Bài: Phóng xạ tích hợp Giáo dục Môi trường

Kết luận về thế năng trọng trờng Hoạt động 4 …phút: phút: Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Sử dụng công thức 26.

III.- Một số bàI soạn vật lí tích hợp GDMT

- Nêu đợc đơn vị đo thế năng;

Thế năng trọng tr ờngTrọng tr ờng

Sinh công bào mòn đất, gây sạt lở (sói mòn và làm

đất bạc mầu) Trồng cây chống sói mòn,…

Thế năng

- Hiểu đợc công thức công của lực đàn hồi, công thức tính thế năng đànhồi.

- Hiểu đợớc sự biến thiên thế năng của nớc trong tự nhiên có thể sinhcông có ích song cũng có thể gây ra tác động có hại

2 Kĩ năng:

- Vận dụng đợc các khái niệm trọng trờng, thế năng trọng trờng, côngcủa trọng lực, thế năng đàn hồi để giải thích các hiện tợng trong đờisống và tự nhiên;

3 Thái độ:

Quan tâm trồng cây, ý thức bảo vệ rừng

II Chuẩn bị

1 Giáo viên

- Biên soạn nội dung câu hỏi 1-4 SGK thành các câu trắc nghiệm;

- Dụng cụ thí nghiệm về thế năng của trọng trờng, của lực đàn hồi

- Chuẩn bị các hình ảnh về sói mòn đất, hình ảnh về tác dụng chống sóimòn đất của rừng (có đợc một đoạn video ngắn về lũ thì tốt)

2 Học sinh

- Làm thí nghiệm về thế năng của lực đàn hồi;

3 Gợi ý ứng dụng CNTT

- Hình ảnh thế năng của nớc trong nhà máy thuỷ điện, búa máy,…Hình

ảnh về sói mòn đất, về sự tàn phá của nớc lũ, về tác dụng cản lũ củarừng…

- Hình ảnh thế năng vật đàn hồi

III Tổ chức các hoạt động dạy học

Hoạt động 1 (… phút): Kiểm tra bài cũ

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

-Đ ộng năng là gì? Công của lực tác

dụng và độ biến thiên động năng?

- Nhận xét câu trả lời của bạn

- Cho nhận xét: Biến thiên động năng

của một vật đang rơi?

-Nêu câu hỏi và yêu cầu HS trả lời

- Nhận xét đánh giá

Hoạt động 2 (…phút): Tìm hiểu khái niệm trọng trờng

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

- Đọc mục 1 Trọng trờng và cho nhận

xét về biểu hiện của trọng trờng

- Lấy các ví dụ thực tế về biểu hiện

của trọng trờng, sự sinh công của trọng

- Yêu cầu HS đọc mục 1

-Hớng dẫn HS tìm hiểu các khái niệmtrọng lực, trọng trờng, trọng trờng đều;

- Yêu cầu HS lấy ví dụ và nhận xét

lực

Hoạt động 3 (…phút): Thế năng trọng trờng Biểu thức tính thế năng trọng ờng

tr-Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

- Đọc ví dụ về sự sinh công của búa

máy Tìm các ví dụ tơng tự và khái

quát, tự nêu đợc kháI niệm thê năng

t

w = mgz Nhận xét câu trả lời của

HS Kết luận về thế năng trọng trờng

Hoạt động 4 ( …phút): phút): Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

- Sử dụng công thức (26.2) để tính

công của trọng lực khi một vật có khối

lợng m rơi tử điểm M có độ cao zM

tới điểm N có độ cao zN Phát biểu kết

luận khái quát và các hệ quả Trả lời

Hoạt động 5 (…phút):Tích hợp GDMT sói mòn đất, sự tàn phá của nớc lũ

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

- Nêu các ví dụ lợi dụng thế năng dòng

nớc, các tác động có hại của thế năng

của nớc ( cối giã gạo nớc, cọn nớc, nhà

máy thuỷ điện; sói mòn đất, sự tàn phá

của nớc lũ, biện pháp chống sói mòn

đất và hạn chế tác hại của lũ…)

