏ năng lượng từ gió, năng lượng từ dòng chảy trên Trái Đất cũng đến từ Mặt Trời.

3. Từ vòng năng lượng trên Trái Đất như mô tả trong Hình 16.1 và 16.2, hãy lấy các ví dụ chứng tỏ năng lượng của Trái Đất đến từ Mặt Trời.

Trả lời:

1. Mô tả sự chuyển hóa giữa các dạng năng lượng trong vòng tuần hoàn của nước: nước từ dạng lỏng bốc hơi dưới tác động của ánh sáng mặt trời, hơi nước ngưng tụ thành các đám mây và mưa. Thoát hơi nước ở thực vật trên cạn cũng chuyển vận một lượng hơi nước đáng kể vào bầu khí quyển. Nước ở bề mặt đất và nước ngầm có thể chảy xuống đại dương, khép kín vòng chuyển vận nước.

2. Chứng tỏ năng lượng từ gió, năng lượng từ dòng chảy trên Trái Đất cũng đến từ Mặt Trời: Năng lượng Mặt Trời làm nóng nước và khí quyển, tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng trên Trái Đất, gây ra sự chuyển động của không khí và các dòng hải lưu trong đại dương, tạo ra năng lượng từ gió, năng lượng từ dòng chảy, năng lượng từ sóng biển, từ dòng biển trên Trái Đất.

3. Ví dụ chứng tỏ năng lượng của Trái Đất đến từ Mặt Trời:

- Ban ngày, sử dụng ánh sáng Mặt Trời để làm sáng căn phòng, nơi làm việc, ….

- Sử dụng năng lượng nhiệt, năng lượng gió để làm khô các đồ vật (quần áo, giày dép,…), thực phẩm (thóc, cá,…), ….

Hoạt động trang 77 KHTN 9: Quan sát Hình 16.3 và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Mô tả quá trình hình thành dầu mỏ.

2. Vì sao dầu mỏ không thể bổ sung nhanh và sẽ dần cạn kiệt trong tương lai gần?

Trả lời:

1. Từ vài trăm triệu năm trước, một lượng lớn thực vật và xác sinh vật biển tích tụ dưới đáy đại dương tạo thành trầm tích của động vật và thực vật. Trong hàng triệu năm tiếp theo, lớp trầm tích này bị biến đổi bởi vi khuẩn và chìm sâu hơn. Trải qua sự gia tăng nhiệt độ và áp suất, ở độ sâu khoảng một vài kilômét dưới áp suất lớn, dần dần các lớp trầm tích biến thành bùn đen, dầu mỏ. Sau đó, dựa vào các vết đứt gãy của các lớp đá, dầu mỏ dần nổi lên, tích tụ trong các túi đá, trở thành mỏ dầu.

2. Dầu mỏ không thể bổ sung nhanh và sẽ dần cạn kiệt trong tương lai gần vì Trái Đất mất hàng triệu năm để tạo ra các nguồn nhiên liệu đó, trong khi tốc độ tiêu thụ của con người lại rất nhanh khiến nguồn nhiên liệu này ngày càng trở nên cạn kiệt.

Hoạt động trang 78 KHTN 9:

1. Nêu ưu điểm và nhược điểm của năng lượng hóa thạch.

2. Lấy ví dụ chứng tỏ việc đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch có thể gây ô nhiễm môi trường.

Trả lời:

1.

2. Ví dụ chứng tỏ việc đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch có thể gây ô nhiễm môi trường:

- Khi đốt nhiên liệu hóa thạch, chúng thải ra nhiều chất thải độc hại như benzen, formaldehyde.

- Đốt khí tự nhiên thải khí cacbon dioxide, nito oxit, …. gây hiệu ứng nhà kính.

Hoạt động trang 79 KHTN 9: Tìm hiểu thông tin trên sách báo, internet, thảo luận để trả lời các câu hỏi sau:

1. Giá nhiên liệu hóa thạch phụ thuộc vào những chi phí nào?

2. Chi phí khai thác ảnh hưởng như thế nào đến giá nhiên liệu?

3. Khi tính thêm chi phí khắc phục các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường do sử dụng nhiên liệu hoa thạch (như thuế bảo vệ môi trường, ...) làm giá nhiên liệu tăng thì lợi ích là gì?

Trả lời:

1. Giá nhiên liệu hóa thạch phụ thuộc vào chi phí khai thác và nhiều yếu tố như nhu cầu sử dụng và cung cầu trên thị trường, tình hình kinh tế toàn cầu, chính sách của các quốc gia có trữ lượng nhiên liệu lớn.

2. Chi phí khai thác ngày càng tăng đã tác động đến giá nhiên liệu do các mỏ dầu, khí thiên nhiên, than, … dễ khai thác trên đất liền hoặc lộ thiên dần cạn kiệt, nên phải thăm dò và khai thác các mỏ mới ở vùng biển sâu, đại dương hoặc vùng hẻo lánh, ở cực của Trái Đất.

3. Khi tính thêm chi phí khắc phục các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường do sử dụng nhiên liệu hoá thạch (như thuế bảo vệ môi trường, ...) làm giá nhiên liệu tăng thì lợi ích là con người sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn hoặc chuyển đổi sử dụng nguồn năng lượng khác giúp giảm thiểu được nhu cầu sử dụng nhiên liệu hóa thạch của con người.

Em có thể trang 79 KHTN 9: Giải thích được năng lượng từ gió, năng lượng từ dòng chảy trong vòng tuần hoàn của nước đến từ Mặt Trời.

Trả lời:

Giải thích: Năng lượng Mặt Trời làm nóng nước và khí quyển, tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng trên Trái Đất, gây ra sự chuyển động của không khí và các dòng hải lưu trong đại dương, tạo ra năng lượng từ gió, năng lượng từ dòng chảy, năng lượng từ sóng biển, từ dòng biển trên trái Đất.

Em có thể trang 79 KHTN 9: Giải thích được sự chuyển hóa năng lượng mặt trời thành các dạng năng lượng khác trên Trái Đất trong vòng năng lượng giữa các vật sống.

Trả lời:

Giải thích: Năng lượng trong vòng năng lượng giữa các vật sống trên Trái Đất đến từ Mặt Trời được chuyển hóa thành hóa năng thông qua quá trình quang hợp của thực vật trên Trái Đất. Sau đó, thực vật là nguyên liệu và được chuyển dẫn qua các cấp độ khác nhau của hệ sinh thái thông qua việc tiêu thụ của động vật.

Em có thể trang 79 KHTN 9: Lấy được ví dụ về đốt cháy than, xăng, dầu gây ô nhiễm môi trường trong cuộc sống hằng ngày.

Trả lời:

- Con người sử dụng phương tiện giao thông như xe máy, ô tô, máy bay là đã đang sử dụng nhiên liệu xăng dầu.

- Con người sử dụng điện năng từ nhà máy nhiệt điện là đang sử dụng nhiên liệu than.

- Sản xuất gốm, xi măng, … đều sử dụng nhiên liệu chủ yếu là than để hoạt động.

quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch sẽ tạo ra một lượng lớn khí CO₂ và các chất gây ô nhiễm như NO₂, SO₂, bụi mịn, các kim loại nặng, …