Giải chi tiết Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều bài 13 Sử dụng năng lượng

MỞ ĐẦU 

Mọi hoạt động trong cuộc sống hằng ngày đều cần tới năng lượng (hình 13.1). Năng lượng đóng vai trò quan trọng, quyết định sự tồn tại, phát triển và góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của con người. Nguồn gốc của năng lượng đến từ đâu?

Bài làm chi tiết:

Nguồn gốc của năng lượng đến từ:

• Năng lượng mặt trời
• Năng lượng gió
• Năng lượng thủy điện
• Năng lượng tái tạo
• Năng lượng hạt nhân

I. VÒNG NĂNG LƯỢNG TRÊN TRẤI ĐẤT

Câu 1: Để làm bốc hơi nước ở sông, hồ, biển và đại dương, năng lượng mặt trời đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?

Bài làm chi tiết:

Để làm bốc hơi nước ở sông, hồ, biển và đại dương, năng lượng mặt trời đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nhiệt.

Câu 2: Khi hơi nước ngưng tụ tạo thành mây mưa, đã có sự chuyển hóa năng lượng như thế nào?

Bài làm chi tiết:

Quá trình hơi nước ngưng tụ tạo thành mây mưa là quá trình chuyển hóa năng lượng từ năng lượng mặt trời sang năng lượng nội năng, năng lượng liên kết, năng lượng thế năng trọng trường và các dạng năng lượng khác.

Câu 3: Thức ăn em sử dụng hằng ngày cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho các hoạt động vận động và học tập. Năng lượng dự trữ trong thức ăn đó có nguồn gốc từ đâu?

Bài làm chi tiết:

Năng lượng dự trữ trong thức ăn mà em sử dụng hằng ngày có nguồn gốc từ mặt trời.

II. NĂNG LƯỢNG HÓA THẠCH

Câu 1: Tại sao nói năng lượng hóa thạch có nguồn gốc từ Mặt trời?

Bài làm chi tiết:

• Năng lượng hóa thạch được hình thành từ các sinh vật sống (thực vật và động vật) đã chết hàng triệu năm trước.
• Các sinh vật này sử dụng năng lượng từ Mặt Trời để quang hợp và phát triển. Khi chúng chết, xác của chúng được chôn vùi dưới lòng đất và trải qua quá trình biến đổi thành than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên. 
• Do đó, năng lượng hóa thạch gián tiếp có nguồn gốc từ Mặt Trời.

Câu 2: Lấy ví dụ trong cuộc sống hằng ngày con người đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm môi trường

Bài làm chi tiết:

- Giao thông vận tải

- Sản xuất công nghiệp

- Sinh hoạt

Câu 3: Kể tên một số khí thải độc hại được sinh ra trong quá trình đốt nhiêu liệu hóa thạch

Bài làm chi tiết:

• Carbon dioxide (CO2)
• Methane (CH4)
• Nitrous oxide (N2O)
• Sulfur dioxide (SO2)
• Carbon monoxide (CO)

Câu 4: Hình 13.9 là giàn khoan khai thác dầu thô trên mỏ Bạch Hổ, nằm cách bờ biển Vũng Tàu khoảng 145 km về phía Đông Nam. Mỏ Bạch Hổ là nguồn cung cấp dầu chủ yếu cho Việt Nam hiện nay. Em hãy tìm hiểu và nêu những lí do có thể làm tăng chi phí thăm dò, khai thác và vận chuyển dầu thô từ mỏ Bạch Hổ so với những mỏ nằm trong đất liền.

Bài làm chi tiết:

• Lý do làm tăng chi phí thăm dò, khai thác và vận chuyển dầu thô từ mỏ Bạch Hổ so với mỏ trong đất liền:
• Vị trí địa lý: Mỏ Bạch Hổ nằm xa bờ biển (145km), gây khó khăn cho việc vận chuyển thiết bị, vật tư và nhân lực. Hoạt động khai thác chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết, sóng biển, gió lớn.
• Độ sâu: Mỏ Bạch Hổ nằm ở độ sâu lớn (khoảng 120m), đòi hỏi kỹ thuật khai thác phức tạp và tốn kém hơn. Áp suất cao dưới đáy biển ảnh hưởng đến độ bền của giàn khoan và thiết bị. 
• Đặc điểm của dầu: Dầu Bạch Hổ có hàm lượng parafin cao, dễ bị đông đặc, cần có phương pháp khai thác và vận chuyển đặc biệt. Cần có thêm chi phí để xử lý parafin trước khi vận chuyển và sử dụng.
• Hạ tầng: Việc xây dựng và vận hành giàn khoan, đường ống dẫn dầu, hệ thống xử lý dầu ngoài khơi đòi hỏi chi phí cao hơn so với mỏ trong đất liền. Chi phí bảo trì và sửa chữa giàn khoan, đường ống cũng cao hơn do ảnh hưởng của môi trường biển. 
• An toàn và môi trường: Hoạt động khai thác ngoài khơi tiềm ẩn nhiều rủi ro an toàn hơn so với mỏ trong đất liền, cần có các biện pháp an toàn nghiêm ngặt và tốn kém. Cần có các biện pháp bảo vệ môi trường biển để hạn chế sự cố tràn dầu, ảnh hưởng đến hệ sinh thái.

