Tài liệu Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho học sinh trung học tình huống tuyên truyền bảo vệ môi trường, bảo vệ bầu khí quyển

Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội Trường THPT Trung Văn Địa chỉ: Phường Trung Văn – Quận Nam Từ Liêm – Hà nội Tên tình huống: TUYÊN TRUYỀN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG, BẢO VỆ BẦU KHÍ QUYỂN Môn học chính được học sinh vận dụng trong giải quyết tình huống : Công Nghệ (Kỹ Thuật Công Nghiệp) Các môn học tích hợp : Vật lý, Hoá học, Địa lý, Sinh học Thông tin về học sinh : 1. Họ và tên : Vũ Quang Ân Ngày sinh : 20/01/1997 Lớp : 12A1 2. Họ và tên : Nguyễn Anh Tú Ngày sinh : 16/05/1997 Lớp : 12A1 Năm học 2014-2015 1.Tên tình huống : « Tuyên truyền bảo vệ môi trường, bảo vệ bầu khí quyển » 2.Mục tiêu giải quyết tình huống: Vận dụng các kiến thức về các bộ môn Vật lý, Công nghệ, Sinh học, Hoá học, Địa lý giúp con người hiểu biết về những hậu quả của hiện tượng ô nhiễm môi trường và có những biện phải giảm thiểu bảo vệ sức khỏe con người và sinh vật. 3.Tông quan về các nghiên cứu liên quan đế việc giải quyến tình huống: Để đạt được hiệu quả cao trong việc tuyên truyền ta cần áp dụng vào nhiều môn học khác nhau: - Về Công Nghệ: Phân tích nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường từ khí thải động cơ, khí thải, chất thải, nước thải từ các khu công nghiệp. - Về Hóa Học: Phân tích thành phần hóa học có trong không khí ô nhiễm và không khí trong lành để nhận biết các chất độc hại bị lẫn trong không khí. - Về Sinh Học: Cảnh bảo những căn bệnh của con người, động vật, thực vật khi phải sống trong môi trường ô nhiễm. - Về Địa lý: Áp dụng phương pháp vẽ biểu đồ mô phỏng và thể hiện tỷ lệ ô nhiễm trong không khí, bầu khí quyển. Quá trình biến đổi khí hậu, tầng ôzon bị thủng như thế nào. - Về Vật lý: Phân tích các hiện tượng trong thực tế khi không khí bị ô nhiễm nặng. 4. 5. Giải pháp giải quyến tình huống và tiến trình giải quyết tình huống. Bầu khí quyển trên trái đất vô cùng quan trọng. Không có loài sinh vật nào có thể sống mà không cần đến không khí. Không khí giúp điều hòa, ổn định nhiệt độ. Không khí ngăn cản các tia phóng xạ nguy hiểm đến từ vũ trụ. Không khí đã bảo vệ con người duy trì sự sống cho con người. Thế nhưng con người lại đang tàn phà thiên nhiên hủy diệt môi trường. Khí quyển bị thay đổi có thể dẫn tới biến đổi khí hậu, nguy hại hơn nữa có thể dẫn tới sự diệt vong của tất cả các loài sinh vật kể cả loài người. Không khí trong lành là không khí chứa : Nitơ 78,084% Oxy 20,946% Agon 0,9340% Oxit cacbon 390 ppmv Neon 18,18 ppmv Heli 5,24 ppmv Metan 1,745 ppmv Krypton 1,14 ppmv hidro 0,55 ppmv Biểu đồ mô phỏng tỷ lệ các chất trong không khí Không khí ô nhiễm là không khí chứa các chất khí độc hại, các chất hoá học như: Cacbon monoxit, Cacbondioxit, Lưu huỳnh dioxit, Cloflocacbon, các oxitnito và Ozon quang hoá. Trước hết, lưu huỳnh dioxit được sinh ra như là sản phẩm phụ trong quá trình đốt cháy than đá, dầu, khí đốt. Nó là một trong những chất gây ra mưa axit ăn mòn các công trình, phá hoại cây cối, biến đất đai thành vùng hoang mạc. Khí SO2 gây bệnh cho người như viêm phổi, mắt . Phương trình : - 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 - S + O2 (to) → SO2 Cloflocacbon là chất khí sinh hàn, từng được dùng trong các thiết bị làm lạnh là hợp chất gây thủng tầng Ôzôn . Ôzôn được biết đến do khả năng hấp thụ bức sạ UV-B. Ôzôn được tạo thành một cách tự nhiên