گام به گام علوم تجربی نهم | فصل 3: به دنبال محیطی بهتر برای زندگی

باز شدن زود هنگام شکوفه‌های درختان در زمستان یکی از تبعات بر هم خوردن چرخه‌های طبیعی است. درباره این رویداد و عوامل مؤثر بر آن و نتایج احتمالی آن در کلاس گفت‌وگو کنید.

افزایش دمای کره زمین سبب ایجاد تغییرات در فصل­‌ها و زیاد شدن دما در زمستان و بازشدن زودهنگام شکوفه‌ها در زمستان می­‌گردد. بر اثر باز شدن زودتر شکوفه‌ها و سرمازدگی آن در شب‌های زمستان باردهی درختان کم شده و سبب خسارت باغداران و جامعه می­‌گردد.

شکل زیر الگویی ساده از چرخهٔ کربن را نشان می‌دهد. در این باره در کلاس گفت‌وگو کنید.

کربن هوا (کربن­ دی­‌اکسید) از طریق فتوسنتز وارد بدن گیاهان و جانوران شده و با تنفس آن­ها دوباره وارد هوا می‌­گردد کربن بدن جانداران (مواد آلی) از طریق مرگ و پوسیدگی و تجزیه به خاک وارد شده (تولید کود - تولید سوخت فسیلی) و از طریق کودهای طبیعی یا کودهای شیمیایی مصرفی در کشاورزی دوباره وارد بدن جانداران می­‌شود. کربن از طریق سوزاندن مواد آلی و سوخت‌های فسیلی وارد هوا می‌­شود و دوباره از طریق باران­‌های اسیدی و تولید سنگ­‌های آهکی به زمین باز می­‌گردد. این چرخه در هر مرحله برگشت‌پذیر است.

شکل زیر چرخه‌ای از کربن را نشان می‌دهد. با توجه به آن به پرسش ها پاسخ دهید.

الف) در موارد مشخص شده با «1»، «2» و «3» آیا گاز کربن دی‌اکسید مصرف می‌شود یا تولید؟

در قسمت کارخانه­‌ها و ماشین‌ها تولید کربن ­دی‌اکسید بیشتر است (به دلیل سوزاندن سوخت­‌های فسیلی) - در قسمت گیاهان مصرف کربن ­دی‌اکسید بیشتر از تولید آن است (به دلیل فتوسنتز) - در قسمت انسان و جانوران تولید کربن­ دی‌­اکسید بیشتر است (به دلیل تنفس)

ب) کدام یک از بخش‌های نشان داده شده، در چرخهٔ طبیعی کربن وجود ندارد؟

بخش استخراج و سوزاندن سوخت­‌های فسیلی (کارخانجاتی که از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنند) در چرخه ­ی طبیعی وجود ندارد.

پ) مصرف سوخت‌های فسیلی چه تأثیری روی چرخه‌های طبیعی دیگر می‌گذارد؟ توضیح دهید.

توزان چرخه­‌های دیگر را بر هم می‌­زند. مثل بر هم خوردن چرخه­ ی آب (باران­‌های سیل‌آسا و خشکسالی در برخی نقاط زمین)، بر هم خوردن چرخه­ٔ فصول (شروع شدن فصول طبیعی زودتر از فصول تقویمی و افزایش دما در تابستان)، بر هم خوردن چرخه­ٔ سنگ (اثر باران­‌های اسیدی بر سنگ‌ها و فرسایش سنگ­‌ها و خاک‌ها).

با مراجعه به منابع معتبر درباره چگونگی تأثیر افزایش کربن دی‌اکسید بر دمای کره زمین اطلاعاتی جمع آوری کنید و نتایج را به صورت پرده نگار به کلاس گزارش دهید.

