Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Tìm hiểu về nước và tầm quan trọng của nước, Những hiểu biết về thuỷ tinh,…
Tìm hiểu về nước và tầm quan trọng của nước
Thành phần và cấu trúc phân tử của nước
Thành phần của nước tự nhiên
Nước là hợp chất bền, tồn tại ở ba thể: thể rắn, thể lòng, thể hơi.
Khi đun nóng, nước sôi, biến thành hơi. Hơi nước không họ phân hủy rõ rệt, ngay cả ở nhiệt độ 1000*C
Khi làm lạnh thì hơi lại biến thành nước.
Cấu trúc của phân tử nước
Công thức đơn giản nhất của nước là H2O
Các hạt nhân của các nguyên tử hiđrô và ôxi trong phân tử nước tạo thành tam giác cân, ở đỉnh là hạt nhân của nguyên tử ỗi, ở đáy là các hạt nhân hiđrô
Do cấu trúc không đối xứng nên nước là phân từ có cực
Một số tính chất và hằng số vật lí quan trọng của nước
Phương diện vật lí
Nước là một chất lỏng trong suốt, không màu, không mùi, không vị. Lớp nước sâu có màu xanh. Nước có tính chất vật lí bất thường, khác với tất cả các chất khác.
Khối lượng riêng lớn nhất của nước ở nhiệt độ 4*C là 1g/cm khối; dưới và trên nhiệt độ này khối lượng riêng của nước nhỏ hơn. Vì vậy, vào mùa đông, ở xứ lạnh biển, hồ đóng băng lớp nước trên về mặt, còn ở dưới, các sinh vật vẫn tồn tại.
Nhiệt độ nóng chảy của nước là 0
C và nhiệt độ sôi là 100
C ở áp suất 1atm
Nhiệt hoá hơi của nước ở các điều kiện chuẩn là 2250j/g lớn hơn các chất khác. Vì thế, nước có thể sử dụng rộng rãi trong các quá trình truyền nhiệt.
Nhiệt nóng cháy ở 0*C là 333 j/g
Nhiệt dung riêng 4,18 j/gk cao hơn nhiệt dung riêng của các chất lỏng khác( trừ amôniac) nên nước có thể ổn định nhiệt độ và điều hoà khí hậu ở các vùng địa lí khác nhau trên Trái Đất.
Nước có hằng số điện môi là 81 và chiết suất 1,33. Nước là dung môi quan trọng có khả năng hoà tan nhiều chất.
Về phương diện hoá học
Nước là hợp chất rất có khả năng phản ứng.
Các kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng mạnh với nước ở nhiệt độ thường. Nhôm và magiê đang cháy có thể cháy tiếp trong hơi nước. Thủy ngân và các kim loại quý không tác dụng với nước....
Nước còn tham gia các phản ứng hidrat hoá và phản ứng thủy phân
Nước còn là chất xúc tác cho nhiều phản ứng. Nước được sử dụng rộng rãi, làm dung môi và thuốc thử đối với các quá trình hoá học khác nhau, được sử dụng để làm lạnh và nhiều mục đích khác.
Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước
Do loại nước thải công nghiệp từ các nhà máy hoá chất, các khu dân cư, nhà hàng, bệnh viện chảy vào các sông, suối, ao, hồ.
Các chất dùng trong nông nghiệp như phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ...mà con người đã phun trên đồng ruộng chưa phân hủy hết.
Nước bị ô nhiễm ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng sinh hoạt, tới sức khỏe và gây ra nhiều bệnh tật cho con người.
Cách khắc phục là nâng cao ý thức của bản thân phải xử lí nước thải trước khi cả ra môi trường.
Những hiểu biết về thuỷ tinh, đồ gốm và vật liệu thông dụng khác
Là chất vô định hình, khi đun nóng nó mềm dần rồi mới nóng chảy
Cách tạo thành đồ vật: thổi, ép, cán
Thành phần của thuỷ tinh: Na2o.Cao.6Sio2 hỗn hợp cát thạch anh, đá vôi và sođa ở nhiệt độ 1400 độ C
ĐỒ GỐM
Qúa trình sản xuất đồ gốm
Trộn đất sét hoặc cao lanh với nước tạo thành một hỗn hợp nguyên liệu dẻo, tuỳ theo sản phẩm mà người ta tạo dáng cách nặn, ép và đúc, phơi khô rồi sấy, nung ở nhiệt độ cao, tráng men, trang trí và nung lại sau khi đã tráng men.
