Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG, Nhóm 1 Hồ Thị Anh Phương -Nguyễn Thị Huyền …
VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
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 rất bền, nước tồn tại ở ba thể: thể rắn, thể lỏng, thể hơi.
Khi đun nóng nước sôi,biến thành hơi.
Hơi nước không bị phân hủy rõ rệt,ngay cả ở nhiệt độ 1000 độ C. Khi làm lạnh thì hơi lại biến thành nước.
Thành phần hóa học trung bình của nước sông hồ được thể hiện ở bảng sau:
Cấu trúc của phân tử nước
Công thức đơn giản nhất của nước là H2O
Các hạt nhân của các nguyên tử hiđro và ôxi trong phân tử nước tạo thành tam giác cân,ở đỉnh là hạt nhân của nguyên tử ôxi còn ở đáy là các hạt nhân hiđro
Do cấu trúc không đối xứng nên nước là phân tử có cực.
Một số tính chất và hằng số vật lí quan trọng của nước
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/cm3, dưới và trên nhiệt độ này khối lượng riêng của nước nhỏ hơn. Chính vì vậy, vào mùa đông, ở xứ lạnh biển, hồ đóng băng lớp nước trên bề 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 xuất 1 atm.
Nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của nước khác biệt so với nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của những hợp chất có thành phần và cấu trúc tương tự như lưu huỳnh, Sê len, Tulen là những nguyên tố nằm cùng nhóm với ôxi, cũng như khác với các hợp chất hiđro khác của các phi kim.
Nhiệt hóa 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 chảy 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 amoniac) nên nước có thể ổn định nhiệt độ và điều hòa khí hậu ở các vùng địa lí khác nhau trên trái đất.
Nước có hằng số điện môi là 81 và chiết xuất 1,33. Nước là dung môi quan trọng có khả năng hòa tan nhiều chất.
Về phương diện hóa học, nước là hợp chất có khả năng phản ứng.
Các kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng mạnh với nước ở nhiệt độ thường.
Nhôm và magie đang cháy có thể cháy tiếp trong hơi nước.
Các kim loại chuyển tiếp như sắt, kẽm, niken, cô ban...tác dụng với nước ở nhiệt độ cao bằng phản ứng thuận nghịch.
Thủy ngân và các kim loại quý không tác dụng với nước.
Nước còn tham gia các phản ứng hiđrat hóa và các phản ứng thủy ngân.
Nước có khả năng hòa tan một số chất rắn, là dung dịch điện li với các cation,anion.
Khi nồng độ chất tan càng lớn thì nhiệt độ sôi của dung dịch càng cao và nhiệt độ đóng băng càng thấp.
Nước được sử dụng rộng rãi, làm dung môi và thuốc thử đối với các quá trình hóa học khác nhau, được sử dụng để làm lạnh và nhiều mục đích khác.
Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước.
Môi trường nước bị ô nhiễm chủ yếu do các loại nước thải công nghiệp từ các nhà máy hóa chất, nước thải không qua xử lí từ 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 bị nước mưa cuốn theo, chảy vào các sông, suối và đổ vào đại dương gây ô nhiễm.
Nước gây ô nhiễm ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng nước sinh hoạt, tới sức khỏe và gây ra nhiều bệnh tật cho con người.
Cách khắc phục là phải xử lí nước thải trước khi xả vào môi trường.
Vai trò và đặc điểm của khí quyển, ánh sáng, âm thanh
Vai trò của khí quyển
duy trì và bảo vệ sự sống trên trái đất, ngăn chặn những độc hại của tia tử ngoại, những phóng xạ từ vũ trụ đến trái đất.
giữ nhiệt độ trên trái đất luôn luôn ổn định, nơi cung cấp oxi, khí cacbonic, hợp chất chứa nito, hơi nước... rất cần cho con nguòi , động vật và thực vật.
khí quyển có rát nhiều tầng. mõi tầng được đặc trưng bởi nhiệt độ và áp suất với những đặc điểm riêng biệt của những hiện tượng vật lí, hoá học..
Ánh sáng
Một số tính chất cơ bản của ánh sáng
Có bản chất là sóng điện từ
Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,40 µm đến 0,70 µm
Chiếm một dải hẹp trong thang sóng điện từ gồm các sóng điện từ được sắp xếp theo chiều tăng của bước sóng: tia gamma, tia rơnghen, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến điện
tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy có buớc sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ còn tia tử ngoại là những bức xạ nhìn thấy và có bước sóng ngắn hơn bươc sóng ánh sáng tím.
các định luật quang hình học
định luật truyên thẳng trong ánh sáng
định luật phản xạ ánh sáng
định luật khúc xạ ánh sáng
Âm thanh
Các vật dao động phát ra âm thanh, tai người cảm thụ dao động âm có tần số từ 16Hz đến 20000Hz.
