Giải KHTN 9 Bài 22 (Cánh diều): Nguồn nhiên liệu

Giải KHTN 9 Bài 22: Nguồn nhiên liệu

Mở đầu trang 109 Bài 22 KHTN 9: Quan sát hình 22.1 và cho biết trong đó có những loại nhiên liệu nào đã được sử dụng? Loại nhiên liệu nào được tạo ra từ dầu mỏ?

Trả lời:

- Các loại nhiên liệu đã được sử dụng là: than, dầu, khí gas

- Loại nhiên liệu được tạo ra từ dầu mỏ: dầu, khí gas

Câu hỏi 1 trang 109 KHTN 9: Nêu trạng thái, màu sắc và khả năng tan trong nước của dầu mỏ.

Trả lời:

Dầu mỏ là chất lỏng, sánh, thường có màu nâu sẫm, không tan trong nước và nhẹ hơn nước.

Vận dụng 1 trang 109 KHTN 9: Khi khai thác và vận chuyển dầu mỏ phải áp dụng nhiều biện pháp để dầu không tràn ra biển. Giải thích ý nghĩa của việc làm trên.

Trả lời:

Giải thích: Vì dầu mỏ là chất lỏng, sánh, thường có màu nâu sẫm, không tan trong nước và nhẹ hơn nước nên khi dầu tràn ra biển sẽ gây ra nhiều hậu quả khôn lường:

- Lượng dầu tràn lan trên mặt nước tạo thành một lớp bề mặt màu đen hoặc nâu ngăn cản sự truyền ánh sáng, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và tiêu diệt các sinh vật phù du.

- Lớp dầu ngăn cản sự trao đổi khí giữa nước và không khí làm lượng oxyen trong nước không đủ, dẫn đến tình trạng sinh vật biển chết hàng loạt.

- Gây ô nhiễm môi trường biển.

- Lượng dầu sẽ ngấm vào mang, cơ quan hô hấp của loài cá dẫn đến chết vì ngạt thở; khi bị dính dầu chim trời không thể bay do lông bị ướt hoặc không điều hòa được thân nhiệt,…

- Nếu bất kỳ loài động vật nào ăn phải dầu này có thể gây ngộ độc trong toàn bộ chuỗi thức ăn, gây tổn hại đến hệ sinh thái biển.

- …

Câu hỏi 2 trang 110 KHTN 9: Dầu mỏ được khai thác như thế nào?

Trả lời:

Khai thác dầu mỏ và khí mỏ dầu gồm nhiều giai đoạn:

- Khoan, thu dầu và khí: Ở giai đoạn này, người ta khoan và đặt ống dẫn xuống tới lớp dầu lỏng (còn gọi là giếng dầu). Ở giai đoạn đầu, do áp suất trong dầu mỏ cao lên dầu thường theo ống tự phun lên. Sau một thời gian, khi áp suất trong mỏ dầu giảm đi, phải bơm nước hoặc khí xuống để đẩy dầu lên.

- Loại bỏ tạp chất để thu được dầu thô, vận chuyển đến nhà máy lọc dầu (bằng ống dẫn hoặc tàu chở dầu).

- Tại nhà máy lọc dầu, dầu thô được xử lí chủ yếu bằng phương pháp chưng cất để thu được nhiều loại sản phẩm khác nhau ở các khoảng nhiệt độ khác nhau. Sau đó, dầu và khí sẽ được vận chuyển đến cơ sở sử dụng với các mục đích khác nhau.

Luyện tập 1 trang 110 KHTN 9: Nêu tên một số mỏ dầu đã và đang được khai thác ở nước ta.

Trả lời:

Một số mỏ dầu đang được khai thác ở nước ta:

- Mỏ Bạch Hổ;

- Cụm mỏ Sư tử Đen, Sư tử Vàng, Sư tử Trắng và Sư tử Nâu;

- Mỏ Tê Giác Trắng;

- Mỏ Lan Tây – Rồng Đôi Tây.

- …

Câu hỏi 3 trang 110 KHTN 9: Nêu tên một số sản phẩm được tách ra khi chưng cất và chuyển hóa từ dầu mỏ.