Để sản xuất đồ gốm người ta dùng đất sét có pha thêm cát và một số chất khác như bột đất nung, bột thạch anh... để khi nung các sản phẩm không bị nứt, vỡ. Đồ gốm gồm các sản phẩm chủ yếu: gạch và ngói, đồ sành, đồ sứ.
Gốm là những sản phẩm đất nung. Nguyên liệu chủ yếu: đất sét và cao lanh
Đất sét tự nhiên có thành phần chủ yếu là caolinit, montmorilonit và galoazit và các tạp chất như cát, oxit sắt....
Cao lanh tinh khiết có màu trắng sờ thấy mịn
Về mặt sử dụng người ta chia gốm ra làm 2 loai: gốm dân dụng và gốm kĩ thuật
Gốm dân dụng mà loại gốm thông thường mà chúng ta sử dụng hàng ngày như gạch, ngói, sành sứ ... dùng vào việc xây cất nhà cửa , các công trình xây dựng , làm đồ dùng hàng ngày chum, vại, bát chén...
Gốm kĩ thuật là những vật liệu có đặc tính khác như chịu nhiệt cao, chịu ăn mòn, chịu mài mòn, không bị biến dạng khi nén . Nhược điểm nổi bật nhất của gốm là giòn.
Gốm kĩ thuật đã được sử dụng để thay thế kim loại trong máy bay, tên lửa và tàu vũ trụ. Gốm có vai trò quan trọng trong công nghiệp điện tử và công nghiệp khác
Gạch và ngói
Đươcj làm từ đất sét loại thường trộn với một ít cát nhào kĩ với nước đem nặn ép khuôn, phơi khô rồi đem nung ở nhiệt độ khoảng 900 độ C. Sau khi nung gạch và ngói thường có màu đỏ do oxit sắt có ở trong đất sét. Vì được nung ở nhiệt độ không cao lắm nên gạch và ngói đều xốp
Gạch chịu nhiệt chịu được ít nhấtlà 1600 độ C . Gạch chịu nhiệt phổ biến nhất là gạch samot. Gạch samot thường làm từ đất sét chịu lửa, nghiền nhỏ thành bột, trộn với đất sét dẻo và nước, đóng viên, sấy khô và nung lại ở 1450 độ C. Gạch được dùng để lót lò, xây lò cho nồi hơi. Ngoài gạch samot ra còn có gạch soilimanlit, đinas......
Đồ sành
Những đồ bằng sành được làm bằng đất sét và nung ở nhiệt độ cao khoảng 1200- 1300 độ C
Sành là vật liệu cứng thường có màu xám, vàng hoặc nâu
Sành rất bền đối với hoá chất
Mặt ngoài của sành là lớp men muối mỏng tạo nên bằng cách vãi muối ăn vào lò nung
Sành được dùng để sản xuất các bình lọ, chum, vại...dùng trong gia đình và một số vật liệu xây dựng như các bình chứa và ống dẫn dùng trong xây dựng
Đồ sứ
Để làm đồ sứngười ta dùng cao lan, phenspat và thạch anh
Cao lanh được tinh chế để loại bỏ tạp chất nhất là hợp chất sắt . Sau đó nghiền mịn nhào kĩ với nước tạo hình, phơi khô và nung lần thứ nhất ở nhiệt độ khoảng 1000 độ C rồi tráng men và nung ở nhiệt độ cao hơn khoảng 1400 độ C -1450 độ C
Xi măng
Xi măng Pooclăng là loại xi măng quen thuộc nhất . Thành phẩm của nó ở dạng bột mịn màu lục xám. Xi măng Pooclăng là sản phẩm thu được khi nung đá vôi, đất sét có nhiều Sio2 và một ít quặng sắt. Người ta nghiền nhỏ các nguyên liệu và trộn với nhau rất kĩ rồi nung ở nhiệt độ cao trong lò quay hiện đại
Khi dùng xi măng để làm chất kết dính trong xây dựng người ta trộn xi măng với cát và nước. Hỗn hợp phản ứng kết tủa dưới dạng vi tinh thể kết nối và gắn chặt với nhau và đông cứng lại
Xi măng là vật liệu vô cùng quan trọng trong xây dựng nhà cửa, công trình, cầu cống.....
Xi măng là hỗn hợp canxi aluminat và những silicat của canxi
Tìm hiểu một số chất khí trong khí quyển
Ôxi
Trạng thái tự nhiên
Ôxi là nguyên tố phổ biến nhất cấu tạo nên vỏ Trái Đất. Trong khí quyển ôxi chiếm khoảng 23% về khối lượng, trong nước 89%, trong các thành phần của nhiều chất hữu cơ có nguồn gốc tvật và đvật.