-Nhận xét câu trả lời của HS, giới thiệuhình ảnh nhà máy thuỷ điện, sói mòn

đất, ruộng bậc thang , vai trò của rừng.Hớng dẫn HS tự tìm hiểu thêm

Hoạt động 6 (…phút): Thế năng đàn hồi Công của lực đàn hồi Thế năng đàn hồi

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

-Nhắc lại các hiểu biết về thế năng đàn

hồi đã học ở lớp 8 Cho các ví dụ thực

tế khi một vật biến dạng thì sinh công

-Đọc SGK, phát biểu công thức tính

công của lực đàn hồi

- Phát biểu định nghĩa về thế năng đàn

hồi, nêu biểu thức

- Đặt câu hỏi để kiểm tra hiểu biết của

HS về thế năng đàn hồi đã học ở lớp 8, yêu cầu HS cho ví dụ

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

-Nêu định nghĩa và ý nghĩa của thế

năng: a trọng trờng; b đàn hồi - Nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS Phát biểu kết luận

- Nhận xét câu trả lời của bạn

Hoạt động 8 (…phút):Hớng dẫn về nhà

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà

- Những chuẩn bị cho bài sau - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà- Yêu cầu HS chuẩn bị bài sau

IV Giới thiệu một số tài liệu phục vụ GDMT

1 Công thức đơn giản tính công suất của nhà máy thuỷ điện:

công xuất của một máy thủy điện đợc xác định bởi chiều cao của thác nớc h, lu

l-ợng của dòng chảy trong một đơn vị thời gian 

t

mgh

INCLUDEPICTURE "http://upload.wikimedia.org/wikipedia/vi/thumb/6/61/Dap_thuy_dien_Hoa_Binh.JPG/250px-Dap_thuy_dien_Hoa_Binh.JPG" \* MERGEFORMATINET

Đập thủy điện Hũa Bỡnh và một phần lũng hồ Hũa Bỡnh

Hình ảnh đập n ớc thuỷ điện

3.Tài liệu đọc thêm

Thuỷ điện và các vấn đề môi trờng sinh thái

Sự phỏt điện của nhà mỏy điện cũng cú thể ảnh hưởng đến mụi trườngcủa dũng sụng bờn dưới Thứ nhất, nước sau khi ra khỏi turbine thường chứa rất

ớt cặn lơ lửng, cú thể gõy ra tỡnh trạng xối sạch lũng sụng và làm sạt lở bờ sụng.Thứ hai, vỡ cỏc turbine thường mở khụng liờn tục, cú thể quan sỏt thấy sự thayđổi nhanh chúng và bất thường của dũng chảy Tại Grand Canyon, sự biến đổidũng chảy theo chu kỳ của nú bị cho là nguyờn nhõn gõy nờn tỡnh trạng súi mũncồn cỏt ngầm Lượng oxy hoà tan trong nước cú thể thay đổi so với trước đú.Cuối cựng, nước chảy ra từ turbine lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập, điềunày cú thể làm thay đổi số lượng cõn bằng của hệ động vật, gồm cả việc gõy hạitới một số loài Cỏc hồ chứa của cỏc nhà mỏy thuỷ điện ở cỏc vựng nhiệt đới cúthể sản sinh ra một lượng lớn khớ methane và carbon dioxide Điều này bởi vỡcỏc xỏc thực vật mới bị lũ quột và cỏc vựng tỏi bị lũ bị tràn ngập nước, mục nỏttrong một mụi trường kỵ khớ và tạo thành methane, một khớ gõy hiệu ứng nhàkớnh mạnh Methane bay vào khớ quyển khớ nước được xả từ đập để làm quayturbine Theo bản bỏo cỏo của Uỷ ban Đập nước Thế giới (WCD), ở nơi nàođập nước lớn so với cụng suất phỏt điện (ớt hơn 100 watt trờn mỗi km2 diện tớch

bề mặt) và khụng cú việc phỏ rừng trong vựng được tiến hành trước khi thicụng đập nước, khớ gas gõy hiệu ứng nhà kớnh phỏt ra từ đập cú thể cao hơnnhững nhà mỏy nhiệt điện thụng thường Ở cỏc hồ chứa phương bắc Canada và

Bắc Âu, sự phát sinh khí nhà kính tiêu biểu chỉ là 2 đến 8% so với bất kỳ mộtnhà máy nhiệt điện nào.

