Tóm tắt kiến thức chương 4 - Cơ sở tự nhiên và xã hội (HNUE)

Tổng hợp kiến thức trọng tâm Chương 4 giáo trình Cơ sở tự nhiên và xã hội HNUE. Bao quát toàn bộ các chủ đề về Chất, Nước, Không khí, Ánh sáng, Nhiệt, Âm thanh, Dòng điện và Tài nguyên môi trường. Tài liệu chuẩn hỗ trợ sinh viên ngành Sư phạm ôn tập hiệu quả các khái niệm khoa học cơ bản và ứng dụng thực tiễn.

cơ sở tự nhiên và xã hộitóm tắt chương 4vật chất và năng lượngôn thi hnuekiến thức khoa học cơ bảngiáo dục tiểu họctóm tắt giáo trình HNUE

 

4.1. CHẤT

4.1.1. Khái niệm về chất

Vật thể: Những thứ tồn tại xung quanh ta.

  • nature Vật thể tự nhiên: Người, động vật, thực vật, sông suối, đất đá...
  • precision_manufacturing Vật thể nhân tạo: Nhà ở, quần áo, sách vở...

Kết luận: Vật thể được cấu tạo từ các chất. Chất có mặt ở khắp mọi nơi.

4.1.2. Cấu tạo và tính chất

Nguyên tử

Hạt vô cùng nhỏ bé, trung hòa về điện. Đường kính khoảng 1108cm\frac{1}{10^{8}}cm. Gồm hạt nhân (+) và vỏ electron (-).

Phân tử

Hạt đại diện cho chất, gồm các nguyên tử liên kết với nhau, thể hiện đầy đủ tính chất hóa học.

Biến đổi vật lí

Biến đổi về trạng thái (rắn, lỏng, khí), hình dạng, kích thước.

Ví dụ: Nước đá tan thành nước lỏng; Nước lỏng sôi thành hơi nước. Chất vẫn là nước.

Biến đổi hoá học

Biến đổi sinh ra chất mới, làm thay đổi thành phần hóa học của chất ban đầu.

Ví dụ: Mạt sắt để nơi ẩm bị gỉ tạo thành oxit sắt; Đốt cháy gỗ thành tro và khí cacbonic.

4.1.3. Các chất thường gặp

Nguyên tố hoá học

Tập hợp những nguyên tử cùng loại, có cùng số proton trong hạt nhân.

Hiện có 118 nguyên tố. Oxi chiếm 49.4% khối lượng vỏ Trái Đất.

Đơn chất

Tạo nên từ 1 nguyên tố hóa học.

  • Kim loại: Có ánh kim, dẫn điện, nhiệt, tính dẻo (Sắt, Đồng, Nhôm).
  • Phi kim: Không dẫn điện, nhiệt (Oxi, Hiđro, Lưu huỳnh).

Hợp chất

Hình thành từ 2 hay nhiều nguyên tố hóa học theo tỉ lệ xác định.

Ví dụ: Nước (H2OH_{2}O) luôn có tỉ lệ 11% Hiđro và 89% Oxi về khối lượng.

Hỗn hợp

Tạo thành từ 2 hay nhiều chất không hóa hợp với nhau. Có thể trộn theo bất kì tỉ lệ nào. Có thể tách bằng phương pháp lí học.

Ví dụ: Nước muối, không khí, thuốc chữa bệnh.

Dung dịch

Hỗn hợp đồng nhất của dung môi và chất tan. Chất tan phân tán ở kích thước phân tử/nguyên tử.

Ví dụ: Đường tan trong nước (Nước là dung môi, đường là chất tan).

4.2. NƯỚC

4.2.1. Tính chất và vai trò

water

Công thức: H2OH_{2}O

device_thermostat

Sôi ở 100C100^{\circ}C, đông ở 0C0^{\circ}C

opacity

Khối lượng riêng cực đại ở 4C4^{\circ}C (1g/ml1g/ml)

Vai trò sinh học

Nước chiếm >70% trọng lượng cơ thể người. Nhịn uống nước quá 5 ngày sẽ gây nguy hiểm tính mạng.