trong tầng Ôzôn. Sự suy giảm Ôzôn và lỗ thủng ôzôn diễn ra bởi cloroflocacbon (CFC) và các chất gây ô nhiễm khác trong bầu khí quyển. - Phương trình : CF2Cl2→ Cl + CF2Cl (a) O3 + Cl →O2 + ClO (b) ClO + O3→ 2O2 + Cl (c) - Nguyên tử Cl sinh ra ở (c) lại tiếp tục tham gia phản ứng như (b), do đó mỗi phân tử CF2Cl2 có thể phá hủy hàng chục ngàn phân tử O3. Theo cơ chế gốc, và phản ứng dây chuyền. Hiện nay CFC đã bị cấm sử dụng. - Nguồn khí thải đang đe dọa các thành phố phát triển là khí thải do đông cơ xe. Các phương tiện đang sử dung đông cơ đố trong. Hỗn hợp không khí và nhiên liệu (thường được gọi là hoà khí) được đốt trong xilanh của động cơ đốt trong. Khi đốt cháy nhiệt độ tăng làm cho khí đốt giãn nở tạo nên áp suất tác dụng lên một piston (píttông) đẩy piston này di chuyển đi. Có nhiều loại động cơ đốt trong khác nhau, một phần sử dụng các chu kì tuần hoàn khác nhau. Tuy vậy tất cả các động cơ đốt trong đều lặp lại trong một chu trình tuần hoàn chu kì làm việc bao gồm 4 bước: nạp, nén, nổ (đốt) và xả. Xả và nạp là hai bước dùng để thay khí thải bằng nhiên liệu mới (ví dụ hoà khí ở động cơ xăng, không khí ở động cơ diesel,...). Nén và nổ dùng để biến đổi năng lượng hoá học (đốt hỗn hợp không khí và nhiên liệu) thông qua nhiệt năng (nhiệt độ) và thế năng (áp suất) thành cơ năng (động năng trong chuyển động quay). Động cơ đốt trong hoạt động xả khí thải ra không khí Nguồn nhiên liệu của các động cơ khí đốt là xăng, dầu và than đá được khai thác ở mỏ. Khi đốt cháy các loại nhiên liệu này sẽ sinh ra các khí gây ô nhiễm Cacbon monoxit và cacbondioxit là nguyên nhân gây ô nhiễm không khí hang đầu. Các khí này được sinh ra từ quá trình đốt cháy trong động cơ đốt trong : Phương trình : - CXHY + (X+Y/4)O2 → XCO2 + Y/2H2O - CXHY + (X/2+Y/4)O2 → XCO+ Y/2H2O ( trong môi trường thiếu O2) Trong kì nạp nhiên liệu một phần không khí đã vào xi-lanh tao nên phả ứng - N + O2 (to) → NO2 - N + O2 (to) → NO Oxit nitơ gây nên hiện tượng mù quang hóa tại các thành phố (Hiện tượng mù quang hóa) Không những thế các quốc gia đang phát triên còn phải chịu sự ô nhiễm do sự phát triển của các ngành công nghiệp. Khói bụi công nghiệp gây ra mưa axít hủy hoại các công trình, các khu rừng. Các sinh vật không thể sống được khi không khí bị ô nhiễm nặng Bên cạnh các khí thải, con người còn phải sống trong bầu không khí ngột ngạt từ các chất thải. Ô nhiễm không khí có sự góp mặt của hoạt đô ông giao thông vâ ôn tải nên chúng ta cần thắt chặt mức tiêu chuẩn khí thải đối với xe nhập đã qua sử dụng và xe đang lưu hành; tăng cường kiểm soát khí thải và chú trọng việc quy hoạch đô thị tổng thể phải kết hợp với giao thông, các khu dân cư, công viên cây xanh; tăng cường phương tiện giao thông công cộng như xe buýt, xe điện trên không, xe điện ngầm… và các hình thức giao thông không gây ô nhiễm. Đồng thời đưa vào thử nghiệm các nguồn nhiên liệu xanhh, thân thiện với môi trường nhằm giảm thiểu khí thải độc hại Ai trong mỗi chúng ta muốn có bầu không khí trong lành thì phải có ý thức bảo vệ môi trường. Một số biện pháp bảo vệ môi trường: (Năng lượng mặt trời-nguồn năng lương vĩnh cửu của tương lai) ( Năng lượng gió) (Thủy năng dòng biển ) Bếp đun bằng năng lượng mặt trời Bộ sạc điện năng lượng mặt trời Thắp sáng công viên bằng dụng cụ tập thể dục Ngói thủy tinh chiếu sáng Thiết bị tiết kiệm điện - Đầu tư công nghệ xử lý khí thải công nghiệp nhằm giảm thiểu ô nhiễm từ hoạt động sản xuất. (Mô hình xử lý khí thải)