Một cái hại nữa của các đập thuỷ điện là việc tái định cư dân chúng sống trong vùng hồ chứa Trong nhiều trường hợp không một khoản bồi thường nào có thể bù đắp được sự gắn

bó của họ về tổ tiên và văn hoá gắn liền với địa điểm đó vì chúng có giá trị tinh thần đối với họ Hơn nữa, về mặt lịch sử và văn hoá các địa điểm quan trọng có thể bị biến mất, như

nam Thổ Nhĩ Kỳ.Một số dự án thuỷ điện cũng sử dụng các kênh, thường để đổi hướng dòng sông tới độ dốc nhỏ hơn nhằm tăng áp suất có được Trong một số trường hợp, toàn bộ dòng sông có thể bị đổi hướng để trơ lại lòng sông cạn Những ví dụ như vậy có thể thấy tại

Sông Tekapo và Sông Pukaki Những người tới giải trí tại các hồ chứa nước hay vùng xả nước của nhà máy thuỷ điện có nguy cơ gặp nguy hiểm do sự thay đổi mức nước, và cần thận trọng với hoạt động nhận nước và điều khiển đập tràn của nhà máy Việc xây đập tại vị trí địa lý không hợp lý có thể gây ra những thảm hoạ như vụ Đập Vajont tại Ý, gây ra cái chết của 2001 người năm 1963.

Canh tác ở vùng đất dốc

Ruộng bậc thang ở Sa Pa (Nguồn: Bỏch khoa toàn thư mở Wikipedia ).

Bài 60 Nguyên tăc hoạt động của động cơ nhiệt và máy lạnh

- Hiểu đợc nguyên lí II NĐLH và chiều diễn biến của các quá trình trong

tự nhiên, bổ xung cho nguyên lí I NĐLH nh thế nào Phát biểu đợcnguyên lí II NĐLH;

- GDMT: HS hiểu đợc các chất thải và tác nhân của động cơ nhiệt và máylạnh gây ô nhiễm môi trờng

2 Kĩ năng

- Nhận biết và phân biệt đợc nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân cùng bộphận phat động, sinh công ra hay nhận vào ở một số máy hay gặp trongthực tế;

- GDMT: biết phân tích các tác động gây ô nhiễm môi trờng từ các độngcơ nhiệt và máy làm lạnh, các biện pháp khác phục (tiếng ồn, hiệu ứngnhà kính, vai trò của cây xanh…)

- Gợi ý ứng dung CNTT: Các loại động co nhiệt, máy lạnh

- Một số máy nhiệt trong thực tế

Máy lạnh

Nguyên tắc hoạt động

Nguồn nóng

Tác nhân

Nguồn lạnh

Nhận côngA

Hiệu năng

Môi chất lạnh gây ô nhiễm môi tr ờng

Hiệu ứng nhà kính, xuất phát từ effet de serre trong tiếng Pháp, do Jean

Baptiste Joseph Fourier lần đầu tiên đặt tên, dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khinăng lượng bức xạ của tia sáng mặt trời, xuyên qua các cửa sổ hoặc mái nhàbằng kính, được hấp thụ và phân tán trở lại thành nhiệt lượng cho bầu khônggian bên trong, dẫn đến việc sưởi ấm toàn bộ không gian bên trong chứ khôngphải chỉ ở những chỗ được chiếu sáng.Hiệu ứng này đã được sử dụng từ lâutrong các nhà kính trồng cây Ngoài ra hiệu ứng nhà kính còn được sử dụngtrong kiến trúc, dùng năng lượng mặt trời một cách thụ động để tiết kiệm chấtđốt sưởi ấm nhà ở

Hiệu ứng nhà kính khí quyển

Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặtđất và được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng dài Một số phân tửtrong bầu khí quyển, trong đó trước hết là điôxít cacbon và hơi nước, có thể hấpthụ những bức xạ nhiệt này và thông qua đó giữ hơi ấm lại trong bầu khí quyển.Hàm lượng ngày nay của khí đioxit cacbon vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng

nhiệt độ thêm khoảng 30 °C Nếu không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên nàynhiệt độ trái đất của chúng ta chỉ vào khoảng –15°C.