افزایش کربن ­دی‌­اکسید سبب افزایش اثر گلخانه‌ای (به دام افتادن اشعه زیر قرمز توسط کربن دی‌اکسید)

در یک فعالیت گروهی درباره کاربردهای نفت خام اطلاعاتی را جمع آوری کنید و نتیجه را به صورت پرده نگار به کلاس گزارش کنید.

الف) تامین انرژی = انرژی گرمایی برای منازل و... - انرژی مکانیکی برای صنایع - انرژی حرکتی برای ماشین‌ها - انرژی الکتریکی برای منازل و...

ب) فرآورده‌های سودمند = فرآورده‌های صنعت پلاستیک - فرآورده‌های دارویی - فرآورده‌های بهداشتی - فرآورده‌های نساجی وپوشاک - کودهای شیمیایی

با توجه به نمودار 1 به پرسش‌ها پاسخ دهید.

الف) بیشترین میزان کشف نفت خام مربوط به کدام دهه است؟

دهه 60 میلادی (1960)

ب) پیش‌بینی می‌شود ذخایر نفت خام در چه دهه‌ای به حداقل برسد؟

سال 2030 میلادی

پ) در چه سالی میزان مصرف نفت خام با کشف آن برابر است؟

سال 1980

ت) در چه سالی میزان مصرف نفت خام از میزان کشف آن پیشی گرفته است؟

از سال 1980 به بعد

دربارهٔ راه‌های کاهش وابستگی اقتصاد کشور به نفت خام اطلاعاتی جمع آوری و در کلاس در این مورد گفت‌وگو کنید. نتیجهٔ گفت‌وگوهای خود را به صورت یک مقاله برای روزنامه‌های کثیرالانتشار محل زندگی خود بفرستید.

1) جلوگیری از خام فروشی نفت

2) ایجاد صنایع پتروشیمی و تبدیل نفت

3) رشد توریسم و صنایع دستی

4) رشد صنایع دیگر و افزایش صادرات غیرنفتی

5) رشد صنایع کشاورزی و غذایی و صادرات محصولات کشاورزی

6) افزایش صادرات فنی و مهندسی

7) استفاده از سایر منابع دیگر انرژی.

8) صرفه‌جویی در مصرف انرژی

الف) چه رابطه‌ای بین دمای جوش با تعداد اتم‌های کربن در هیدروکربن‌ها وجود دارد؟

هر چه تعداد اتم‌های کربن (C) بیشتر باشد، آن ماده دیرتر به جوش می‌آید. (یعنی نقطه جوش بالاتری دارد.)

ب) کدام ترکیب دمای جوش بالاتری دارد؟ به چه دلیل؟

C₁₀H₂₀

C₆H₁₄

C₁₀H₂₀ - زیرا تعداد کربن آن بیشتر از تعداد کربن C₆H₁₄ می باشد.

با توجه به شکل داده شده، مشخص کنید:

الف) کدام هیدروکربن آسان تر جاری می شود؟ چرا؟

(1) -‌ چون تعداد اتم کربن آن از بقیه هیدروکربن ­های نام برده کم­تر است.

ب) هر یک از فرمول‌های زیر به کدام روغن نشان داده شده در شکل روبه رو تعلق دارد؟

1) C₁₂H₁₆ از سمت چپ شکل 1 به نام دودکان

2) C₂₀H₄₂ از سمت چپ شکل 3 به نام ایکوسان

3) C₁₇H₃₆ از سمت چپ شکل 2 به نام هپتادکان

4) C₂₄H₅₀ از سمت چپ شکل 4 به نام تتراکوسان

با توجه به شکل ۳ - الف، به پرسش‌های زیر پاسخ دهید:

الف) در این برج تقطیر، نفت خام را در چند بُرش جدا سازی می‌کنند؟

8 برش نفتی

ب) دمای جوش کدام برش از بقیه بیشتر است؟

پایین­‌ترین برش نفتی در ستون تقطیر (قیر)

پ) مولکول‌های موجود در کدام برش بزرگ‌تر و سنگین‌تر هستند؟ به چه دلیل؟

پایین‌ترین برش نفتی در ستون تقطیر زیرا تعداد اتم کربن آن­‌ها از همه محصولات دیگر بیشتر است.