Không có ôxi thì người và đvật không sống được. Không có ôxi thì cũng không có sự cháy.
Một số tính chất cơ bản
Ở điều kiện thường,ôxi là chất khí không màu, không mùi, tan ít trong nước và trong các dung môi khác. Ôxi nặng hơn không khí 1,106 lần. Ở nhiệt độ thường, một lít ôxi nặng 1,428g
Ôxi tác dụng với tất cả các kim loại (trừ một số kim loại quý) tạo thành các ôxit.
Ôxi tác dụng với tất cả các phi kim (trừ Halogen) tạo thành ôxit axit hoặc axit không tạo muối.
Ôxi nguyên tử hoạt động hơn ôxi phân tử. Ôxi phân tử có thể tồn tại dưới dạng ôxi (O2) và ôzôn (O3).
Ôxi được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật. Ôxi được dùng để tăng cường quá trình ôxi hoá trong công nghiệp hoá học và công nghiệp luyện kim.
Ôxi tinh khiết được dùng trong y học, trong các bình dưỡng khí khi làm việc dưới nước, dưới hầm mỏ... cũng như dùng làm chất ôxi hoá của nhiệm liệu tên lửa.
Nitơ
Trạng thái tự nhiên
Không khí là nguồn cung cấp nitơ lớn nhất. Nitơ tự do chiếm 78,16% thể tích không khí.
Nitơ tham gia vào cấu tạo các hợp chất dưới dạng phân đạm cũng cấp cho đất để nuôi sống cây trồng.
Một số tính chất cơ bản
Nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị, hoá lỏng ở -195,8
C; hoá rắn ở -209,86
C
Nitơ hoà tan trong nước rất ít.
Nitơ không chạy và không duy trì sự cháy như ôxi .
Ở nhiệt độ thường N là một chất khí rất trơ. Ở nhiệt độ cao thì tính hoạt động hoá học của N tăng lên đáng kể. Ở nhiệt độ hồ quang điện N kết hợp được với ôxi. Ở nhiệt độ cao N kết hợp với một số kim loại và một số ít hợp chất.
Khi có xúc tác, N tác dụng với H2 lẻ nhiệt độ cao và áp suất cao.
Hiđrô
Trạng thái tự nhiên
Hàm lượng của H2 trong vỏ Trái Đất gần bằng 1% về khối lượng và 17% về số tổng số nguyên tử.
H2 là nguyên tử nhẹ nhất trong tất cả các nguyên tố
Một số tính chất cơ bản
Trạng thái tự do của hiđrô tồn tại dưới dạng phân tử H2 gồm 2 nguyên tử.
Ở điều kiện thường, hiđrô là chất khí không màu, không mùi.Nhẹ hơn không khí 14,5 lần, tan ít trong nước.khí Hiđrô có độ dẫn nhiệt lớn hơn không khí.
Hiđrô có ba đồng vị: proti có số khối bằng 1, đơteri có số khối bằng 2 và triti có số khối bằng 3.
Ôxi và clo tạo với hiđrô thành hỗn hợp gọi là hỗn hợp nổ, khi được kích thích sẽ nổ. Vì vậy khi tiếp xúc với hiđrô cần phải rất thận trọng.
Hiđrô nguyên tử hoạt động hơn hiđrô phân tử. Vì vậy, tất cả những phản ứng với hiđrô nguyên tử xảy ra mãnh liệt hơn.
Khí cacbonic
Cacbon điôxit là một khí gọi là khí cácbonic, chiếm một lượng rất nhỏ trong khí quyển, nhưng nó là thành phần không khí quan trọng đối với sự sống trên Trái Đất.
Khí cácbonic không màu, có mùi và vị hơi chua, dễ hoá lỏng và dễ hoá rắn, dễ hoà tan trong nước.
Cacbon điôxit rất bền với nhiệt, ở nhiệt độ cao mới phân hủy. Khí cacbonic không cháy và không duy trì sự cháy.
Trong thực tế, người ta sử dụng tính chất này để chữa cháy. Trong công nghiệp hoá học, CO2 được dùng để sản xuất sôđa, urê...
Nguyên nhân chủ yếu gây ra hiệu ứng nhà kính là CO2 trong khí quyển tăng lên.
Tìm hiểu vai trò và đặc điểm của khí quyển, ánh sáng, âm thanh
Khí quyển
Vai trò
Duy trì và bảo vệ sự sống trên Trái Đất, ngăn chặn những độc hại của tia tử ngoại, những tia phóng xạ từ vũ trụ đến Trái Đất
Giữ cho nhiệt độ trên Trái Đất luôn luôn ổn định, cũng là nơi cũng cấp ôxi, khí CO2, hợp chất chứa N, hơi nước... rất cần cho sự sống con người, đvật và tvật.