Sóng âm truyền trong môi trường rắn, lỏng, khí với vận tốc khác nhau
Độ cao của âm, âm sắc, độ to của âm iên quan đến sự cảm thụ âm của con người.
Một số chất khí trong khí quyển
Ôxi
Trạng thái tự nhiên
Là nguyên tố phổ biến nhất cấu tạo nên vỏ Trái ĐẤt
Trong khí quyển chiếm 23% về khối lượng
Trong nước chiếm 89%
Một số tính chất cơ bản
Tính chất nhất
Ở điều kiện thường, oxi là chất khí không màu, không mùi tan ít trong nước và trong các dung môi khác
Ở áp suất khí quyển
Oxi hóa lỏng ở - 183 độ C
hóa rắn ở - 219 độ C
Ở trạng thái rắn và lỏng oxi có màu xanh da trời
Oxi nặng hơn không khí 1,106 lần. Ở nhiệt độ thường, một lít oxi nặng 1,428g
TC2: Oxi tá dụng với tất cả các kim loại (trừ một số kim loại quý) tạo thành các ôxit
TC3: Oxi tác dụng với tất cả các phi kim (trừ halogen) tạo thành ôxit axit hoặc axit không tạo muối
TC4: Oxi nguyên tử hoạt động hơn ooxxi phân tử
Oxi được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật
Nito
Trạng thái tự nhiên
Không khí là nguồn cung cấp nitơ lớn nhất
Nito tự do chiếm 78,16% thể tích không khí
Một số tính chất cơ bản
Nito là chất khí không màu, không mùi, không vị, hóa lỏng ở - 195,8 độ C; hóa rắn ở nhiệt độ - 209,86 độ C
Nito không cháy và không duy trì sự cháy như Oxi
Ở nhiệt độ cao
Tính hoạt động hóa học của nito tăng lên đáng kể
Nito kết hợp với một số kim loại và một số ít hợp chất.
Ở nhiệt độ hồ quang điện, Nito kết hợp được với oxi
Khi có xúc tác, nito tác dụng với hidro ở nhiệt độ cao với áp suất cao
Hidro
Trạng thái tự nhiên
Là nguyên tố phổ biến trong vũ trụ, chiếm 75% các vật chất thông thường theo khối lượng.
Không mùi, không màu,, tồn tại chủ yếu dưới dạng hidro nguyên tử
Một số tính chất cơ bản
Là chất khí lỏng nhẹ hơn không khí nên thường được sử dụng bơm khí cầu
Là khí dễ bắt cháy ,phản ứng mạnh với Clo và Flo
Trộn với oxi gây nổ và bắt lửa
Khi có dàng điện đi qua thì có thể nổ
Khí cacbonic
Trạng thái tự nhiên
Điều kiện bình thường tồn tại ở dạng khí trong khis quyển.
Bao gồm 1 nguyên tử cacbon và hai nguyên tử oxi
Ở dạng rắn được gọi là băng khô hoặc đá khô.
Một số tính chất cơ bản
Là khí không màu, không mùi và có vị chua nhẹ hòa tan tốt trong nước.
Nặng gấp 1,524 lần không khí
Không tham gia phản ứng cháy và hóa lỏng tại nhiệt độ -78 độ C
Phân hủy tại nhiệt độ cao 2000 độ .
Là thành phần không thể thiếu trong quá trình quang hợp của cây xanh.
Nguồn gốc
Thoát ra từ các vụ phun trào núi lửa
Là sản phẩm cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động hô hấp
Khí thải công nghiệp, quá trình đốt nhiên liệu.
Nhận biết một số kim loại thông dụng
Đồng
Đồng là KL kém hoạt động. Ở nhiệt độ thường nó phản ứng với oxi của không khí rất yếu. Đồng bị oxi hóa hoàn toàn khi bị đốt nóng
Ở nhiệt độ thường, clo khô không phản ứng với đồng, khi có hơi nước thì phản ứng xảy ra khá mạnh. Đồng chỉ tan trong axit sunfuric đặc khi đun nóng và tan trong axit nitric nguội
Đồng là KL màu đỏ nóng chảy ở 1083 độC, sôi ở 2877 độ C. Đồng tinh khiết tương đối mềm dễ kéo dài và dát mỏng
Nhôm
Nhôm là KL rất hoạt động. Nhưng trong không khí nó tương đối bền. Trong thực tế nhôm không không bị gỉ trong không khí.
