Bài giảng Hóa học Lớp 12 - Bài 43: Khoa học với vấn đề phát triển kinh tế

HÓA HỌC VÀ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ. I. VẤN ĐỀ NĂNG LƯỢNG VÀ NHIÊN LIỆU : 1. Năng lượng và nhiên liệu có vai trò quan trọng như thế nào đối với sự phát triển kinh tế? ¾ Có nhiều dạng năng lượng khác nhau như : nhiệt năng, hóa năng, điện năng, quang năng Từ dạng năng lượng này có thể biến đổi thành dạng năng lượng khác, thí dụ nhiệt năng có thể biến đổi thành điện năng, quang năng Tất cả các nguồn năng lượng đều có nguồn gốc từ Mặt Trời và trong lòng đất. ¾Mọi hoạt động của con người đều cần năng lượng. Nhu cầu sử dụng năng lượng của con người gia tăng nhanh chóng cùng với sự phát triển của kinh tế – xã hội. !??!!? ¾Nhiên liệu khi bị đốt cháy sinh ra năng lượng (dạng nhiệt năng). ¾Hiện nay, nguồn nhiên liệu chủ yếu là than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên, (được gọi chung là nhiên liệu hoá thạch). ¾Nhiên liệu hoá thạch với trữ lượng có hạn trong vỏ Trái Đất ngày càng cạn kiệt. Bên cạnh chức năng nguồn năng lượng, dầu mỏ và khí đốt thiên nhiên còn là nguyên liệu của ngành công nghiệp hoá học. ƯNăng lượng và nhiên liệu là yếu tố quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế. 2. Những vấn đề đang đặt ra về năng lượng và nhiên liệu ¾Khai thác và sử dụng nhiên liệu hoá thạch cũng đang tạo ra những vấn đề lớn về môi trường như lún đất, ô nhiễm dầu trên đất, trên biển, ô nhiễm không khí, Để đạt mục tiêu là nâng cao tính hiệu quả trong lĩnh vực năng lượng nhằm đạt được sự phát triển bền vững, xu thế phát triển năng lượng cho tương lai là : - Khai thác và sử dụng nhiên liệu ít gây ô nhiễm môi trường như nhiên liệu hỗn hợp, than đá, than hóa học, Chế hóa dầu mỏ vẫn đang là giải pháp quan trọng nhất cho vấn đề năng lượng và nhiên liệu Việt nam đang xây dựng : Khu công nghiệp khí – điện đạm tại Cà Mau Nhà máy lọc dầu Dung Quất tại Quảng Ngãi - Phát triển năng lượng hạt nhân : Việc nghiên cứu sử dụng năng lượng hạt nhân đã có lịch sử hơn 40 năm. Năm 2000, tổng công suất điện nguyên tử của toàn thế giới đạt khoảng 500 triệu kW. Tuy nhiên, các nhà máy điện nguyên tử đòi hỏi kĩ thuật hiện đại, đầu tư lớn và cần những giải pháp an toàn cao. - Phát triển thuỷ năng (năng lượng nước) : Thuỷ năng được xem là năng lượng sạch. - Việt Nam đã xây dựng các nhà máy : - Nhà máy thuỷ điện Thác Bà, - Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình, - Đập thuỷ điện, - Năng lượng thuỷ triều, năng lượng sóng và các dòng hải lưu cũng đang được nghiên cứu sử dụng. Tuy nhiên khi phát triển năng lượng thuỷ điện thường làm cho nhiều vùng đất canh tác và tài nguyên rừng ngập vĩng viễn. - Sử dụng năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng có thể tái sinh không bao giờ cạn kiệt - Dùng hidro làm nhiên liệu, đây là thứ nhiên liệu sạch lí tưởng, sử dụng trong ngành hàng không, trong du hành vũ trụ, tên lửa, ô tô, luyện kim, hoá chất. - Việc sử dụng năng lượng gió cũng đang được chú trọng. - Việt Nam đã khởi công xây dựng nhà máy Phong điện I – Bình Thuận. Đây là nhà máy sử dụng năng lượng gió để phát điện đầu tiên của Việt nam. - Sử dụng năng lượng với hiệu quả cao hơn ở từng gia đình, các khu công nghiệp, các công trình công cộng, giao thông. - Phát động phong trào tiết kiệm năng lượng sâu rộng, thường xuyên, dùng các sản phẩm tiêu thụ ít năng lượng. 