MỤC TIÊU
- Dựa vào ảnh (hoặc hình vẽ) mô tả vòng năng lượng trên Trái Đất để rút ra được: năng lượng của Trái Đất đến từ Mặt Trời.
- Nêu được sơ lược ưu điểm và nhược điểm của năng lượng hoá thạch.
- Lấy được ví dụ chứng tỏ việc đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch có thể gây ô nhiễm môi trường.
- Thảo luận để chỉ ra được giá nhiên liệu phụ thuộc vào chi phí khai thác nó.
- Năng lượng hoá thạch có vai trò quan trọng trong lĩnh vực giao thông vận tải và sản xuất điện. Năng lượng này có ưu và nhược điểm gì?
TÓM TẮT KIẾN THỨC
Khởi động
Năng lượng hoá thạch có vai trò quan trọng trong lĩnh vực giao thông vận tải và sản xuất điện. Năng lượng này có ưu và nhược điểm gì?
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức từ hiểu biết đời sống và tìm hiểu thông tin qua sách báo, internet.
- Lời giải chi tiết:
+ Ưu điểm: có sẵn trong thiên nhiên; có thời gian khai thác nhanh, dễ vận chuyển, dễ sử dụng; tỏa nhiệt lượng lớn khi đốt; có thể dự trữ trong thời gian dài.
+ Nhược điểm: Thời gian hình thành lâu và không tái tạo; trữ lượng có hạn và đang dần cạn kiệt; việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây ảnh hưởng tiêu cực đến khí hậu và hệ sinh thái.
1. NĂNG LƯỢNG CỦA TRÁI ĐẤT
Mô tả vòng năng lượng trên Trái Đất
- Mỗi ngày, Trái Đất nhận năng lượng rất lớn từ Mặt Trời truyền đến. Năng lượng mặt trời truyền đến Trái Đất chủ yếu ở hai dạng: nhiệt và ánh sáng.
- Trong tổng năng lượng mặt trời truyền đến Trái Đất có 30% năng lượng được mặt đất và các đám mây phản xạ trở vào không gian bên ngoài; 70% được mặt đất, đại dương, khí quyển hấp thụ và chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. Quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng trên Trái Đất tạo nên các vòng năng lượng trên Trái Đất.
- Vòng năng lượng trên Trái Đất đã tạo ra gió, các dòng hải lưu và sóng biển, hình thành các kiểu thời tiết và khí hậu đa dạng trên Trái Đất. Vòng năng lượng trên Trái Đất cung cấp năng lượng cần thiết cho các chu trình vận động trên Trái Đất như chu trình nước, chu trình carbon, ...
- Nước có vai trò quan trọng trong việc điều hoà năng lượng trên Trái Đất. Sự chuyển hoá năng lượng mặt trời trong chu trình nước (Hình 14.1) tạo nên các nguồn năng lượng hữu ích như năng lượng từ dòng sông, năng lượng từ sóng biển, ...
- Carbon là thành phần thiết yếu của sự sống trên Trái Đất. Trong chu trình carbon (Hình 14.2), sự quang hợp của thực vật có vai trò quan trọng trong việc chuyển hoá năng lượng mặt trời thành các dạng năng lượng hữu ích khác. Năng lượng dự trữ trong các nhiên liệu hoá thạch chính là kết quả của sự chuyển hoá năng lượng mặt trời ở thực vật và động vật từ nhiều triệu năm về trước. Ngoài năng lượng từ Mặt Trời truyền đến, trên Trái Đất còn có các nguồn năng lượng khác như:
+ Năng lượng địa nhiệt: Năng lượng đến từ lõi Trái Đất, là nguyên nhân gây ra chuyển động của các mảng kiến tạo của Trái Đất, dẫn đến hoạt động của núi lửa và động đất.
+ Năng lượng thuỷ triều: Thuỷ triều là kết quả của lực hút hấp dẫn của Mặt Trăng lên Trái Đất. Thuỷ triều góp phần điều hoà các dòng chảy trên Trái Đất và làm chậm dần chuyển động tự quay của Trái Đất.
+ Năng lượng hạt nhân: Năng lượng được dự trữ bên trong hạt nhân nguyên tử. Tuy nhiên, các nguồn năng lượng trên chiếm một tỉ lệ rất nhỏ trong tổng năng lượng của Trái Đất. Vì thế, năng lượng của Trái Đất chủ yếu đến từ Mặt Trời.
Thảo luận
Câu hỏi 1. Kể tên các nguồn năng lượng mà em biết. Nêu rõ vai trò của Mặt Trời đối với mỗi nguồn năng lượng đó.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức từ hiểu biết đời sống và tìm hiểu thông tin qua sách báo, internet.
- Lời giải chi tiết:
+ Năng lượng nước: Mặt Trời làm nước bay hơi và ngưng tụ thành mây, mây bị gió thổi đến nơi khác và tạo thành mưa.
+ Năng lượng nhiệt: Mặt Trời truyền đến Trái Đất có năng lượng nhiệt, làm khô quần áo,...