Câu 5: Lấy ví dụ cho thấy việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch hiện nay có thể gây ô nhiễm môi trường.

Bài làm chi tiết: 

• Khai thác than đá: Gây ô nhiễm không khí do bụi than, khí thải SO2, NOx. Gây ô nhiễm nguồn nước do nước thải từ hoạt động khai thác. Gây lún đất, ảnh hưởng đến nhà cửa và cơ sở hạ tầng. 
• Khai thác dầu khí: Gây ô nhiễm biển do rò rỉ dầu, tràn dầu. Gây ô nhiễm không khí do khí thải CO2, CH4, NOx. Gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái biển.

Câu 6: Nêu cách khai thác và vận chuyển của một số loại nhiên liệu hóa thạch. Từ đó, thảo luận để chỉ ra giá nhiên liệu hóa thạch phụ thuộc vào chi phí khai thác và vận chuyển.

Bài làm chi tiết:

Than đá: 

+ Khai thác: Than đá được khai thác bằng phương pháp lộ thiên hoặc hầm lò. 

+ Vận chuyển: Than đá được vận chuyển bằng đường bộ, đường sắt hoặc đường thủy.

Dầu mỏ: 

+ Khai thác: Dầu mỏ được khai thác bằng phương pháp khoan giếng. 

+ Vận chuyển: Dầu mỏ được vận chuyển bằng đường ống, tàu chở dầu hoặc xe bồn. 

Khí đốt tự nhiên: 

+ Khai thác: Khí đốt tự nhiên được khai thác bằng phương pháp khoan giếng.

+ Vận chuyển: Khí đốt tự nhiên được vận chuyển bằng đường ống hoặc tàu chở khí hóa lỏng (LNG).

Thảo luận để chỉ ra giá nhiên liệu hóa thạch phụ thuộc vào chi phí khai thác và vận chuyển: 

+ Chi phí khai thác: Chi phí khai thác phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ sâu của mỏ, phương pháp khai thác, giá nhân công, giá thiết bị,... 

+ Chi phí vận chuyển: Chi phí vận chuyển phụ thuộc vào phương thức vận chuyển, cự ly vận chuyển, giá nhiên liệu vận chuyển,... 

+ Cung và cầu: Giá nhiên liệu hóa thạch sẽ tăng khi nhu cầu cao hơn nguồn cung và ngược lại. 

+ Thuế và phí: Giá nhiên liệu hóa thạch có thể bị ảnh hưởng bởi thuế và phí do chính phủ áp dụng.

Vận dụng: Kể tên một số hoạt động trong đời sống hằng ngày mà em có sử dụng năng lượng hóa thạch. Nêu ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng này.

Bài làm chi tiết:

Hoạt động: 

+ Đi lại: Sử dụng xe máy, ô tô chạy xăng, dầu diesel. 

+ Nấu ăn: Sử dụng bếp gas. 

+ Sử dụng điện: Điện được sản xuất từ than đá, khí đốt tự nhiên. Sử dụng các thiết bị điện tử: Máy tính, điện thoại, tivi,... 

+ Mua sắm: Sử dụng các sản phẩm được sản xuất từ nhựa, hóa chất (như chai lọ, túi nilon,...). 

Ưu điểm: 

+ Tiện lợi: Năng lượng hóa thạch dễ sử dụng, vận chuyển và lưu trữ. 

+ Hiệu quả: Năng lượng hóa thạch cung cấp năng lượng cao trong thời gian ngắn. 

+ Giá thành: Nhiều loại nhiên liệu hóa thạch có giá thành tương đối rẻ. 

Nhược điểm: 

+ Ô nhiễm môi trường: Năng lượng hóa thạch thải ra khí nhà kính, khí độc hại gây ô nhiễm không khí, nước và đất. 

+ Biến đổi khí hậu: Khí nhà kính từ nhiên liệu hóa thạch là nguyên nhân chính gây biến đổi khí hậu. 

+ Hạn hẹp: Năng lượng hóa thạch là tài nguyên không tái tạo, sẽ cạn kiệt trong tương lai.