Nhôm tan tốt trong axit sunfuric và axit clohidric loãng. Vì nhôm oxit và nhôm hiđroxit có tính lưỡng tính, nên nhôm dễ dàng tan trong dd kiềm
Nhôm là KL nhẹ, khối lượng riêng 2,7g/cm3; màu trắng bạc, nóng chảy ở 2467 độ C. Ở nhiệt độ thường nhôm dễ kéo thành sợi và dát mỏng thành lá
Quá trình dùng nhôm khử axit KL để điều chế KL của chúng gọi là phương pháp nhiệt nhôm được dùng điều chế một số KL hiếm: niobi, molipđen, tantan.
Hỗn hợp bột mịn của nhôm và quặng sắt từ gọi là tecnit. sau khi đốt cháy tecmit phản ứng tự xảy ra và nhiệt độ hỗn hợp lên đến 3500 độ C. Ở nhiệt độ này sắt ở trạng thái nóng chảy.
SẮT :
Sắt có độ tinh khiết cao tương độ bền trong không khí, còn sắt thường chứa nhiều tạp chất sẽ bị gỉ. Sắt dễ tan trong axit clohidric, axit sunfuric loãng, tan tốt trong axit nitric loãng.
Ở đk thường, sắt k tác dụng với nước, nhưng vì trong nước có oxi nên sắt chứa tạp chất sẽ bị ăn mòn dần khi tiếp xúc lâu với nước. Sắt đẩy được nhiều KL đứng sau nó trên dãy điện thế ra khỏi muối
Sắt nguyên chất là KL màu trắng bạc, nóng chảy ở 1539 độ C. Có tính dẻo và dẫn điện dẫn nhiệt tốt dễ bị từ hóa và bị khử từ
CHẤT LIỆU
Tơ
Là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.
Dùng để dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, dây dù dây cáp đan lưới.....
Có tính chất dai, bền,mềm mại, ít thấm nước, giặt mau khô.
Polime
Là những vật chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ liên kết với nhau.
Có nhiều loại polime
Dựa vào nguồn gốc
Polime thiên nhiên: là những loại có sẵn trong tự nhiên. VD: bông, tơ....
Polime nhân tạo: được chế hoá từ polime tự nhiên.
Polime tổng hợp: do con người tổng hợp được chia làm 2 loại: polime trùng hợp và polime trùng ngưng.
Dựa vào cấu trúc
Mạch không phân nhánh
VD: amilozo
Mạch phân nhánh vd:amilopectin
Mạch mạng không gian vd: cao su lưu hóa
Chất rắn không bay hơi không có nhiệt độ nóng chảy xác định và đa số đều không tan trong dung môi thông thường
Sợi
sợi thiên nhiên
là loại vải được đệt từ các sợi có sẵn trong thiên nhiên
từ các loại cây trồng do con người trồng và chăm sóc
Vải Cotton (xơ cellulose), Vải Lụa Tự Nhiên (xơ protid), Vải Len (xơ protid)
sợi tổng hợp
Nguyên liệu ban đầu là than đá, dầu mỏ, khí đốt
Có 5 nhóm chính phổ biến nhất
sợi PA ( Sợi polyamid dùng để dệt lụa nilon, vải dệt kim, dệt bít tất, chỉ may)
sợi PE (Sợi polyester dùng để dệt, pha với cotton, với sợi viscose để dệt hàng vải pha)
Sợi PAC dùng làm nguyên liệu dệ len nhân tạo
Sợi PVA dùng dệt vải may quần áo lao động, xe dây thừng, dây chão, lưới đánh cá
Sợi PU dùng dệt vải lycra, pha với các loại sợi khác để dệt vải may y phục ôm sát cơ thể như áo vận động viên, áo tắm, quần áo lót
sợi pha
nguồn gốc là vải sợi tự nhiên và vải sợi tổng hợp
Các loại vải sợi tự nhiên
mang lại cảm giác thoáng mát, thoải mái khi mặc
không gây kích ứng da nhưng cũng có chung nhược điểm là độ bền không cao, dễ nhàu nên hay phải ủi, vải hay bị co rút hay chảy xệ
thường là có giá thành cao
khả năng thấm hút mồ hôi kém nên không mang đến cảm giác thoáng mát khi mặc
ngoài ra nhiều loại sợi nhân tạo rất dễ gây kích ứng da, nhất là đối với da của trẻ em
Các loại vải sợi tổng hợp
thường có chung ưu điểm là có độ bền cao, ít bám bẩn, không chảy xệ
không co rút nên giữ form áo rất tốt, ngoài ra giá thành cũng tương đối mềm hơn các loại vải sợi tự nhiên
Vải pha PECO: PE + COTTON, Vải Sợi CVC (Chief Value of Cotton):
Các nguồn năng lượng
Năng lượng
Tất cả các dạng cụ thể của vật chất vận động đều có năng lượng. Năng lượng là một đại lượng đặc trưng cho mức độ vận fl động của vật chất. Một vật ở trạng thái nhất định thì có một năng lượng xác định.