+ Năng lượng điện: ánh sáng mặt trời chiếu xuống các pin mặt trời và sản sinh ra năng lượng điện...
Thảo luận
Câu hỏi 2. Mô tả sự chuyển hoá năng lượng trong chu trình nước (Hình 14.1). Nêu rõ vai trò của Mặt Trời trong chu trình này.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về chu trình nước và tìm hiểu thông tin qua sách báo, internet, quan sát Hình 14.1.
- Lời giải chi tiết:
+ Chu trình nước: Nước của các đại dương được bốc hơi lên không khí. Gió sẽ mang hơi nước tới các lục địa và rơi xuống nước tạo ra các dạng kết tủa khác nhau (mưa, tuyết hoặc mưa đá). Sau đó, nước lại trở về biển thông qua các mạch nước ngầm và sông hồ và tiếp tục một chu trình nước mới.
+ Trong chu trình này, mặt trời có vai trò làm nước bay hơi khỏi biển và các dòng chảy khác.
Thảo luận
Câu hỏi 3. Mô tả sự chuyển hoá năng lượng trong chu trình carbon (Hình 14.2). Nêu rõ vai trò của Mặt Trời trong chu trình này.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức từ hiểu biết đời sống và tìm hiểu thông tin qua sách báo, internet, quan sát Hình 14.2.
- Lời giải chi tiết:
Carbon có ở trong động vật, thực vật... Quá trình hô hấp của động vật, thực vật, đốt cháy thực vật, phân hủy xác hữu cơ,... tạo ra lượng lớn CO2 trong khí quyển. Phần carbon còn lại lắng xuống đất hoặc tạo thành lớp trầm tích dưới đáy biển tạo thành nhiên liệu hóa thạnh và các hóa thạch khác.
Ghi nhớ
Vòng năng lượng trên Trái Đất là những sự chuyển hoá năng lượng và vận động xảy ra khi năng lượng mặt trời truyền đến Trái Đất.
Năng lượng của Trái Đất chủ yếu đến từ Mặt Trời.
Mở rộng
Đồng thời với việc nhận năng lượng từ Mặt Trời truyền đến, Trái Đất cũng bức xạ nhiệt vào không gian bên ngoài. Lượng nhiệt Trái Đất phát ra mỗi ngày xấp xỉ 70% năng lượng Mặt Trời truyền đến mà Trái Đất hấp thụ và chuyển hoá. Điều này giúp Trái Đất giữ được sự cân bằng năng lượng.
Nếu khí quyển Trái Đất có nhiều khi nhà kính hơn thì do hiệu ứng nhà kính, lượng nhiệt Trái Đất bức xạ ra không gian bên ngoài giảm và Trái Đất sẽ nóng dần lên.
2. NĂNG LƯỢNG HOÁ THẠCH
2.1. Sơ lược về ưu điểm và nhược điểm của năng lượng hoá thạch
- Năng lượng hoá thạch là năng lượng được dự trữ trong các nhiên liệu hoá thạch như than mỏ, dầu mỏ, khí thiên nhiên và khí mỏ dầu.
- Nhiên liệu hoá thạch được khai thác và sử dụng rộng rãi vì chúng có những ưu điểm sau:
+ Có sẵn trong thiên nhiên.
+ Thời gian khai thác nhanh, dễ vận chuyển, dễ sử dụng.
+ Toả nhiệt lượng lớn khi đốt.
+ Có thể dự trữ trong thời gian dài.
- Tuy nhiên, nhiên liệu hoá thạch có những nhược điểm sau:
+ Thời gian hình thành rất lâu và không tái tạo.
+ Trữ lượng có hạn và đang dần cạn kiệt.
+ Việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hoá thạch gây ảnh hưởng tiêu cực đến khí hậu và hệ sinh thái.
- Khi đốt cháy nhiên liệu hoá thạch, năng lượng hoá thạch sẽ chuyển hoá thành nhiệt năng. Tuỳ theo mục đích sử dụng mà nhiệt năng được chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. Tuy nhiên, việc đốt cháy nhiên liệu hoá thạch thải ra môi trường một lượng rất lớn khí nhà kính (như carbon dioxide, methane, ..), bụi mịn, các kim loại nặng, ... (Hình 14.3).
Thảo luận
Câu hỏi 4. Mặc dù có nhiều nhược điểm nhưng hiện nay nhiên liệu hoá thạch vẫn được sử dụng rộng rãi. Vì sao?
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về ưu điểm của nhiên liệu hóa thạch cùng hiểu biết đời sống và tìm hiểu thông tin qua sách báo, internet.
- Lời giải chi tiết:
Vì nhiên liệu hóa thạch có sẵn trong thiên nhiên, dễ khai thác, dễ vận chuyển, dễ sử dụng, có thể dự trữ trong thời gian dài, tỏa nhiệt lượng lớn khi đốt. Hiện nay có nhiều nhiên liệu khác thay thế nhưng nhiên liệu hóa thạch vẫn đang có nhiều ưu điểm và giá thành rẻ hơn.
