1D: paliwa kopalne, węglowodory i CO2 (2023)

Część D: paliwa kopalne, węglowodory i co₂

W dniu 20 kwietnia 2010 r. Zestaw olejowy Deepwater Horizon działający w Zatoce Meksyku eksplodował i zatonął.Ropa i gaz przesunęły się w górę dobrego wiercenia na pokład, powodując ogromny pożar.Eksplozja zabiła 11 pracowników platformy i ciężko ranił 17 innych.Po wybuchu i zatonięciu platformy olej wytrysnął z podłogi morskiej przez 87 dni.Szacuje się, że 4,9 miliona baryłek ropy naftowej rozlało się na wodę Zatoki Meksykańskiej, które zalały wybrzeże Luizjany, Missisipi i Alabamy oraz szkodliwe ekosystemy przybrzeżne i branże rybackie.

Olej i gaz ekstrahowane przez platformę głębinową zostały utworzone i zakopane w głębokich osadach miliony lat temu.Podczas gdy węgiel był wykorzystywany jako zasób paliwa od 1000 p.n.e., dopiero przybycie rewolucji przemysłowej węgiel zaczął zastępować biomasę drewna jako główne źródło energii.Dzisiaj ludzie wydobywają trzy pierwotne paliwa kopalne - węgiel, ropa i gaz ziemny - w celu zapewnienia energii światowej populacji, która przekroczyła 7 miliardów.Paliwa kopalne są wykonane z węglowodorów bogate w energię związki węgla organicznego wykonane z atomów węgla i wodoru..W tej sekcji Lab 1 zbadasz, w jaki sposób spalanie węglowodorów paliw kopalnych zmienia chemię atmosfery.

Płonące węglowodory uwalnia energię i co₂jako produkt uboczny

Głębokie horyzonty wiertało ropę naftową (ropą naftową) głęboko w dolnych osadach w Zatoce Meksykańskiej.Ropa naftowa jest mieszaniną kilku różnych chemikaliów, które można dopracować w produkty węglowodorowe, takie jak olej silnikowy, benzyna, paliwo odrzutowe, paliwo oleju napędowego i olej grzewczy.Jeśli jeździsz samochodem, podgrzejesz dom, włącz światło lub ciesz się dobrym grillem na podwórku, energia, której najprawdopodobniej wykorzystujesz, pochodzi z spalania węglowodorów paliw kopalnych, procesu zwanego spalaniem procesem spalania czegoś;Przykładem jest to, że substancja taka jak drewno, węgiel lub gaz reaguje z tlenem w celu wytwarzania dwutlenku węgla, pary wodnej, ciepła i energii.

Aby nauczyć się ważnych faktów na temat spalania i węglowodorów, obejrzyj ten 7-minutowy film na temat spalania.Przed obejrzeniem filmu zanotujOdprawapytania poniżej.Będziesz musiał odpowiedzieć na te pytania po zakończeniu oglądania filmu.

Cząsteczki węglowodorów mają wiązania bogate w energię

Rozważ reakcję spalania metanu poniżej.Spalanie wytwarza energię, ale skąd pochodzi ta energia?

Metan (rozdz₄) + Lub₂ —> Co₂+₂O (pary wodne) + energia cieplna

×

Tworzenie paliw kopalnych

Paliwa kopalne są wykonane z węglowodorów wyprodukowanych milionów lat temu

Codziennie używamy paliw kopalnych, ale czy znamy ich pochodzenie?W przeciwieństwie do tego, w co wierzy wielu ludzi, paliwa kopalne nie pochodzą z pozostałości martwych dinozaurów.W rzeczywistości paliwa kopalne utworzono 300 milionów lat temu w okresie karboński, zanim ewoluują pierwsze dinozaury.Poświęć kilka minut, aby zbadać obraz przedstawiony po prawej stronie, a następnie obejrzyj wideo na temat formacji paliw kopalnych.

Ludzie wydobywają i wykorzystują duże ilości paliwa kopalnego, ale ile?

Kliknij tutaj:Ile paliwa kopalnego zostało użyte w twoim życiu?Aby wejść do interaktywnego stworzonego przez Guardian.Kliknij interaktywne, aż dowiesz się, ile baryłek ropy, tony węgla i metrów sześciennych gazu zostało wydobytych od urodzenia.

Czy ludzie zmieniają chemię atmosfery?Skąd wiemy?

Badanie laboratoryjne: Czy ludzie zmieniają chemię atmosfery?