Có thể hiểu một cách sơ lược như sau : ta biết nhiệt độ trung bình của bềmặt trái đất được quyết định bởi cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếuxuống trái đất và lượng bức xạ nhiệt của mặt đất vào vũ trụ Bức xạ nhiệt củamặt trời là bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khíCO2 để đi tới mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ trái đất vào vũ trụ là bước sóngdài, không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 dày và bị CO2 + hơi nước trongkhí quyên hấp thụ Như vậy lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyểnbao quanh trái đất tăng lên Lớp khí CO2 có tác dụng như một lớp kính giữnhiệt lượng tỏa ngược vào vũ trụ của trái đất trên quy mô toàn cầu Bên cạnhCO2 còn có một số khí khác cũng được gọi chung là khí nhà kính như NOx,Metan, CFC

Ở thời kỳ đầu tiên của lịch sử trái đất, các điều kiện tạo ra cuộc sống chỉ

có thể xuất hiện vì thành phần của điôxít cacbon trong bầu khí quyển nguyênthủy cao hơn, cân bằng lại lượng bức xạ của mặt trời lúc đó yếu hơn đếnkhoảng 25% Cường độ của các tia bức xạ tăng lên với thời gian Trong khi đó

đã có đủ cây cỏ trên Trái Đất, thông qua sự quang hợp, lấy đi một phần khíđiôxít cacbon trong không khí tạo nên các điều kiện khí hậu tương đối ổn định

Khí nhà kính

Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài(hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất khi được chiếu sáng bằng ánhsáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt lại cho trái đất, gây nên hiệu ứng ấm Cáckhí nhà kính chủ yếu bao gồm: hơi nước, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC

Tỷ lệ phần trăm các khí gây hiệu ứng nhà kính:

Hiệu ứng nhà kính nhân loại

Từ khoảng 100 năm nay con người tác động mạnh vào sự cân bằng nhạycảm này giữa hiệu ứng nhà kính tự nhiên và tia bức xạ của mặt trời Sự thay đổinồng độ của các khí nhà kính trong vòng 100 năm lại đây (điôxít cacbon tăng20%, mêtan tăng 90%) đã làm tăng nhiệt độ lên 2°C

Không nên nhầm lẫn hiệu ứng nhà kính nhân loại với việc làm tổn thấtđến lớp khí ôzôn ở tầng bình lưu cũng do loài người gây ra

Những ảnh hưởng có thể xảy ra do hiệu ứng nhà kính nhân loại

Phần lớn các nhà khoa học ủng hộ giả thuyết cho rằng việc tăng nồng độcác khí nhà kính do loài người gây ra, hiệu ứng nhà kính nhân loại, sẽ làm tăngnhiệt độ trên toàn cầu (sự nóng lên của khí hậu toàn cầu) và như vậy sẽ làmthay đổi khí hậu trong các thập kỷ và thập niên kế đến

Giả thuyết này bị phủ nhận bởi một số người gọi là nhà phê bình khí hậu

mà con số các nhà khoa học trong họ đã giảm đi rõ rệt trong những năm vừaqua

Sau đây là một số hậu quả liên đới với việc thay đổi khí hậu do hiệu ứngnày có thể gây ra:

- Các nguồn nước: Chất lượng và số lượng của nước uống, nước tưới tiêu, nướccho kỹ nghệ và cho các máy phát điện, và sức khỏe của các loài thủy sản có thể

bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự thay đổi của các trận mưa rào và bởi sự tăngkhí bốc hơi Mưa tăng có thể gây lụt lội thường xuyên hơn Khí hậu thay đổi cóthể làm đầy các lòng chảo nối với sông ngòi trên thế giới

- Các tài nguyên bờ biển: Chỉ tại riêng Hoa Kỳ, mực nước biển dự đoán tăng 50

cm vào năm 2100, có thể làm mất đi 5.000 dặm vuông đất khô ráo và 4.000dặm vuông đất ướt

- Sức khỏe: Số người chết vì nóng có thể tăng do nhiệt độ cao trong những chu

kì dài hơn trước Sự thay đổi lượng mưa và nhiệt độ có thể đẩy mạnh các bệnhtruyền nhiễm

- Nhiệt độ tăng lên làm tăng các quá trình chuyển hóa sinh học cũng như hóahọc trong cơ thể sống, gây nên sự mất cân bằng

- Lâm nghiệp: Nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy ra hơn

- Năng lượng và vận chuyển: Nhiệt độ ấm hơn tăng nhu cầu làm lạnh và giảmnhu cầu làm nóng Sẽ có ít sự hư hại do vận chuyển trong mùa đông hơn,nhưng vận chuyển đường thủy có thể bị ảnh hưởng bởi số trận lụt tăng hay bởi

sự giảm mực nước sông

- Xa hơn nữa nếu nhiệt độ của quả đất đủ cao thì có thể làm tan nhanh băngtuyết ở Bắc Cực và Nam Cực và do đó mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thểdẫn đến nạn hồng thủy.