Trả lời:

Một số sản phẩm được tách ra khi chưng cất và chuyển hóa từ dầu mỏ như: khí hóa lỏng, dầu nhẹ, naphtha nhẹ, xăng, dầu hỏa, dầu diesel, dầu bôi trơn, sáp paraffin, nhựa đường...

Luyện tập 2 trang 111 KHTN 9: Một loại khí thiên nhiên gồm CH₄, C₂H₆ (các khí khác không đáng kể) với tỉ lệ phần trăm về thể tích tương ứng là 95% và 5%.

a) Tính khối lượng của 1 mol khí thiên nhiên nêu trên.

b) Tính lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 167 gam khí thiên nhiên trên. Biết rằng, lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH₄ và 1 mol C₂H₆ lần lượt là 890 kJ và 1 561 kJ.

Trả lời:

a) Số mol khí CH₄ là: $n_{{\mathrm{CH}}_4}=1.0,95=0,95\mathrm{mol}$

Số mol khí C₂H₆ là: $n_{C_2{H}_6}=1.0,05=0,05\mathrm{mol}$

Khối lượng của 1 mol khí thiên nhiên trên là: $m=0,95.16+0,05.28=16,6\mathrm{gam}$

b) Tính trong 167 gam khí thiên nhiên

Ta có: $\begin{array}{c}{n}_{{\mathrm{CH}}_4}=0,95.\frac{167}{16,6}\approx 9,56\mathrm{mol}\\ n_{C_2{H}_6}=0,05.\frac{167}{16,6}\approx 0,50\mathrm{mol}\end{array}$

Lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 167 gam khí thiên nhiên trên là:

$Q=9,56.890+0,50.1561=9288,9\mathrm{kJ}$

Câu hỏi 4 trang 111 KHTN 9: Nhiên liệu là gì? Cho ví dụ về một số loại nhiên liệu rắn, lỏng và khí.

Trả lời:

Nhiên liệu là những chất cháy được, khi cháy tỏa nhiệt và phát sáng. Ví dụ:

- Nhiên liệu rắn: Than, gỗ, củi..

- Nhiên liệu lỏng: dầu hỏa, dầu diesel, xăng..

- Nhiên liệu khí: gas, khí hydrogen...

Luyện tập 3 trang 112 KHTN 9: Trong ba loại nhiên liệu rắn, lỏng, khí, loại nhiên liệu nào dễ đốt cháy hoàn toàn nhất?

Trả lời:

Trong ba loại nhiên liệu rắn, lỏng, khí, loại nhiên liệu khí dễ đốt cháy hoàn toàn nhất vì nhiên liệu khí dễ khuyếch tán trong không khí để cháy.

Vận dụng 2 trang 112 KHTN 9: Giải thích ý nghĩa của các việc làm sau:

a) Xăng, dầu được phun vào động cơ dưới dạng hạt rất nhỏ cùng với không khí.

b) Trong các nhà máy nhiệt điện, than được nghiền nhỏ và thổi cùng với không khí vào trong buồng đốt để đốt.

Trả lời:

Ý nghĩa của các việc làm:

a) Tăng diện tích tiếp xúc giữa nhiên liệu với không khí, tạo điều kiện cho sự hòa trộn và phản ứng cháy tốt hơn.

b) Tăng diện tích tiếp xúc giữa nhiên liệu với không khí, tạo điều kiện cho sự hòa trộn và phản ứng cháy tốt hơn. Quá trình đốt than có thể được kiểm soát để giảm thiểu khí thải.

Tìm hiểu thêm trang 112 KHTN 9: Về việc giảm phát thải khí nhà kính

Tìm hiểu các biện pháp nhằm giảm phát thải khí nhà kính (CO₂) trong lĩnh vực sử dụng năng lượng mà nước ta đang thực hiện.

Trả lời:

Các biện pháp nhằm giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực sử dụng năng lượng mà nước ta đang thực hiện:

+ Sử dụng điều hòa nhiệt độ và thiết bị lạnh hiệu suất cao trong dịch vụ thương mại và gia dụng.

+ Sử dụng đèn thắp sáng tiết kiệm điện.

+ Sử dụng thiết bị đun nóng mặt trời.

+ Sử dụng khí sinh học và nhiên liệu sạch thay than trong đun nấu gia đình, …