Tồn tại dưới dạng: than, củi, gỗ, rơm, rạ, bức xạ mặt trời, hạt nhân,.... Chúng có thể biến đổi thành cơ năng, nhiệt năng, điện năng, quang năng và chúng có thể chuyển hoá lẫn nhau.
Các nguồn năng lượng
Năng lượng của chất đốt
Là nguồn năng lượng sẵn có, dễ kiếm, rẻ tiền: củi, gỗ, rơm, rạ.... được sử dụng rộng rãi và từ lâu đời.
Thường sử dụng để đun nấu, chủ yếu trong sinh hoạt gia đình ơi các vùng nông thôn.
Ngoài ra còn sử dụng năng lượng dạng hoá thạch như: dầu mỏ, khí hoá lỏng chạy xe máy, ô tô.
Than đá, thân cốc dùng trong nhà máy nhiệt điện, trong các lò cao luyện gang thép .Tuy nhiên nguồn nặng lượng này ngày càng cạn kiệt do nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng cao.
Khí cháy thải ra gây ô nhiễm, độc hại với môi trường.
Năng lượng điện
Là một nhu cầu không thể thiếu được đối với mỗi người, mỗi nhà, mỗi quốc gia hiện nay.
Được sử dụng rộng rãi trong mọi hoạt động đời sống và trong các lĩnh vực khoa học kĩ thuật...
Thực chất, năng lượng điện là sự biến đổi từ các dạng năng lượng khác nhờ các tiến bộ khoa học như hoá năng, cơ năng, năng lượng mặt trời...
Nguồn năng lượng hạt nhân
Phản ứng phân hạch -phản ứng dây chuyền
Phản ứng phân hạch là hiện tượng một hạt nhân( loại rất nặng) hấp thụ một nơtron rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình
Người ta dùng nơtron chậm bắn phá hạt nhân U^235 thì nó sẽ vỡ làm hai mảnh trung bình và sinh ra hai đến ba nơtron đồng thời tờ ra một năng lượng khoảng W =200 MeV =3,2x10^-11J
Theo tính toán lí thuyết thì nếu 1 kg 92U^235 phân hạch hoàn toàn thì giải phóng một năng lượng tương đương với năng lượng của 1800 tấn benzen hay 2500 tấn than đá.
Phản ứng nhiệt hạch và năng lượng nhiệt hạch
Nếu cho kết hợp các đồng vị của hiđrô để tạo thành hạt nhân heli thì các phản ứng đó tốt ra năng lượng.
Các nguồn năng lượng sạch (không gây ô nhiễm môi trường)
Năng lượng mặt trời
Là nguồn năng lượng hầu như vô tận, có thể nói đó là nguồn năng lượng của tương lai
Từ lâu con người đã biết khai thác nguồn năng lượng này để phục vụ cho mình như sưởi ấm, phơi sấy lương thực, thức ăn...
Nguồn năng lượng khai thác từ mặt trời là nguồn năng lượng sạch, không gây ôi nhiễm môi trường.
Người ta sử dụng năng lượng mặt trời vài thiết bị đun nước nóng, pin mặt trời.....
Năng lượng gió
Gió cũng là nguồn năng lượng vô tận mà từ lâu mà con người đã sử dụng trong đời sống
Người ta đã chế tạo ra các động cơ gió để bơm nước, phát điện....
Năng lượng nước chảy
Con người đã biết sử dụng nguồn năng lượng này từ rất lâu để đưa gỗ, tre, nứa và những lâm sản khác theo dòng nước chảy từ nơi này đến nơi khác.
Năng lượng nước chảy trên các dòng sông con suối để làm quạt các bánh xe đưa nước lên cao phục vụ trồng trọt và sinh hoạt
Nước ta có những nhà máy thủy điện lớn như: Hoà Bình, Trị An, Y-a-li và nhà máy vừa như:Thác Bà, Đa Nhim.
Năng lượng thủy triều
Thủy triều là hiện tượng mực nước ở ven biển, của sông lên xuống theo quy luật xác định với chu kì 24h52p. Chu kì này đúng bằng khoảng thời giữa hai lần Mặt trăng qua kinh tuyến trên mỗi nơi
Nguyên nhân chủ yếu gây ra thủy triều trước hết là do lực hấp dẫn của mặt trăng.
Nhóm 1
Hồ Thị Anh Phương
-Nguyễn Thị Huyền
Nguyễn Thị Thanh Trúc
Nguyễn Thị Luyến
Nguyễn Lan Phương
Bùi Phương Bình
Bùi Thị Hoa