Chu trình vận động của nước

Nước mặt

(Biển, sông)

arrow_forward

Bốc hơi

(Bức xạ Mặt trời)

arrow_forward

Ngưng tụ

(Mây)

arrow_forward

Nước rơi

(Mưa, Tuyết)

Vòng tuần hoàn nhỏ

Bốc hơi và rơi tại chỗ (thường ở đại dương).

Vòng tuần hoàn lớn

Bốc hơi một nơi, rơi nơi khác và có dòng chảy lục địa.

4.2.3. Các loại nước trên Trái Đất

Nước lục địa

Chiếm 1.75%. Gồm sông (dòng chính, phụ lưu, chi lưu), hồ, đầm và băng hà.

Nước dưới đất

Chiếm 30% nước ngọt. Gồm nước ngầm và suối nước nóng (nhiệt độ tăng theo độ sâu).

Nước biển & Đại dương

Độ mặn trung bình 3.5%. Chuyển động qua sóng, thủy triều và dòng biển (nóng/lạnh).

Kĩ thuật xử lí nước hiện đại

Xử lí nước mặt

  1. Phản ứng & Keo tụ: Dùng phèn sắt/nhôm tạo kết tủa.
  2. Lắng trong: Hạt cặn rơi xuống đáy nhờ trọng lượng.
  3. Lọc: Qua lớp thạch anh giữ cặn nhỏ & vi trùng.
  4. Khử trùng: Dùng Clo hoặc Ozon tiêu diệt vi khuẩn.

Xử lí nước ngầm

  1. Làm thoáng: Oxy hóa sắt(II) thành sắt(III).
  2. Bể lắng/lọc vật liệu nổi: Loại bỏ bông cặn sắt.
  3. Khử trùng: Tương tự xử lí nước mặt.

4.3. KHÔNG KHÍ

4.3.1. Thành phần và cấu tạo

78.1%

Nitơ

20.9%

Oxi

1%

Khác

Các tầng khí quyển

Đối lưu

Sát đất, tập trung 80% khối lượng, nơi xảy ra các hiện tượng thời tiết.

Bình lưu

Chứa tầng Ozon (22-25km) bảo vệ Trái Đất khỏi tia cực tím.

Tầng giữa

Cao từ 50-80km.

Tầng nhiệt

80-800km, chứa tầng điện li phản hồi sóng vô tuyến.

Vai trò của không khí

respiratory_rate

Duy trì hô hấp cho con người, động vật và quang hợp cho cây cối.

shield

Bảo vệ Trái Đất khỏi thiên thạch và các tia bức xạ vũ trụ độc hại.

thermostat

Điều hòa nhiệt độ mặt đất, ngăn thoát nhiệt ban đêm.

local_fire_department

Cần cho sự cháy và quá trình oxi hóa chậm tạo năng lượng cơ thể.

Thời tiết & Khí hậu

Thời tiết: Trạng thái khí quyển tại một thời điểm nhất định. Khí hậu: Trạng thái trung bình của khí quyển trong nhiều năm.

Biến đổi khí hậu là thách thức lớn nhất của nhân loại hiện nay.

Các loại gió chính

Gió mùa

Theo mùa (lục địa - đại dương)

Gió đất - biển

Đổi hướng trong ngày đêm

Gió Tín phong

Thổi từ chí tuyến về xích đạo

Gió vượt núi

Khô và nóng (Ví dụ: gió Lào)

Gió thung lũng

Thổi theo chiều cao miền núi

4.4. ÁNH SÁNG

Nguồn sáng & Vật sáng

  • Nguồn sáng:

    Vật tự phát ra ánh sáng.
    - Nguồn dùng nhiệt (Mặt Trời, đèn dây tóc).
    - Phóng điện (đèn Neon).
    - Phát quang sinh học (đom đóm).

  • Vật được chiếu sáng:

    Hắt lại ánh sáng từ nguồn khác (Mặt Trăng, các vật dụng hàng ngày).

Hiện tượng phản xạ & Bóng tối

Định luật phản xạ: Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới. Góc phản xạ bằng góc tới.

Hiện tượng vũ trụ:

Nhật thực

Mặt Trăng che khuất Mặt Trời.