Film, który właśnie oglądałeś₂do atmosfery powodująca, że atmosfera stała się cieplejsza.Jednak wideo nie zawiera żadnych danych jako dowodów na poparcie tego roszczenia.W rzeczywistości niektórzy ludzie w Internecie twierdzili, że ludzie nie odgrywają żadnej roli w Rising Co₂Zamiast tego obwiniaj wzrost naturalnych zdarzeń, takich jak wulkaniczne outgassing.Dostarczanie dowodów na roszczenie jest kluczowym elementem nauki.W tym celu przeanalizujesz dane z serii wykresów, animacji CO NASA₂Emisje i prezentacja wideo podana przez geologistę dr Richarda Alleya.Analizując dane, zdecydujesz, czy dane dostarczają dowodów, które silnie wspierają, częściowo wspiera, czy też silnie obala twierdzenie, że ludzie zmieniają chemię węgla atmosfery i że ta zmiana prowadzi do cieplejszej atmosfery.Z rówieśniczą lub małą grupą:

1. Utwórz 5-kolumnową tabelę z następującymi nagłówkami:

• Kolumna A: Tytuł wykresów i wideo
• Kolumna B: Rodzaj dowodów (np. Co₂Dane, dane izotopowe węgla itp.)
• Kolumna C: Dowody zdecydowanie potwierdzają roszczenie.
• Kolumna D. Dowody tylko częściowo potwierdzają roszczenie (tj. Dowody są niekompletne).
• Kolumna E. Dowody zdecydowanie odrzucają roszczenie.NOTATKA: W kolumnach C-E upewnij się, że opisujesz dowody i wyjaśnij, dlaczego dowody zdecydowanie potwierdzają, częściowo popierają lub silnie odrzucają roszczenie.

• Kliknij poniższe linki, aby wyświetlić wykresy i obejrzeć wideo.NOTATKA:Twój nauczyciel może zdecydować o przypisaniu różnych wykresów do różnych grup w celu uzyskania działalności Jigsaw.
  • Wykres 1:Ilustruje ilość CO₂Emisje przechodzące do atmosfery ze spalania trzech najważniejszych paliw kopalnych: ropa, gaz i węgiel z lat 1880-2004.Kliknij, aby powiększyć.
  • Wykres 2IWykres 3: Iść doGlobalne zmiany klimatu NASA - życiowe oznaki planetyAby zbadać zmiany w CO atmosferycznym₂dane.Tam przeanalizuj następujące dwa wykresy:
    • Wykres 2: bezpośrednie pomiary CO₂: 2005 do przedstawienia.Te dane reprezentują ilość CO₂(części na milion) w atmosferze mierzonej bezpośrednio z satelitów NASA
    • Wykres 3: Pomiary proxy CO₂.Te dane zostały pobrane z CO₂Pęcherzyki znalezione w rdzeniach lodowych próbka rdzenia, która jest zwykle wiercona i usuwana z lodowca, najczęściej z polarnych czapek lodowych na Antarktydzie, Grenlandii lub z wysokich lodowców górskich gdzie indziej..
  • Wykres 4:Idź do życiowych znaków NASAGlobalny wskaźnik temperatury lądowej.Dane te reprezentują temperatury powyżej lub poniżej 30-letniej średniej pomiarów temperatury pobranych w latach 1950–1980.
  • Wykres 5: 1000 lat paliw kopalnychTen film z wykresu 5 zClimate Communication.orgpozwala porównać trendy w trzech zestawach danych: paliwa kopalne, co₂i temperatura.
  • Wideo 1: NASA, rok Life of Earth's Co_2.W tej animacji wideo naukowcy z NASA ściskali roczną wartość CO₂dane na rok.Czy możesz zidentyfikować trzy obszary świata, które produkują najwięcej₂?

    Jeśli film nie odtwarza, obejrzyj tutaj:NASA |Rok z życia CO2 Ziemi - YouTube lub dalej Vimeo

    
    
  • Wideo 2:Skąd naukowcy wiedzą, gdzie dodatkowe co₂Pochodzi od?Geologista dr Richard Alley wyjaśnia naukę tego bardzo ważnego pytania w filmie ”To my."
    NOTATKA:Zatrzymaj się w razie potrzeby i przewijać części wideo.

    Jeśli film nie odtwarza, obejrzyj tutaj:Jak porozmawiać z struś: „It's Us” - YouTube lub w Ziemia: Podręcznik operatorów: segmenty wideo

Opcjonalne rozszerzenia

Chcesz dowiedzieć się więcej o paliwach kopalnych i węglowodorach?Sprawdź te zasoby!

• Zbadaj najnowsze badania!Trwają nowe badania dotyczące cyklu węglowego, klimatu i środowiska.Możesz użyć scienceredaily i phys.org do zbadania ostatnich badań nad relacją między paliwami kopalnymi cykl węgla, stosując kombinacje następujących znaczników: cykl węgla, emisje węgla, węglowodory, paliwa kopalne, dwutlenek węgla.Oto przykład:Bakterie w oceanach na świecie wytwarzają miliony ton węglowodorów rocznie
• Obejrzyj ten film300 lat paliw kopalnych w 300 sekund
• Weź ten quiz energetyczny i odkryjDepartament Energiistrona.
• Eksploruj ropę naftową (ropa naftowa)
• Obejrzyj wideo o tym, jak naukowcy mierzą CO₂z rdzeni lodowych wIce Core Secrets mogą ujawnić odpowiedzi na globalne ocieplenie - Nation Science
• ZbadajDeep Horizon Oil Ell: Interaktywne spojrzenie na to, co się stało
• Eksploruj historię węgla, emisje dwutlenku węgla i badania węgla w tym interaktywnym miejscu zGlobalny atlas węgla
• ZbadaćEmisje emisji dwutlenku węgla: przeszłość, teraźniejszość i przyszłość z World Resources Institute
• OdkrywaćUdział każdego kraju w CO₂Emisje