Củng cố kiến thức
Việc sử dụng xăng dầu trong lĩnh vực giao thông vận tải có tác động như thế nào đến môi trường?
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về ưu – nhược điểm của xăng dầu - nhiên liệu hóa thạch – sản phẩm của nhiên liệu hóa thạch.
- Lời giải chi tiết:
Việc sử dụng xăng dầu trong lĩnh vực giao thông vận tải thải ra môi trường một lượng lớn khí nhà kính như carbon dioxide, methane,..., bụi mịn và nhiều kim loại nặng khác làm ô nhiễm môi trường, gia tăng khả năng xảy ra hiệu ứng nhà kính.
2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến giá nhiên liệu
- Xăng dầu là nhiên liệu quen thuộc, được tạo ra từ dầu mỏ. Giá xăng dầu trên thị trường được xác định bởi các yếu tố sau:
+ Chi phí khai thác dầu thô: Dầu thô là dầu mỏ được khai thác trực tiếp từ lòng đất, chưa qua tinh lọc. Giá dầu thô phụ thuộc vào chi phí thăm dò và khai thác, chi phí vận chuyển, nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu của thế giới.
+ Chi phí lọc dầu: Chi phí biến đổi dầu thô thành các sản phẩm có thể sử dụng được trong động cơ của các phương tiện vận tải và thiết bị, máy móc.
+ Các loại thuế: Tuỳ thuộc vào mỗi quốc gia.
+ Chi phí phân phối và tiếp thị: Bao gồm chi phí vận chuyển, chi phí phân phối đến các trạm đầu cuối, các hoạt động bán lẻ và lợi nhuận.
- Tương tự xăng dầu, giá nhiên liệu hoá thạch nói chung phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó chi phí khai thác chiếm tỉ lệ nhiều nhất.
Thảo luận
Câu hỏi 5. Hãy cho biết ở công đoạn nào trong hệ thống cung ứng xăng dầu (Hình 14.4) tốn nhiều chi phí nhất?
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức từ hiểu biết đời sống và tìm hiểu thông tin qua sách báo, internet.
- Lời giải chi tiết:
Công đoạn khai thác dầu thô tốn nhiều chi phí nhất trong hệ thống cung ứng xăng dầu.
Thảo luận
Câu hỏi 6. Phân tích các biểu đồ Hình 14.5, từ đó cho biết giá xăng dầu phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố nào.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về phân tích biểu đồ.
- Lời giải chi tiết:
Giá xăng dầu phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố khai thác dầu thô.
Vận dụng kiến thức
Tìm hiểu giá bán lẻ và các yếu tố xác định giá bán lẻ xăng dầu tại địa phương em.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức từ hiểu biết đời sống và tìm hiểu thông tin qua sách báo, internet.
- Lời giải chi tiết:
* Giá bán lẻ các loại xăng dầu (tương đối):
- Xăng RON 95-V: 24,430 đồng.
- Xăng RON 95- III: 23,920 đồng.
- Xăng E5 RON 92-II: 22,750 đồng.
- DO 0,001S-V: 21,760 đồng.
- DO 0,05S-II: 20,770 đồng.
- Dầu hỏa 2-K: 20,780 đồng.
* Các yếu tố xác định giá bán lẻ xăng dầu:
- Chi phí nhập xăng dầu.
- Các loại thuế.
- Chi phí khai thác dầu thô.
- Chi phí phân phối, vận chuyển đến các cây xăng.
Ghi nhớ
- Ưu điểm của nhiên liệu hoá thạch là: có sẵn trong thiên nhiên, thời gian khai thác nhanh, dễ vận chuyển, dễ sử dụng, toả nhiệt lượng lớn khi đốt, có thể dự trữ trong thời gian dài.
- Nhược điểm của nhiên liệu hoá thạch là: thời gian hình thành rất lâu và không tái tạo, trữ lượng có hạn và đang dần cạn kiệt, việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hoá thạch gây tác động tiêu cực đến khí hậu và hệ sinh thái.
- Việc đốt nhiên liệu hoá thạch có thể gây ô nhiễm môi trường.
- Giá nhiên liệu phụ thuộc vào chi phí khai thác nó.
Mở rộng
Ô nhiễm không khí do bụi mịn là một vấn đề lớn ở nhiều đô thị trên thế giới ngày nay. Việc khai thác và sử dụng năng lượng hoá thạch là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí do bụi mịn. Chỉ số chất lượng không khí (AQI – Air Quality Index) là một thông số đơn giản để đánh giá mức độ ô nhiễm của không khí. Chỉ số AQI càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao. Hãy truy cập trang web theo mã QR ở hình bên, chọn một trạm quan trắc gần nơi em ở để cập nhật chỉ số AQI trong ngày và đánh giá chất lượng không khí lại nơi đó.
BÀI TẬP
Đang cập nhật