Nguyệt thực

Trái Đất che khuất Mặt Trăng.

4.5. NHIỆT

Nhiệt kế & Nhiệt giai

Celsius (°C):

Phổ biến nhất. Nước đóng băng ở 0°C, sôi ở 100°C.

Fahrenheit (°F):

Nước đông ở 32°F, sôi 212°F. 1C=1.8F1^{\circ}C = 1.8^{\circ}F.

Kelvin (K):

Nhiệt độ tuyệt đối. T(K)=273+tCT(K) = 273 + t^{\circ}C.

Các hình thức truyền nhiệt

Dẫn nhiệt

Truyền qua va chạm nguyên tử. Chất rắn (kim loại) dẫn tốt nhất.

Đối lưu

Truyền nhờ dòng khí hoặc lỏng. Khối nóng nở nhẹ đi lên, khối lạnh nặng đi xuống.

Bức xạ nhiệt

Truyền bằng tia nhiệt đi thẳng. Có thể xảy ra trong chân không.

* Vật có bề mặt xù xì và màu sẫm hấp thụ bức xạ nhiệt nhiều hơn vật nhẵn màu sáng.

4.6. ÂM THANH

Nguồn âm & Đặc tính

Âm thanh phát ra khi vật dao động. Vật càng rung nhanh (tần số Hz lớn) thì âm càng bổng. Vật rung mạnh (biên độ lớn) thì âm càng to.

Hạ âm: < 20Hz
Siêu âm: > 20,000Hz

* Tai người chỉ nghe được trong khoảng 20Hz - 20,000Hz.

Ô nhiễm tiếng ồn

Biện pháp giảm thiểu:

  • Tác động nguồn âm: Cấm bóp còi, giảm công suất máy.
  • Đổi hướng truyền: Trồng cây xanh dọc đường phố.
  • Ngăn chặn: Làm tường cách âm (xốp, dạ, nhung), xây tường bê tông cao.

Ngưỡng đau của tai là khoảng 130dB.

4.7. DÒNG ĐIỆN

Khái niệm

Dòng điện: Dòng các điện tích (electron) dịch chuyển có hướng. Dòng điện mang năng lượng gọi là Điện năng.

Ampe (A)

Cường độ

Vôn (V)

Hiệu điện thế

5 Tác dụng của dòng điện

Nhiệt (Bàn là, đèn)
Phát sáng (Bút thử điện)
Từ (Quạt, chuông điện)
Hóa học (Mạ điện)
Sinh lí (Châm cứu, sốc điện)
warning

An toàn điện

Dòng điện >70mA hoặc hiệu điện thế >40V cực kì nguy hiểm. Phải sử dụng dây có vỏ cách điện và không chạm vào mạng điện hở. Khi có người bị giật, ngắt ngay nguồn và không chạm trực tiếp.

4.8. MỘT SỐ VẬT LIỆU

architecture KIM LOẠI

Sắt (Fe):

Phổ biến thứ 2 sau Nhôm. Dẫn nhiệt, điện tốt, nhiễm từ. Có trong huyết cầu tố máu.

Đồng (Cu):

Màu đỏ, dẫn điện/nhiệt chỉ kém Bạc. Rất mềm, dễ kéo sợi làm dây điện.

Nhôm (Al):

Trắng bạc, nhẹ bằng 1/3 sắt. Hoạt động hóa học mạnh, dùng làm vỏ máy bay.

home VẬT LIỆU XÂY DỰNG

Xi măng: Sản xuất từ đá vôi, đất sét, quặng sắt. Đông cứng do tạo tinh thể hiđrat.

Thủy tinh: Vô định hình, không thấm lỏng. Chịu nhiệt tốt nếu có nhiều Kali.

Gốm: Đất nung không tráng men (gạch, ngói) và có tráng men (Sành, Sứ).

science HÓA CAO PHÂN TỬ

Polime: Chất rắn, phân tử khối khổng lồ. Gồm chất dẻo, tơ sợi (thiên nhiên/tổng hợp) và cao su.

Cao su lưu hóa: Trộn lưu huỳnh ở nhiệt độ cao để tăng bền nhiệt, tính đàn hồi và chống mài mòn.