3. Hóa học góp phần giải quyết vấn đề năng lượng và nhiên liệu như thế nào ? Để giải quyết vấn đề năng lượng cho tương lai, hóa học cùng các ngành khoa học khác đang phát triển theo hướng : - Nghiên cứu sử dụng các nhiên liệu ít ảnh hưởng đến môi trường như dùng hiđro làm nhiên liệu, đây là thứ nhiên liệu sạch, lí tưởng dùng trong hàng không, du hành vũ trụ, tên lửa, luyện kim, hoá chất. - Nâng cao hiệu quả các quy trình chế hoá, sử dụng nhiên liệu, quy trình tiết kiệm nhiên liệu. - Chế tạo vật liệu chất liệu cao cho ngành năng lượng như vật liệu để chế tạo pin mặt trời có hiệu suất cao. Hóa học đóng vai trò cơ bản trong việc tạo ra nhiên liệu hạt nhân là yếu tố quan trọng nhất trong việc phát triển năng lượng hạt nhân. Bài tập áp dụng : * Nhiên liệu được coi là sạch, ít gây ô nhiễm môi trường hơn cả là : A. Củi, gỗ, than cốc. B. Than đá, xăng, dầu. C. Xăng, dầu. D. Khí thiên nhiên. Sản phẩm của quá trình đốt cháy nhiên liệuTên nhiên liệu Sản phẩm chính Sản phẩm khác Than đá H2O, CO2 Khói (cát hạt nhỏ), SO2, Than cốc CO2 SO2 Khí thiên nhiên CO2, H2O Củi, gỗ CO2, H2O Khói Xăng, dầu CO2, H2O SO2 II. VẤN ĐỀ VẬT LIỆU 1. Vai trò của vật liệu đối với sự phát triển kinh tế Vật liệu là cơ sở vật chất của sự sinh tồn và phát triển của loài người. Theo đà phát triển của khoa học - kĩ thuật, của kinh tế – xã hội, yêu cầu của con người về vật liệu ngày càng to lớn, đa dạng theo hướng : - Kết hợp giữa kết cấu và công dụng. - Loại hình có tính đa năng. - Ít nhiễm bẩn. - Có thể tái sinh. - Tiết kiệm năng lượng. - Bền chắc, đẹp. ™ Để đáp ứng được yêu cầu đó, các nhà khoa học phải tìm kiếm nguyên liệu từ các nguồn chủ yếu từ : - Các khoáng chất, dầu mỏ, khí thiên nhiên. - Không khí, nước. - Từ các loài động, thực vật, Bài tập áp dụng : * Trong số các vật liệu sau, vật liệu nào có nguồn gốc hữu cơ : A. Gốm, sứ. B. Xi măng. C. Chất dẻo. D. Đất sét nặn. 3. Hóa học góp phần giải quyết vấn đề vật liệu cho tương lai : Hóa học kết hợp với các ngành khoa học trong lĩnh vực kĩ thuật vật liệu đang nghiên cứu và khai thác những vật liệu mới có trọng lượng nhẹ, độ bền cao và có công năng đặc biệt như : - Vật liệu compozit (vật liệu gồm chất nền là những polime, chất độn và các phụ gia khác). Có độ bền, độ chịu nhiệt, cao hơn rất nhiều so với polime nguyên chất. Vật liệu này ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Ngôi nhà làm bằng vật liệu compozit - Vật liệu hỗn hợp chất vô cơ và hợp chất hữu cơ : Dùng chất vô cơ làm chất bổ sung cho vật liệu cao phân tử làm thay đổi tính chất của vật liệu. Thí dụ kính thép là loại vật liệu hỗn hợp vô cơ và hữu cơ trong suốt, bền được dùng trong công nghiệp và xây dựng. - Vật liệu hỗn hợp nano (loại vật liệu được cấu tạo bằng hạt có kích cỡ nanomet). ¾ Con người đã và đang nghiên cứu, chế tạo được nhiều loại vật liệu mới đáp ứng yêu cầu ngày một cao của khoa học – công nghệ và sự phát triển của kinh tế – xã hội của nhân loại. • Những người thực hiện : • * Thiết kế : Nam Phương • * Biên tập : Nam Phương • Cùng với sự cộng tác của các thành viên khác • * Để biết thêm chi tiết, vui lòng liên hệ : • Nguyễn Trần Nam Phương – 12A2 – No : 10 • Trường : Bàu Hàm.