Các nỗ lực hiện tại để giảm trừ Hiệu ứng nhà kính nhân loại

Một trong những cố gắng đầu tiên của nhân loại để giảm mức độ ấm dần

do khí thải kỹ nghệ là việc các quốc gia đã tham gia bàn thảo và tìm cách kí kếtmột hiệp ước có tên là Nghị định thư Kyoto Tuy nhiên, hiệp ước này khôngđược một số nước công nhận, trong đó quan trọng nhất là Mỹ với lí do là hiệpđịnh này có khả năng gây tổn hại cho sự phát triển kinh tế của Hoa Kỳ

Tuy nhiên, về phía nội bộ nước Mỹ và các nước tiên tiến khác, nhiều nỗlực để giảm khí độc mà chủ yếu thải ra từ xe máy nổ và các nhà máy kỹ nghệ

đã được áp dụng khá mạnh mẽ Ở Hoa Kỳ, hầu hết các tiểu bang đều có luật bắtbuộc các phương tiện giao thông dùng động cơ nổ phải có giấy chứng nhận quađược các thử nghiệm định kì về việc đạt tiêu chuẩn nhả khói của hệ thống xe

Sự suy giảm ôzôn (Nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia)

INCLUDEPICTURE "http://upload.wikimedia.org/wikipedia/vi/thumb/d/d6/Lo_

Thung_Ozon_Lon_Nhat_Sept_2000.jpg/

200px-Lo_Thung_Ozon_Lon_Nhat_Sept_2000.jpg" \* MERGEFORMATINET

Sự suy giảm tầng ôzôn là hiện tượng giảm lượng ôzôn trong tầng bình

lưu Từ năm 1979 cho đến năm 1990 lượng ôzôn trong tầng bình lưu đã suygiảm vào khoảng 5% Vì lớp ôzôn ngăn cản phần lớn các tia cực tím có hạikhông cho xuyên qua bầu khí quyển Trái đất, sự suy giảm ôzôn đang được quansát thấy và các dự đoán suy giảm trong tương lai đã trở thành một mối quan tâmtoàn cầu, dẫn đến việc công nhận Nghị định thư Montreal hạn chế và cuối cùngchấm dứt hoàn toàn việc sử dụng và sản xuất các hợp chất cácbon của clo và flo

(CFC - chlorofluorocacbons) cũng như các chất hóa học gây suy giảm tầng

ôzôn khác như tetraclorit cácbon, các hợp chất của brôm (halon) vàmethylchloroform

Sự suy giảm ôzôn thay đổi tùy theo vùng địa lý và tùy theo mùa Lỗthủng ôzôn dùng để chỉ sự suy giảm ôzôn nhất thời hằng năm ở hai cực Tráiđất, những nơi mà ôzôn bị suy giảm vào mùa Xuân (cho đến 70% ở 25 triệukm2 của Nam Cực và cho đến 30% ở Bắc Cực) và được tái tạo trở lại vào mùa

hè Nồng độ clo tăng cao trong tầng bình lưu, xuất phát khi các khí CFC và cáckhí khác do loài người sản xuất ra bị phân hủy, chính là nguyên nhân gây ra sựsuy giảm này

Trong các thảo luận chính trị công khai "suy giảm tầng ôzôn" đồng nghĩavới lý thuyết cho rằng xu hướng suy giảm ôzôn toàn cầu, được gây ra vì thảicác khí CFC, sẽ tạo điều kiện cho các bức xạ cực tím đến mặt đất nhiều hơn