ت) تعداد اتم‌های کربن در مولکول‌های کدام برش از بقیه کمتر است؟

پایین­‌ترین برش نفتی در ستون تقطیر (قیر)

ث) رنگ مخلوط‌ها در کدام برش تیره‌تر است؟

پایین­‌ترین برش نفتی در ستون تقطیر (قیر)

الف) عنصرهای اصلی سازندهٔ این پلاستیک‌ها چیست؟

عنصرهای اصلی سازنده­ ی پلاستیک­‌ها کربن و هیدروژن است.

ب) خواص فیزیکی اتن را با فراورده‌های حاصل از آن (پلی اِتن) مقایسه کنید.

خواص فیزیکی پلی اِتن: جامد، سفیدرنگ، چگالی 0/9 گرم بر سانتی‌مترمکعب، دمای ذوب 115+ درجۀ سانتی‌گراد، آتشگیری دارد.

خواص فیزیکی اتن: گاز، بی‌رنگ، چگالی 0/1178 گرم بر سانتی‌مترمکعب، دمای ذوب 169- درجۀ سانتیگراد، آتشگیری سریع دارد.

قبض برق خانهٔ مسکونی خودتان را به کلاس بیاورید و با توجه به آن و داده‌های موجود در جدول زیر به پرسش‌ها پاسخ دهید:

الف) حساب کنید میزان برق مصرفی خانواده شما در ۴۵ روز سبب ورود چند کیلوگرم کربن دی‌اکسید به هوا کره می‌شود.

اگر 300 کیلووات ساعت مصرف انرژی 45 روز باشد، چون در کشور ما از سوختن نفت برق تولید میشود، پس 210=300×0.7 کیلوگرم کربن دی اکسید تولیدی در 45 روز.

ب) با توجه به قبض برق خانهٔ مسکونی خودتان، حساب کنید که مقدار کربن دی‌اکسید ورودی به هواکره در اثر مصرف سالانهٔ برق خانواده شما چند کیلوگرم است.

8=45÷365

1680=8×210 کیلوگرم کربن دی اکسید در سال

پ) دربارهٔ میزان آلایندگی هر یک از منبع‌های تولید برق گفت‌وگو کنید.‌

زغال سنگ آلاینده‌تر است چون برای تولید یک کیلووات ساعت برق از سوزاندن زغال سنگ، 0/9 کیلوگرم کربن دی‌اکسید تولید می‌­شود و کمترین آلایندگی مربوط به برق تولید شده از سلول­‌های خورشیدی است که فقط 0/05 کیلوگرم کربن دی‌اکسید تولید می­‌کند.

ت) هرگاه بدانید که یک درخت میانسال به طور میانگین سالانه ۱۰ کیلوگرم کربن دی‌اکسید مصرف می‌کند؛ حساب کنید چند درخت لازم است تا همهٔ کربن دی‌اکسید تولید شده توسط خانواده شما مصرف شود.

168=10÷1680 درخت لازم است.

درباره اینکه شما چه کارهایی می توانید انجام دهید تا محیط زندگی برای شما، خانواده شما وهمسایگان و همشهری هایتان مناسب تر شود در گروه خود گفت و گو کنید و نتیجه را به کلاس گزارش دهید.

برای کاهش آلودگی محیط ­زیست و یافتن محیطی مناسب برای زندگی باید کارهای زیر را انجام دهیم:

کاشت درختان و جنگل­ کاری

استفاده از انرژی­‌های پاک مثل انرژی خورشیدی، انرژی باد و آب جاری و انرژی زمین گرمایی و...

بهینه­ سازی مصرف سوخت و انرژی در صنایع، ماشین‌ها و منازل

بازیافت پلاستیک‌ها

دفن کربن دی‌اکسید