Ôn tập chương: Tài nguyên và nhiên liệu
Mục tiêu bài học
Bài ôn tập này giúp em ráp lại toàn bộ kiến thức của chương — phân loại khoáng sản, quá trình sản xuất vôi/xi măng/thuỷ tinh/gốm, thành phần và phản ứng cháy của nhiên liệu hoá thạch, chu trình carbon — thành một mạch logic, và luyện giải một bộ đề tổng hợp theo đúng phong cách đề kiểm tra.
Đây là bài ôn tập, dùng lại toàn bộ kiến thức của các bài trước trong khoá: thành phần vỏ Trái Đất, ba nhóm khoáng sản, phản ứng nung vôi/sản xuất xi măng, so sánh nhiên liệu hoá thạch, phương trình đốt cháy, và chu trình carbon.
Trước khi đọc tiếp, em hãy tự hỏi: nếu phải giải thích cho một người chưa học Hoá 9 hiểu "đá vôi, than đá, và hiện tượng nóng lên toàn cầu có liên quan gì đến nhau?" trong ba câu, em sẽ nói gì? Đây chính là sợi dây kết nối xuyên suốt cả chương.
Bản đồ kiến thức của chương
- 1
Một nhà máy xi măng dùng 500 tấn đá vôi (chứa 85% CaCO₃) mỗi ngày để nung clinker, đồng thời đốt than đá làm nhiên liệu cho lò nung. Hãy: (a) tính khối lượng CaCO₃ nguyên chất trong 500 tấn đá vôi; (b) tính khối lượng CO₂ sinh ra riêng từ phản ứng phân huỷ CaCO₃ đó (chưa kể CO₂ từ đốt than).
- 2
m(CaCO₃) = 500 × 85% = 425 tấn.
- 3
CaCO₃ --(t°)--> CaO + CO₂↑. Tỉ lệ khối lượng mol CaCO₃ : CO₂ = 100 : 44.
- 4
m(CO₂) = 425 × (44 ÷ 100) = 425 × 0,44 = 187 tấn.
- 5
Chỉ riêng phản ứng phân huỷ đá vôi (chưa tính CO₂ từ đốt than làm nhiên liệu nung lò) đã thải ra 187 tấn CO₂ mỗi ngày — cho thấy vì sao ngành xi măng là một trong những ngành công nghiệp phát thải CO₂ lớn, và vì sao việc tối ưu quy trình, tái chế vật liệu xây dựng là bài toán môi trường quan trọng.
- 1Hai nhà máy điện cùng cần tạo ra một lượng điện năng như nhau: nhà máy A dùng than đá (nhiệt trị 27 MJ/kg), nhà máy B dùng khí thiên nhiên (nhiệt trị 50 MJ/kg, thành phần chính CH₄). Giải thích vì sao nhà máy B thường được đánh giá là "thân thiện với khí hậu hơn" trên mỗi đơn vị điện năng tạo ra, dù cả hai đều là nhiên liệu hoá thạch không tái tạo.
- 2
Vì khí thiên nhiên có nhiệt trị cao hơn than đá gần gấp đôi, để tạo cùng lượng điện năng, nhà máy B cần đốt khối lượng nhiên liệu ít hơn đáng kể so với nhà máy A.
- 3
CH₄ (CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O) có tỉ lệ hydrogen trên carbon cao hơn than đá (gần như thuần carbon), nên trên mỗi đơn vị năng lượng toả ra, đốt CH₄ sinh ra ít CO₂ hơn đốt than.
- 4
Vì cả hai lý do trên, đốt khí thiên nhiên thường thải ít CO₂ hơn đốt than trên mỗi đơn vị điện năng — nhưng khí thiên nhiên vẫn là nhiên liệu hoá thạch không tái tạo, và việc khai thác, vận chuyển khí vẫn có thể làm rò rỉ CH₄ (khí giữ nhiệt rất mạnh) ra khí quyển — nên "thân thiện hơn" không có nghĩa là "không gây tác động".
Khi ôn tập, nhiều em học thuộc từng bài riêng lẻ mà không thấy mối liên hệ giữa khoáng sản — nhiên liệu — carbon; hoặc nhầm công thức tính theo phần trăm tạp chất (quên nhân với % trước khi tính theo tỉ lệ mol); và hay quên ghi rõ đơn vị (tấn, kg, g, lít) khi trình bày bài toán tổng hợp nhiều bước.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Chương này kết nối ba chủ đề — khoáng sản và vật liệu, nhiên liệu hoá thạch, chu trình carbon — qua một mạch chung: khai thác và chế biến tài nguyên (đặc biệt là nung đá vôi và đốt nhiên liệu) đều thải CO₂, tác động đến chu trình carbon tự nhiên và gây biến đổi khí hậu.
Bài tổng ôn tập cuối khoá sẽ đưa ra một bộ đề tổng hợp, kết hợp dữ liệu thực tế và tình huống mới để em vận dụng toàn bộ kiến thức đã học — chuẩn bị tốt nhất trước khi bước sang khoá học hoá học hữu cơ tiếp theo.