Ánh sáng
Một số tính chất cơ bản của ánh sáng
Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ. Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,4mcrômet- 0,7mcrômet
Nó chiếm một dải hẹp trong thang sóng điện từ , sắp xếp theo thứ tự bước sóng tăng dần thì sóng điện từ có các loại: tia gamma, tia Rơn ghen, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến điện.
Vật tự phát ra ánh sáng gọi là nguồn sáng ( Mặt Trời, ngọn nến đang cháy, đèn điện...). Các vật sáng bao gồm nguồn sáng và vật được chiếu sáng.
Các định luật của quang hình học
Định luật truyền thẳng của ánh sáng
Trong một môi trường trong suốt, đồng tính ánh sáng truyền theo đường thẳng. Định luật này giải thích được các hiện tượng như: sự xuất hiện bóng đen, bóng mờ, nhật thực, nguyệt thực.
Định luật phản xạ ánh sáng
Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng và góc phản xạ bằng góc tới.
Định luật khúc xạ ánh sáng
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và tỉ số giữa góc tới và sin của góc khúc xạ là một đại lượng không đổi đối với hai môi trường đã cho nước.
Ngoài tính chất sóng của ánh sáng người ta cũng đã chứng mình ánh sáng còn mang tính chất hạt.
Ánh sáng là một trong những yếu tố quan trọng nhất đối với Trái Đất chúng ta mà Mặt Trời là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu. Giúp cho con người và động vậy nhìn thấy mọi vật xung quanh, tvật tổng hợp nên chất sống, gây ra các phản ứng quang hoá, hiện tượng quang điện và các hiện tượng khác được ứng dụng trong khoa học và kĩ thuật.
Âm thanh
Các vật dao động (rung động) phát ra sóng âm. Tai con người cảm thụ dao động âm có tần số từ 16Hz- khoảng 20000Hz
Sóng âm truyền được trong chất khí, chất lỏng và chất rắn với vận tốc khác nhau (không truyền được trong chân không). Những vật liệu như bông, nhưng, xốp truyền âm kém.
Âm thanh rất cần cho cuộc sống con người. Tuy nhiên, mức độ âm lớn sẽ làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người, gây mệt mỏi, giảm thính lực ảnh hưởng xấu đến hệ thần kinh.
Thuỷ tinh
-Trong thuỷ tinh loại thường thay Na bằng K được thuỷ tinh kali có nhiệt độ hoá mềm và nhiệt độ nóng chảy cao hơn, dùng để làm dụng cụ trong phòng thí nghiệm như ống thử, cốc, bình cầu....
Trong thuỷ tinh K thay Ca bằng chì sẽ được thuỷ tinh chì trong suốt dễ nóng cảy hơn gọi là thuỷ tinh pha lê. Loại thuỷ tinh có rất nhiều chì có độ trong suốt như kim cương nên dùng làm đồ trang sức( mặt ngọc)
Ở nhiệt độ thường thuỷ tinh là một chất rắn, không mùi trong suốt, rất cứng nhưng giòn, dễ vỡ dẫn nhiệt kém, hệ số dãn nở nhiệt 8,5.10^-6 K^-1, chiết suất 1,5 , không thấm các chất lỏng
Thuỷ tinh và đồ vạt làm bằng thuỷ tinh được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày
Dùng trong ngành xây dựng, trong công nghiệp, chế tạo các loại kính( kính lúp, hiển vi,thiên văn) phục vụ cho việc nghiên cứu khoa học và kĩ thuật.
Người ta đã phát minh ra sợi quang dùng trong các ống dẫn ánh sáng
TÌM HIỂU VỀ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG
1, Năng lượng
Năng lượng tồn tại dưới dạng than củi, gỗ, rơm, rạ, bức xạ mặt trời, hạt nhân, năng lượng sinh học, nước chảy, sức gió, vật đang chuyển động...
Các dạng năng lượng đó đều có thể biến đổi thành cơ năng, điện năng, nhiệt năng, quang năng và chúng lại có thể chuyển hóa lẫn nhau.
Tất cả các dạng vật chất vận động đều có năng lương. Năng lượng là một đại lượng đặc trưng cho mức độ vận động của vật chất. Một vật ở trạng thái nhất định thì có một năng lượng xác định.
Các nguồn năng lượng
Năng lượng của chất đốt
Người ta còn sử dụng nhiều đến năng lượng dạng hóa thạch như: dầu mỏ,khí hóa lỏng chạy xe máy , ô tô, máy bay... Than đá, than cốc dùng trong các nhà máy nhiệt điện, trong các lò cao luyện gang thép.