Cường độ gia tăng của các bức xạ cực tím đang được nghi ngờ chính lànguyên nhân gây ra nhiều hậu quả trong sinh học, thí dụ như gia tăng các khối

u ác tính, tiêu hủy các sinh vật phù du trong tầng có ánh sáng của biển

Tạo thành ôzôn

Ôzôn trong bầu khí quyển được tạo thành khi các tia cực tím chạm phảicác phân tử ôxy (O2), chứa hai nguyên tử ôxy, tạo thành hai nguyên tử ôxy đơn,được gọi là ôxy nguyên tử Ôxy nguyên tử kết hợp cùng với một phân tử ôxytạo thành ôzôn (O3) Phân tử ôzôn có hoạt tính cao, khi bị tia cực tím chạmphải, lại tách ra thành phân tử ôxy và một ôxy nguyên tử, một quá trình liên tụcgọi là chu kỳ ôxy-ôzôn

Trước khi bắt đầu xu hướng suy giảm ôzôn, lượng ôzôn trong tầng bìnhlưu được giử ổn định nhờ vào cân bằng giữa tạo thành và phân hủy các phân tửôzôn nhờ vào tia cực tím

Phân hủy ôzôn

Ôzôn có thể bị phá hủy bởi các nguyên tử clo, flo hay brôm trong bầu khíquyển Các nguyên tố này có trong một số hợp chất bền nhất định, đặc biệt làchlorofluorocacbon (CFC), đi vào tầng bình lưu và được giải phóng bởi các tiacực tím

Quan trọng nhất là các nguyên tử clo được tạo thành như thế sẽ trở thànhchất xúc tác hủy diệt các phân tử ôzôn trong một chu kỳ khép kín Trong chu kỳnày, một nguyên tử clo tác dụng với phân tử ôzôn, lấy đi một nguyên tử ôxy(tạo thành ClO) và để lại một phân tử ôxy bình thường Tiếp theo, một ôxynguyên tử tự do sẽ lấy đi ôxy từ ClO và kết quả cuối cùng là một phân tử ôxy

và một nguyên tử clo, bắt đầu lại chu kỳ Một nguyên tử clo đơn độc sẽ phânhủy ôzôn mãi mãi nếu như không có các phản ứng khác mang nguyên tử clo rakhỏi chu kỳ này bằng cách tạo nên các nguồn chứa khác như axít clohydric vàclo nitrat (ClONO2)

Phản ứng của nguyên tử clo trong các nguồn chứa này thông thườngchậm nhưng được gia tăng khi có các đám mây tầng bình lưu ở địa cực, xuấthiện trong mùa Đông ở Nam Cực, dẫn đến chu kỳ tạo thành lỗ thủng ôzôn theomùa.

Các nguyên nhân của lỗ thủng ôzôn

Lỗ thủng ôzôn Nam Cực là phần của tầng bình lưu Nam Cực mà mức độôzôn hiện tại đã giảm xuống chỉ còn 33% so với các trị trước năm 1975 Lỗthủng ôzôn xuất hiện vào mùa xuân ở Nam Cực, từ tháng 9 cho đến đầu tháng

12, khi gió tây mạnh bắt đầu thổi tuần hoàn trên lục địa và tạo thành bầu chứakhí quyển Trong các "gió xoáy địa cực" này, hơn 50% ôzôn vùng phía dướicủa tầng bình lưu bị phân hủy trong mùa xuân

Ánh sáng mặt trời ở các vùng địa cực dao động nhiều hơn ở các nơi khác

và trong ba tháng mùa Đông hầu như là tối tăm không có bức xạ mặt trời Nhiệt

độ không khí ở vào khoảng -80°C hay lạnh hơn gần như trong suốt mùa Đông

đã tạo nên các đám mây ở tầng bình lưu trên địa cực Các phần tử của nhữngđám mây này bao gồm axít nitric hay nước đóng băng tạo nên bề mặt cho cácphản ứng hóa học gia tăng tốc độ phân hủy các phân tử ôzôn

Như đã giải thích ở phần trên, nguyên nhân chính của giảm sút ôzôn ởNam Cực và các nơi khác là sự hiện diện của các khí gốc có chứa clo (trướcnhất là các CFC và các hợp chất clo với các bon liên quan) bị phân giải khi cótia cực tím tạo thành các nguyên tử clo trở thành chất xúc tác phân hủy ôzôn