Chưng cất dầu mỏ:

Tách theo nhiệt độ sôi: Khí -> Ét xăng -> Dầu hỏa -> Điezen -> Mazut -> Hắc ín.

4.9. NĂNG LƯỢNG

solar_power Nguồn năng lượng sạch

  • sunny Mặt Trời: Sưởi ấm, pin mặt trời, thắp sáng.
  • wind_power Gió: Thuyền buồm, cối xay gió, nhà máy điện gió.
  • water_drop Dòng chảy: Thủy điện, đưa nước lên cao.
  • recycling Biogas: Khí sinh học từ chất thải hữu cơ.

factory Năng lượng hoá thạch

Than đá - Dầu mỏ - Khí đốt

Trữ lượng có hạn (Dầu mỏ chỉ đủ dùng 30-40 năm nữa). Gây ô nhiễm nặng do phát thải khí nhà kính (CO2CO_{2}, bụi, SO2SO_{2}). Cần sử dụng tiết kiệm và hiệu quả.

Năng lượng hạt nhân:

Phân hủy Uranium/Thorium. Tiềm năng lớn nhưng nguy hiểm nếu rò rỉ phóng xạ.

4.10. MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN

Hiệu ứng nhà kính & Biến đổi khí hậu

Tăng nồng độ các khí hấp thụ nhiệt làm Trái Đất nóng lên. Thủ phạm chính: CO2CO_{2} (49%), Metan CH4CH_{4} (18%), CFC (14%), Ozon và NO2NO_{2}.

Lỗ thủng tầng Ozon

Do khí CFC phá hủy

Mưa Axit

Do phát thải SO2, NO2

Phân loại tài nguyên

eco

Tài nguyên tái sinh

Động vật, thực vật. Cần sử dụng hợp lí tránh cạn kiệt.

block

Tài nguyên không tái sinh

Kim loại, than đá, dầu mỏ. Có hạn, khai thác là mất.

public

Tiền đề tái sinh

Đất, nước. Nguồn gốc của sự sống.

Hành động bảo vệ môi trường (Chiến lược 3R)

sync

REUSE

Tái sử dụng

Tận dụng đồ dùng cũ còn giá trị thay vì thải bỏ ngay.

autorenew

RECYCLE

Tái chế

Xử lí rác thải thành nguyên liệu sản xuất sản phẩm mới.

remove_circle_outline

REDUCE

Giảm thiểu

Hạn chế tối đa việc thải rác ra môi trường sống.

"Hãy dám phát biểu ý kiến, phê bình và đấu tranh quyết liệt với những hành vi gây ô nhiễm, phá hoại môi trường sống của chúng ta."

Mục lục
4.1. CHẤT
4.1.1. Khái niệm về chất
4.1.2. Cấu tạo và tính chất
4.1.3. Các chất thường gặp
4.2. NƯỚC
4.2.1. Tính chất và vai trò
Chu trình vận động của nước
4.2.3. Các loại nước trên Trái Đất
Kĩ thuật xử lí nước hiện đại
4.3. KHÔNG KHÍ
4.3.1. Thành phần và cấu tạo
Vai trò của không khí
Thời tiết & Khí hậu
4.4. ÁNH SÁNG
Nguồn sáng & Vật sáng
Hiện tượng phản xạ & Bóng tối
4.5. NHIỆT
Nhiệt kế & Nhiệt giai
Các hình thức truyền nhiệt
4.6. ÂM THANH
Nguồn âm & Đặc tính
Ô nhiễm tiếng ồn
4.7. DÒNG ĐIỆN
Khái niệm
5 Tác dụng của dòng điện
4.8. MỘT SỐ VẬT LIỆU
architecture KIM LOẠI
home VẬT LIỆU XÂY DỰNG
science HÓA CAO PHÂN TỬ
4.9. NĂNG LƯỢNG
solar_power Nguồn năng lượng sạch
factory Năng lượng hoá thạch
4.10. MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN
Hiệu ứng nhà kính & Biến đổi khí hậu
Phân loại tài nguyên
Hành động bảo vệ môi trường (Chiến lược 3R)
Khoá học liên quan
Kiến thức tương tự