Tuy nhiên, nguồn năng lượng ngày càng cạn kiệt do nhu cầu tiêu thụ gày càng tăng cao. Về môi trường, khí cháy thải ra sinh ra ô nhiễm, độc hại.
Đây là nguồn nguyên liệu có sẵn, dễ kiếm như: củi, gỗ, rơm, rạ...được sử dụng rộng rãi và lâu đời. Thường dùng để đun nấu, chủ yếu trong sinh hoạt gia đình ở các vùng nông thôn.
Năng lượng điện
Điện được sử dụng rộng rãi trong mọi hoạt động đời sống và trong các lĩnh vực khoa học, kĩ thuật, thông tin...
Năng lượng điện là sự biến đổi từ các dạng năng lượng khác nhờ các tiến bộ khoa học như hóa năng, cơ năng, năng lượng mặt trời, năng lượng hóa thạch.
Điện là một nhu cầu không thể thiếu đối với mỗi người, mỗi gia đình, mỗi quốc gia.
Nguồn năng lượng hạt nhân
Phản ứng nhân hạch- phản ứng dây truyền.
Sự phân hạch là hiện tượng mottj hạt nhân (loại rất nặng) hấp thụ môt nơtron rồi vỡ thành hai hat nhân trung bình.
Phản ứng nhiệt hạch và năng lượng nhiệt hạch
Năng lượng nhiệt hạch lớ hơn năng lượng hạt nhân nhiều lần.
Các nguồn năng lượng sạch( không ô nhiễm môi trường)
Năng lượng gió
Là nguồn năng lượng vô tận mà từ lâu đời con người đã sử dụng trong đời sống . Người ta dã chế tạo ra động cơ để bơm nước , phát điện.
Năng lượng nước chảy
Nước ta đã và đang xây dựng các nhà máy thủy điện lớn, sản xuất ra điện năng phục vụ công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước.
Những nhà máy thủy điện lớn là: Hòa Bịnh, Trị An, Y-a-li, loại vừa là Thác Bà, Đa Nhim...
Con người sử dụng tre, nứa và những lâm sản khác theo dòng nước chảy từ nơi này sang nơi khác.
Năng lượng mặt trời
Là nguồn năng lượng hầu như vô tận, đó là nguồn năng lượng của tương lai. con người khai thác nguồn năng lượng này để phục vụ như sưởi ấm, phơi sấy thức ăn, phơi quần áo... thiết bị đun nước nóng( biến đổi quang năng thành nhiệt năng), pin mặt trời
Năng lượng thủy triều
Nguyên nhân chủ yếu gây ra thủy triều trước hết là do lực hấp dẫn của Mặt Trăng
LÀ hiện tượng mực nước ở ven biển cửa sông, lên xuống theo quy luật xã định với chu kì 24h52p.. Chu kì này đúng bằng khoảng thời gian giữa hai lần Mặt Trăng liên tiếp qua kinh tuyến trên của mỗi nơi.
NHẬN BIẾT MỘT SỐ KIM LOẠI THÔNG DỤNG
SẮT
Khối lượng riêng 7,8g/cm3
Có tính dẻo và đãn điện tốt, dễ dàng bị từ hóa và bị khử từ
nóng chảy ở nhiệt độ 1539°C
Có độ tinh khiết cao tương đối bền trong không khí
Là kim loại có màu trắng bạc
Ở nhiệt độ thường, sắt không tác dụng với nước
ĐỒNG
Là kim loại kém hoạt động, bị oxi hóa hoàn toàn khi bị đốt nóng
Tính chống ăn mòn tốt
Kim loại đỏ, nóng chảy ở nhiệt độ 1083°C, sôi ở 2877°C
Độ bền không cao nhưng tăng mạnh khi biến dạng nguội
Chỉ tan trong axit sunfuric đặc khi đun nóng và tan trong axit nitric đặc
Tính công nghệ tốt, dễ dát mỏng, kéo sợi tuy nhiên tính gia công cắt kém.
NHÔM
Khối lượng riêng 2,7g/cm3; nóng chảy ở 650°C; sôi ở 2467°C
Nhôm tan tốt trong H2SO4, HCl
Có màu trắng bạc, là kim loại nhẹ
Nhôm dễ dàng lấy oxi, halogen, ở oxi và muối của các kim loại khác.
Ở nhiệt độ thường, nhôm rất dẻo dễ kéo sợi và dát mỏng thành sợi
Hỗn hợp bột mịn của nhôm và quặng sắt từ được gọi là tecmit.