Sự giảm sút ôzôn do clo là chất xúc tác có thể xảy ra ở trạng thái khí nhưng sẽtăng đột ngột khi có sự hiện diện của các đám mây tầng bình lưu trên địa cực.Các quá trình quang hóa tham gia tuy phức tạp nhưng đã được tìm hiểu tốt.Quan sát chủ yếu là thông thường phần lớn các clo trong tầng bính lưu ở trong

các "hợp chất chứa" bền, chủ yếu là các hydro clorua (HCl) và clo nitrat(ClONO2) Mặc dù vậy trong mùa Đông và Xuân Nam Cực các phản ứng trên

bề mặt của các phần tử mây chuyển hóa các hợp chất chứa này trở lại thành cácgốc tự do có hoạt tính cao, Cl và ClO Các đám mây cũng có thể lấy đi NO2 từkhí quyển bằng cách biến đổi chúng thành axít nitric, ngăn không cho ClO vừađược tạo thành có thể bị biến đổi trở lại ClONO2 Ánh sáng cực tím gia tăngtrong mùa xuân tạo cho các hợp chất clo phản ứng hủy diệt trên 17% ôzôntrong khi các hợo chất brôm làm giảm sút thêm 33% Vai trò của ánh sáng mặttrời trong giảm sút ôzôn chính là lý do tại sao giảm sút ôzôn ở Nam Cực lớnnhất vào mùa xuân Trong mùa Đông, mặc dù có nhiều mây nhất, không có ánhsáng trên địa cực để thúc đẩy các phản ứng hóa học Phần lớn các ôzôn bị pháhủy ở phía dưới của tầng bình lưu đối ngược với việc giảm sút ôzôn ít hơn rấtnhiều thông qua các phản ứng thể khí đồng nhất xảy ra trước hết là ở phía trêncủa tầng bình lưu Nhiệt độ sưởi ấm vào cuối Xuân phá vỡ các gió xoáy vàotrung tuần tháng 12 Khi ấm lên, không khí giàu ôzôn bay về các vĩ độ thấp, cácđám mây tầng bình lưu bị phá hủy, các quá trình làm giảm sút ôzôn ngưng lại

và lỗ thủng ôzôn được hàn gắn trở lại

Hậu quả của giảm sút ôzôn

Vì tầng ôzôn hấp thụ tia cực tím từ mặt trời, giảm sút tầng ôzôn dự đoán

sẽ tăng cường độ tia cực tím ở bề mặt Trái Đất, có thể dẫn đến nhiều thiệt hạibao gồm cả gia tăng bệnh ung thư da Đấy là lý do dẫn đến Nghị định thưMontreal Mặc dù các giảm sút của ôzôn ở tầng bình lưu gắn liền với các CFC

và có nhiều lý lẽ trên lý thuyết để tin rằng giảm sút ôzôn sẽ dẩn đến tăng tia cựctím trên bề mặt Trái Đất, chưa có nhiều quan sát trực tiếp chứng minh liên hệgiữa giảm sút ôzôn và gia tăng tỷ lệ phát bệnh ung thư da ở con người

Gia tăng tia cực tím vì lỗ thủng ôzôn

Mặc dầu chỉ là một thành phần nhỏ của khí quyển, ôzôn có vai trò chínhtrong việc hấp thụ phần lớn tia bức xạ cực tím Lượng bức xạ cực tím xuyênqua lớp ôzôn giảm theo hàm mũ với độ dầy đặc của lớp ôzôn Do đó việc giảmôzôn trong không khí được dự đoán sẽ cho phép tăng mức độ các tia cực tím ởgần mặt đất một cách đáng kể

Việc tăng các bức xạ của tia cực tím trên bề mặt Trái Đất vì lỗ thủngôzôn chỉ có thể suy ra một phần từ các mô hình tính toán di chuyển nhưng chưa

có thể tính toán từ các đo lường trực tiếp vì thiếu các dữ liệu lịch sử (thời kỳtrước lỗ thủng) đáng tinh cậy của tia cực tím mặc dù có nhiều chương trình mới

đo lường quan sát tia cực tím trên bề mặt

Bởi vì cũng chính những tia cực tím chiếm vị trí đầu tiên trong việc tạothành ôzôn trong lớp ôzôn ở tầng bình lưu bằng ôxy, giảm bớt ôzôn ở tầng bìnhlưu sẽ tạo ra xu hướng gia tăng các quá trình quang hóa sản xuất ôzôn ở tầngthấp hơn (tầng đối lưu)

