Mở đầu trang 75

Đề bài: Ở lớp 7, chúng ta đã biết quang hợp ở thực vật đóng vai trò quan trọng trong chuyển hoá năng lượng của Mặt Trời trên Trái Đất. Vậy, năng lượng mặt trời chuyển hoá như thế nào trên Trái Đất?

Lời giải:

Năng lượng mặt trời được chuyển hoá trên Trái Đất theo nhiều con đường, tạo thành các vòng năng lượng:

• Vòng năng lượng giữa các vật sống: thực vật hấp thụ năng lượng mặt trời qua quang hợp → tạo chất hữu cơ → động vật ăn thực vật để lấy năng lượng.
• Vòng năng lượng theo vòng tuần hoàn của nước: Mặt Trời làm nước bốc hơi → mây → mưa → dòng chảy.
• Ngoài ra, năng lượng mặt trời còn tạo ra gió, sóng biển, dòng biển,…

I. Vòng năng lượng trên Trái Đất

Hoạt động trang 76 (Vòng năng lượng giữa các vật sống)

Đề bài: Quan sát Hình 16.1 và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Mô tả vòng năng lượng giữa các vật sống trên Trái Đất. Nêu dạng năng lượng trong mỗi giai đoạn của vòng năng lượng.
2. Chứng tỏ rằng, năng lượng được chuyển hoá trong vòng năng lượng giữa các vật sống trên Trái Đất đều đến từ Mặt Trời.

Lời giải:

1. Mô tả vòng năng lượng và dạng năng lượng từng giai đoạn:

• Giai đoạn 1 – Quang hợp ở thực vật: Thực vật hấp thụ năng lượng mặt trời (quang năng), kết hợp với CO₂ và nước để tạo ra các phân tử đường (hoá năng) lưu trữ trong lục lạp; đồng thời thải khí O₂.
• Giai đoạn 2 – Động vật ăn thực vật: Động vật ăn thực vật để lấy đường và chất dinh dưỡng (hoá năng).
• Giai đoạn 3 – Hô hấp ở động vật: Trong cơ thể động vật, đường được phân giải nhờ O₂, tạo thành CO₂, nước và năng lượng ATP (hoá năng dạng sử dụng được).
• Khép kín vòng: CO₂ và nước được động vật thải ra môi trường lại được thực vật hấp thụ → vòng năng lượng tiếp diễn.

2. Bước khởi đầu của vòng năng lượng là quang hợp ở thực vật, mà quang hợp chỉ xảy ra khi có ánh sáng mặt trời. Nếu không có Mặt Trời, thực vật không quang hợp → không có thức ăn cho động vật → không tồn tại sự sống.

→ Vậy năng lượng trong vòng năng lượng giữa các vật sống đều có nguồn gốc từ Mặt Trời.

Câu hỏi 1 trang 77 (Vòng năng lượng theo vòng tuần hoàn của nước)

Đề bài: Mô tả sự chuyển hoá giữa các dạng năng lượng trong vòng tuần hoàn của nước.

Lời giải:

Sự chuyển hoá năng lượng trong vòng tuần hoàn của nước:

• Ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống làm nước (biển, sông, hồ) nóng lên và bốc hơi → năng lượng mặt trời chuyển hoá thành nhiệt năng của nước và hơi nước.
• Hơi nước bay lên cao, ngưng tụ thành mây ở những vị trí cao → mây có thế năng.
• Mây rơi xuống thành mưa hoặc tuyết → thế năng chuyển hoá thành động năng của giọt nước.
• Nước chảy thành sông, suối → có động năng (năng lượng dòng chảy), sau đó chảy về biển và tiếp tục vòng tuần hoàn.

Ngoài ra, sự nóng lên không đều của các vùng trên Trái Đất còn tạo ra gió (động năng của không khí) và dòng hải lưu trong đại dương.

Câu hỏi 2 trang 77

Đề bài: Chứng tỏ năng lượng từ gió, năng lượng từ dòng chảy trên Trái Đất cũng đến từ Mặt Trời.

Lời giải:

• Năng lượng từ gió: Mặt Trời chiếu xuống làm các vùng trên Trái Đất nóng lên không đều, tạo sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng → không khí chuyển động tạo thành gió.

→ Không có Mặt Trời thì không có gió. Vậy năng lượng gió có nguồn gốc từ Mặt Trời.

• Năng lượng từ dòng chảy: Mặt Trời làm nước bốc hơi → hơi nước ngưng tụ thành mây → mưa rơi xuống → tạo nên dòng chảy của sông, suối.

→ Không có Mặt Trời thì không có vòng tuần hoàn nước, không có dòng chảy. Vậy năng lượng dòng chảy cũng có nguồn gốc từ Mặt Trời.

Câu hỏi 3 trang 77

Đề bài: Từ vòng năng lượng trên Trái Đất như mô tả trong Hình 16.1 và 16.2, hãy lấy các ví dụ chứng tỏ năng lượng của Trái Đất đến từ Mặt Trời.

Lời giải:

Một số ví dụ:

• Thức ăn hằng ngày (cơm, rau, thịt) đều có nguồn gốc từ thực vật quang hợp nhờ năng lượng mặt trời.
• Năng lượng gió thổi cánh quạt máy phát điện gió → có nguồn gốc từ Mặt Trời.
• Năng lượng dòng chảy dùng trong nhà máy thuỷ điện → cũng từ Mặt Trời.
• Pin mặt trời chuyển trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng.
• Năng lượng hoá thạch (than, dầu, khí) hình thành từ xác sinh vật cổ đại → cũng có nguồn gốc từ Mặt Trời.

II. Năng lượng hoá thạch

Câu hỏi 1 trang 77 (Hình thành dầu mỏ)

Đề bài: Quan sát Hình 16.3, mô tả quá trình hình thành dầu mỏ.

Lời giải:

Quá trình hình thành dầu mỏ trải qua các giai đoạn sau:

• Giai đoạn 1: Vài trăm triệu năm trước, một lượng lớn thực vật và xác sinh vật biển tích tụ dưới đáy đại dương tạo thành trầm tích của động vật và thực vật.
• Giai đoạn 2: Trong hàng triệu năm tiếp theo, các lớp trầm tích bị biến đổi bởi vi khuẩn và chìm sâu hơn, tạo thành các lớp trầm tích.
• Giai đoạn 3: Dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất lớn ở độ sâu khoảng vài kilômét, các lớp trầm tích dần biến thành bùn đen, rồi thành dầu mỏ.
• Giai đoạn 4: Dầu mỏ theo các vết đứt gãy của các lớp đá dâng lên, tích tụ trong các túi đá → trở thành mỏ dầu.
• Giai đoạn 5: Ngày nay, con người khoan, khai thác các mỏ dầu để sử dụng.

Câu hỏi 2 trang 77

Đề bài: Vì sao dầu mỏ không thể bổ sung nhanh và sẽ dần cạn kiệt trong tương lai gần?

Lời giải:

Dầu mỏ không thể bổ sung nhanh và sẽ dần cạn kiệt vì:

• Để hình thành dầu mỏ cần hàng triệu năm với nhiều điều kiện khắc nghiệt (nhiệt độ, áp suất cao, thời gian dài).
• Trong khi đó, tốc độ khai thác và tiêu thụ của con người ngày càng nhanh, vượt xa tốc độ hình thành dầu mỏ trong tự nhiên.

→ Do đó, nguồn dầu mỏ trên Trái Đất sẽ dần cạn kiệt trong tương lai gần.

Câu hỏi 1 trang 78

Đề bài: Nêu ưu điểm và nhược điểm của năng lượng hoá thạch.

Lời giải:

Ưu điểm:

• Là nguồn năng lượng sẵn có, dễ khai thác.
• Dễ chế biến, vận chuyển và tích trữ với khối lượng lớn.
• Công nghệ khai thác và chuyển hoá năng lượng hoá thạch phổ biến, chi phí rẻ.

Nhược điểm:

• Là nguồn năng lượng không tái tạo, ngày càng cạn kiệt.
• Việc khai thác có thể làm thay đổi cấu trúc địa tầng, gây động đất, thay đổi hệ sinh thái.
• Đốt cháy nhiên liệu hoá thạch tạo ra chất thải rắn và các khí độc hại như CO₂, CO, NO₂, NO, SO₂,… gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính, biến đổi khí hậu (tan băng cực, nước biển dâng, thiên tai,…).

Câu hỏi 2 trang 78

Đề bài: Lấy ví dụ chứng tỏ việc đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch có thể gây ô nhiễm môi trường.

Lời giải:

Một số ví dụ:

• Khí thải từ ô tô, xe máy (đốt xăng, dầu) chứa CO, CO₂, bụi mịn gây ô nhiễm không khí ở các thành phố lớn.
• Khói thải từ các nhà máy nhiệt điện đốt than thải ra nhiều CO₂, SO₂, gây mưa acid và hiệu ứng nhà kính.
• Khói đen từ tàu thuỷ, máy bay sử dụng dầu diesel làm ô nhiễm không khí.
• Bếp than tổ ong sinh ra CO, CO₂ ảnh hưởng đến sức khoẻ con người.