Các tác động sinh học do tăng cường tia cực tím

Mối quan tâm chính của dư luận về lỗ thủng ôzôn là các tác động củaôzôn đến sức khỏe con người Khi lỗ thủng ôzôn trên Nam Cực tăng to đếnmức bao phủ các phần phía nam của Úc và New Zealand, những người bảo vệmôi trường lo rằng các tia cực tím trên bề mặt Trái Đất có thể gia tăng đáng kể

Các tia bức xạ cực tím có năng lượng cao được hấp thụ bởi ôzôn đượccông nhận chung là một yếu tố tham gia tạo thành các khối u ác tính (ung thưda) Thí dụ như theo một nghiên cứu, tăng 10% các tia cực tím có năng lượngcao được liên kết với tăng 19% các khối u ác tính ở đàn ông và 16% ở phụ nữ

Cho đến nay thâm thủng ôzôn ở phần lớn các địa điểm tiêu biểu chỉ vàokhoảng vài phần trăm Nếu sự thâm thủng ở mức độ cao được quan sát thấy ở

lỗ thủng ôzôn trở thành chung cho toàn cầu, các tác động thực chất có thể sẽtăng nhiều hơn nữa Thí dụ như một nghiên cứu mới đây đã phân tích cho thấyviệc tiêu hủy rộng lớn các phiêu sinh vật 2 triệu năm trước đây trùng khớp vớimột sao băng đến gần Các nhà nghiên cứu cho rằng sự hủy diệt được gây rabởi vì lớp ôzôn suy yếu đi trong thời gian này khi các bức xạ từ sao băng tạothành các ôxít của nitơ làm chất xúc tác phá hủy ôzôn (các phiêu sinh vật đặcbiệt rất nhạy đối với tác động của tia cực tím và rất quan trọng trong dâychuyền thức ăn dưới biển

Tăng cường bức xạ tia cực tím có thể cũng ảnh hưởng đến mùa màng.Sản lượng nhiều loại cây trồng có tầm quan trọng về kinh tế như lúa phụ thuộcvào quá trình cố định nitơ của vi khuẩn lam cộng sinh ở rễ cây Mà vi khuẩnlam rất nhạy cảm với ánh sáng cực tím và có thể bị chết khi hàm lượng tia cựctím gia tăng

Bên cạnh các ảnh hưởng trực tiếp của bức xạ cực tím đối với sinh vật, giatăng tia cực tím trên bề mặt sẽ làm gia tăng lượng ôzôn ở tầng đối lưu Ở mặtđất ôzôn thông thường được công nhận là một yếu tố gây nguy hiểm đến sứckhỏe vì ôzôn có độc tính thể theo tính chất ôxy hóa mạnh Vào thời điểm nàyôzôn trên mặt đất được tạo thành chủ yếu qua tác dụng của bức xạ cực tím đốivới các khí thải từ xe cộ

Bài 22 dòng điện trong chất khí

( Vật lí 10 nâng cao)

I Mục tiêu:

Kiến thức: Học sinh cần phải:

- Phân biệt đợc sự dẫn điện tự lực và không tự lực trong chất khí

- Phân biệt đợc 3 quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí: Phóng điện

ẩn, hồ quang điện và tia lửa điện

Kỹ năng: Học sinh vận dụng đợc kiến thức vào các ứng dụng của quá

trình phóng điện trong chất khí

Thái độ: Thận trọng trong quá trình sử dụng các dụng cụ ứng dụng trong

thực tế, mong muốn tìm hiểu cách phòng tránh tai nạn, bảo vệ môi trờng

Có tinh thần hợp tác trong nhóm, chú ý lắng nghe ý kiến ngời khác

điện, dây dẫn điện

Hai lá kim loại dần cụp lại

G



Bật đèn ga kim quay

Nếu có hạt tải điện và điện tr ờng chất khí dẫn điện

Bản chất dòng điện trong chất khí: dòng e

và ion âm ng ợc chiều điện tr ờng, ion d ơng

cùng chiều điện tr ờng

Ôm không?

GDMT: Hồ quang điện có lợi song cũng có hại với con ng ời

GDMT:

Giới thiệu ảnh h ởng của tia lửa điện tới

cuộc sống con ng ời và động vật Cách hạn

chế tác hại