III. Các yếu tố ảnh hưởng đến giá nhiên liệu hoá thạch

Câu hỏi 1 trang 79

Đề bài: Giá nhiên liệu hoá thạch phụ thuộc vào những chi phí nào?

Lời giải:

Giá nhiên liệu hoá thạch phụ thuộc vào:

• Chi phí khai thác (gồm chi phí thăm dò, khoan, vận chuyển, tích trữ lưu kho và xử lý các vấn đề môi trường liên quan).
• Nhu cầu sử dụng và cung – cầu trên thị trường.
• Tình hình kinh tế toàn cầu.
• Chính sách của các quốc gia có trữ lượng nhiên liệu lớn.

Câu hỏi 2 trang 79

Đề bài: Chi phí khai thác ảnh hưởng như thế nào đến giá nhiên liệu?

Lời giải:

• Chi phí khai thác chiếm tỉ lệ rất lớn trong giá thành nhiên liệu. Ví dụ theo Hình 16.4, chi phí khai thác chiếm tới 50% giá bán xăng ở Mỹ năm 2023.
• Khi các mỏ dầu, mỏ khí, mỏ than dễ khai thác trên đất liền dần cạn kiệt, con người phải thăm dò và khai thác ở vùng biển sâu, đại dương, vùng hẻo lánh, vùng cực → chi phí khai thác tăng cao.

→ Khi chi phí khai thác tăng thì giá nhiên liệu cũng tăng theo.

Câu hỏi 3 trang 79

Đề bài: Khi tính thêm chi phí khắc phục các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường do sử dụng nhiên liệu hoá thạch (như thuế bảo vệ môi trường,…) làm giá nhiên liệu tăng thì lợi ích là gì?

Lời giải:

Lợi ích khi tính thêm chi phí bảo vệ môi trường vào giá nhiên liệu:

• Giá nhiên liệu tăng → người dân hạn chế sử dụng, tiết kiệm hơn → giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu hoá thạch → giảm phát thải khí độc và khí gây hiệu ứng nhà kính.
• Khuyến khích chuyển sang sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo (năng lượng mặt trời, năng lượng gió,…) thân thiện với môi trường.
• Có thêm ngân sách từ thuế môi trường để khắc phục, xử lí các hậu quả do sử dụng nhiên liệu hoá thạch gây ra.
• Góp phần bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu trên toàn cầu.

Em có thể

Năng lượng từ gió và dòng chảy đến từ Mặt Trời

Lời giải:

• Năng lượng gió: Mặt Trời chiếu xuống làm các vùng trên Trái Đất nóng lên không đều, tạo sự chênh lệch nhiệt độ → không khí chuyển động tạo thành gió.
• Năng lượng dòng chảy: Mặt Trời làm nước bốc hơi → ngưng tụ thành mây → mưa rơi xuống → tạo dòng chảy sông, suối.

→ Cả năng lượng gió và năng lượng dòng chảy đều có nguồn gốc từ Mặt Trời.

Sự chuyển hoá năng lượng mặt trời trong vòng năng lượng giữa các vật sống

Lời giải:

• Thực vật hấp thụ năng lượng mặt trời, thực hiện quang hợp → chuyển CO₂ và nước thành đường (hoá năng) lưu trữ trong lục lạp, thải ra O₂.
• Động vật ăn thực vật, lấy đường và chất dinh dưỡng.
• Trong cơ thể động vật, đường được hô hấp với O₂ → tạo ra năng lượng ATP, đồng thời thải CO₂ và nước ra môi trường.

→ Năng lượng mặt trời chuyển hoá lần lượt thành: quang năng → hoá năng (đường) → ATP.

Ví dụ đốt cháy than, xăng, dầu gây ô nhiễm môi trường

Lời giải:

• Đốt xăng trong xe máy, ô tô → thải khí CO, CO₂, bụi mịn → ô nhiễm không khí ở thành phố.
• Đốt than trong nhà máy nhiệt điện hoặc bếp than tổ ong → thải SO₂, CO₂, khói đen → gây mưa acid, ảnh hưởng sức khoẻ.
• Đốt dầu trong tàu thuỷ, máy bay → thải khí độc và bụi → ô nhiễm không khí và đại dương.

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu