Câu hỏi 3: Nêu hiện tượng và hậu quả cà chua thiếu Silic?
d) Cây bơng: địi hỏi hàm lượng Si khá cao (0,5 % trọng lượng lá khô) trong giai đoạn
sớm của sự kéo dài sợi bơng, sau đó giảm trong q trình tích tụ xenlulozo.. 4. Một số giải pháp sản xuất phân bón chứa Si hữu hiệu
khống sét montmorilloit, kaolinite, thạch anh. Nhưng hàm lượng Si hòa tan hay hữu hiệu rất nhỏ.
Hình 2.27 : Phân bón bổ sung silic
b) Trong phần rơm rạ, vỏ trấu, bã cây mía, vỏ dừa có hàm lượng Si khá cao, nếu
khai thác chế biến hợp lý cũng làm tăng hiệu lực của Si và nâng cao hiệu quả của phân hữu cơ – khống (có chứa Si hữu hiệu cao).
c) Sử dụng nguyên liệu thạch anh cò nhiều ở Việt Nam để đưa vào hệ thống lị nung với nhiệt độ cao trong mơi trường kiềm sẽ có được nguồn vật liệu tốt.
Câu hỏi 4: Hãy nêu các giải pháp sản xuất loại phân bón bổ sung Silic?
Bài tập củng cố:
Câu 1: Cây trồng hấp thụ Silic ở dạng nào sau đây? A. Cát. B. Đá phấn. C. SiO2 sinh học. D. Cát và đá phấn.
Câu 2: Nói về tác dụng của Slic với lúa, ngơ, mía thì Silic thuộc loại nguyên tố A. vi lượng B. trung lượng
C. đa lượng D. siêu vi lượng
Câu 3: Đặc điểm của Phân lân Văn Điển: chứa 24% SiO2 khơng bị rửa trơi, có tính kiềm (pH 8 - 8,5) chậm tan trong nước, tan tốt trong dịch chua của dễ cây tiết ra đến 99% (theo nghiên cứu của ZeNOH, Hinode Nhật Bản, TS Nguyễn Huy Phiêu) khi rễ cây trồng tiếp xúc phân lân Văn Điển tùy theo nhu cầu của cây mà dịch chua của rễ tiết ra hòa tan phân để hấp thụ. Ưu điểm của loại phân lân Văn Điển là gì?
Câu 4: Cây bơng địi hỏi hỏi lượng Silic cao trong giai đoạn A. tích lũy xenlulozo B. kéo dài sợi bông
C. bắt đầu ra hoa D. kéo dài sợi bơng và tích lũy xenlulozo Câu 5: Vỏ trấu đốt thành thứ than đen (không thành tro) chứa khoảng 80% - 90% SiO2
để bón cho đất trồng cây tạo môi trường phát triển thuận lợi cho các hệ sinh vật hoạt động giúp cải tạo đất bạc màu và có nhiều dưỡng chất cho cây trồng phát triển tốt hơn. Vì vỏ trấu đốt thành thứ than đen sẽ:
(1)bị phân hủy chậm.
(2)làm cho đất tơi xốp, dự trữ được nhiều nước. (3)có tính axit hịa tan được loại phân lân khó tiêu. Hãu chọn các lý do đúng nhất?
A. (1), (2), (3) B. (1), (2) C. (1), (3) D. (2), (3)
. Bài 3: Ngành công nghiệp Silic
Tiết 1: Công nghiệp bán dẫn I. Chất bán dẫn
1. Khái niệm:
Chất bán dẫn là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phịng.
2. Đặc trưng của chất bán dẫn
• Điện trở suất của chất bán dẫn có giá trị nằm trong khoảng trung gian giữa điện trở suất của kim loại và điện trở suất của điện mơi.
• Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất.
• Điện trở suất của chất bán dẫn cũng giảm đáng kể khi nó bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.
Câu hỏi 1: Nêu các đặc trưng cơ bản của chất bán dẫn?
3. Chất bán dẫn kiểu n và chất bán dẫn kiểu p
a) Chất bán dẫn kiểu n:
• Khi thêm một lượng rất nhỏ Photpho hay Asen vào tinh thể Si, chúng xâm nhập vào mạng lưới tinh thể của Si. Do đó nguyên tử P hay As dư 1 electron.
• Khi đặt vào một thế hiệu, electron đó sẽ di chuyển tạo lên sự dẫn điện của Silic. Ta nói Silic là chất bán dẫn kiểu n (negative: âm)
Hình 2.28: Chất bán dẫn kiểu n
b) Chất bán dẫn kiểu p :
• Khi cho thêm một lượng nhỏ Bo hay nhôm vào tinh thể Si, chúng xâm nhập
• Một electron ở nguyên tử Silic bên cạnh di chuyển đến lỗ khuyết dương đó làm xuất hiện lỗ khuyết dương mới ở nguyên tử Si đó và cứ như vậy hiện tượng xuất hiện lỗ khuyết dương tiếp tục xảy ra.
• Nếu đặt một thế hiệu, lỗ khuyết dương di chuyển suốt tinh thể và tinh thể dẫn điện. Trường hợp này sự dẫn điện gây ra bởi sự di chuyển của các lỗ khuyết dương, ta nói chất bán dẫn kiểu p (positive : dương)
Hình 2.29 : chất bán dẫn kiểu p
Câu hỏi 2 : Trình bày nguyên nhân dẫn điện của chất bán dẫn kiểu n và kiểu p ?
II. Ứng dụng của silic bán dẫn 1. Pin mặt trời
a) Sơ đồ hoạt động
• Xếp một màng mỏng bán dẫn kiểu n lên trên một màng mỏng kiểu p. • Vì electron rời khỏi lớp kiểu n đến tích lũy ở lớp kiểu p nên lớp trên trở lên dương và lớp dưới trở lên âm hơn.
• Electron ở lớp dưới được hút kéo lên lớp trên và mạch điện trở lên kín.
Hình 2.30 : Sơ đồ cấu tạo pin mặt trời
Câu hỏi 3 : Bản chất hoạt động của pin mặt trời dựa trên nguyên tắc nào ?
b) Khả năng ứng dụng
• Pin mặt trời có thể chuyển hóa 25% năng lượng mặt trời chiếu tới thành điện năng. Hàng vạn pin mặt trời ghép lại thành tấm có thể thay thế trạm điện.
• Pin mặt trời được sáng chế lần đầu tiên vào những năm 50 của thế kỉ XX, đến những năm 70 , pin mặt trời được sử dụng để cung cấp điện cho dân cư.
Hình 2.31 : Khởi công xây dựng nhà máy điện mặt trời đầu tiên tại Việt Nam.
c) Xu hướng sử dụng pin mặt trời trong tương lai
• Ngày 29/8/2015, dự án nhà máy quang điện mặt trời Thiên Tân do công ty cổ phần đầu tư và xây dựng Thiên Tân làm chủ đầu tư đã chính thức được khởi công xây dựng tại thôn Đạm Thủy, xã Đức Minh, huyện Mộ Đức, tỉnh Quảng Ngãi.
• Dự án xây dựng nhà máy điện mặt trời Tuy Phong tại xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận.
Hình 2.32: Quang cảnh nhà máy điện mặt trời lớn nhất thế giới.
• Với nhà máy điện mặt trời Thiên Tân. Số tiền 800 tỷ đầu tư xây dựng nhà máy chính là chi phí để sản xuất được 28 triệu số điện trong 1 năm và với tuổi thọ nhà máy tối thiểu là 25 năm, với điều kiện sản lượng các năm là như nhau. Từ đó chúng ta sẽ tính được giá điện trung bình được sản xuất ra từ nhà máy này trong suốt thời gian hoạt động:
800.000.000.000 / (28.000.000x25) = 1142 đồng/số điện
Nếu sản lượng tăng lên thì giá thành điện sẽ giảm xuống. • Địa điểm xây dựng
Quảng Ngãi có địa hình tương đối phức tạp, có xu hướng thấp dần từ tây sang đơng với các dạng địa hình đồi núi, đồng bằng ven biển, phía tây của tỉnh là sườn Đơng của dãy Trường Sơn, tiếp đến là địa hình núi thấp và đồi xen kẽ đồng bằng, có
cao và ít biến động, ngồi ra thời gian chiếu sáng của Mặt Trời tại đây cũng tương đối ổn định. Đây là điều kiện không thể lý tưởng hơn cho một nhà máy điện mặt trời.
Trong khi đó, Bình Thuận có địa hình chủ yếu là đồi núi thấp, đồng bằng ven biển nhỏ hẹp, địa hình hẹp ngang kéo theo hướng Đông Bắc - Tây Nam. Tỉnh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, nhiều nắng, nhiều gió, khơng có mùa đơng và khơ hạn nhất cả nước - rất thích hợp với những dự án điện mặt trời. Câu hỏi 4 : Tại sao lại là Quảng Ngãi, Bình Thuận là địa điểm thích hợp xây dựng
nhà máy điện mặt trời mà không phải những địa phương khác?
2. Bộ chỉnh lưu
a) Cấu tạo
Hình 2.33: Cấu tạo bộ chỉnh lưu
• Khi nối cực âm của dịng điện với cực chất bán dẫn kiểu p, electron từ chất bán dẫn kiểu n theo dây dẫn mạch ngoài vào cực chất bán dẫn kiểu p làm các lỗ khuyết dương di chuyển khỏi mặt tiếp giáp. Do đó, ở vùng gần mặt tiếp giáp trong chất bán dẫn kiểu p khơng có lỗ khuyết dương, trong chất bán dẫn kiểu n khơng có electron tự do và khơng có dịng điện chạy qua.
b) Ứng dụng:
• Mặt tiếp giáp p – n chỉ dẫn điện theo một chiều nên có thể chuyển dịng
điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Thiết bị này gọi là bộ chỉnh lưu (điot bán dẫn).
Câu hỏi 5 : Nêu hiện tượng và giải thích khi nối cực âm của dòng điện với cực chất bán dẫn kiểu n?
3. Tranzito
Hình 2.34: Cấu tạo tranzito
• Transitor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N , nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược.
• Về phương diện cấu tạo:
Transistor tương đương với hai điot đấu ngược chiều nhau. Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực, lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B (Base), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.
Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là E, và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên khơng hốn vị cho nhau được
Hình 2.35: Hình ảnh tranzito
b) Ứng dụng
• Tranzito có khả năng khuếch đại tín hiệu điện và là linh kiện chủ lực dẫn đến sự bùng nổ của cơng nghệ điện tử. Do đó, tranzito dùng để lắp mạch khuếch đại và khóa điện tử.
Bài tập củng cố:
Câu 1: Nhà máy điện mặt trời Thiên Tân đầu tư với số tiền 800 tỷ để xây dựng nhà
này trong suốt thời gian hoạt động là
A. 1142 đồng/số điện B. 714 đồng/số điện C. 869 đồng/số điện D. 1042 đồng/số điện
Câu 2 : Để tạo ra chất bán dẫn kiểu p ta cần thêm một lượng (X) vào tinh thể silic.
Vậy (X) là
A. photpho hoặc asen. B. bo hoặc nhôm. C. photpho hoặc bo. D. asen hoặc nhôm.
Câu 3: Kí hiệu của tranzito p – n – p như hình vẽ. Tên theo thứ tự các cực
phát – góp – gốc là
A. 1 – 2 – 3. B. 2 – 1 – 3. C. 2 – 3 – 1. D. 3 – 1 – 2.
Câu 4: Lỗ trống bên trong bán dẫn có các đặc điểm là
A. mang điện dương, có độ lớn điện tích ≥ e, di chuyển từ nguyên tử này đến
nguyên tử khác.
B. mang điện dương hoặc âm, có độ lớn điện tích bằng e, di chuyển trong
khoảng trống giữa các phân tử.
C. mang điện dương, có độ lớn điện tích bằng e, di chuyển từ nguyên tử này
đến nguyên tử khác.
D. mang điện dương hoặc âm, có độ lớn điện tích bằng e, di chuyển từ nguyên tử này đến nguyên tử khác.
Câu 5: Electron dẫn được tạo ra trong trường hợp
A. electron hóa trị giải phóng khỏi liên kết giữa các nguyên tử bán dẫn. B. nguyên tử tạp chất hóa trị 5 mất 1 electron cho mối liên kết giữa các
nguyên tử bán dẫn.
C. nguyên tử tạp chất hóa trị 3 nhận thêm 1 electron từ mối liên kết giữa
các nguyên tử bán dẫn.
Tiết 2: Công nghiệp Silicat với cuộc sống I. Thủy tinh
1. Phân loại và thành phần hóa học
Bảng 2.3: Phân loại và thành phần hóa học các loại thủy tinh STT Phân loại Thành phần hóa học
1 Thủy tinh thường Na2O. CaO. 6SiO2
2 Thủy tinh kali K2O. CaO. 6SiO2
3 Thủy tinh phale Na2O. PbO. 6SiO2 4 Thủy tinh thạch anh SiO2
5 Thủy tinh màu Bổ sung một số oxit tạo màu như: CoO, Cr2O3,...
Thủy tinh thường Thủy tinh kali Thủy tinh pha lê Hình 2.36: Các loại thủy tinh
2. Tính chất
• Thủy tinh giịn, dễ vỡ, có hệ số nở nhiệt lớn.
• Có nhiệt độ nóng chảy khơng xác định do nó là chất vơ định hình. • Khi đun nóng thủy tinh mềm dần rồi nóng chảy
Câu hỏi 1 : Nêu các tính chất của thủy tinh? 3. Sản xuất
PTHH: CaCO3 + Na2CO3 + 6 SiO2 → Na2O. CaO.6SiO2 +2CO2↑ 14000C
Hình ảnh 2.37: Nhà máy sản xuất thủy tinh
Câu hỏi 2 : Viết PTHH điều chế thủy tinh kali?
II. Đồ gốm
1. Phân loại và giới thiệu một số vật liệu gốm thông dụng
Bảng 2.9: Phân loại và một số vật liệu gốm thông dụng
STT Phân loại Vật liệu thông dụng
1 Gốm xây dựng Gạch, ngói
2 Vật liệu chịu lửa Gạch chịu lửa
3 Gốm kỹ thuật Sứ 4 Gốm dân dụng Sành, sứ Hình 2.38 : gốm xây dựng 2. Sản xuất Hình 2.39: Sơ đồ sản xuất gốm Đất Silicat, Phơi Rót khn, Nghiền Sản
Câu hỏi 3 : Đối chiếu hình vẽ q trình sản xuất đồ gốm, theo em có thể có thêm 1 giai đoạn nào?
III. Xi măng
1. Thành phần và tính chất xi măng pooclang
a) Thành phần: 3CaO.SiO2, 2CaO.SiO2, 3CaO.Al2O3 b) Tính chất: Bột mịn, màu lục xám
Hình 2.40: xi măng
Câu hỏi 4: Em hãy kể tên các nhãn hiệu xi măng mà em biết?
Câu hỏi 5: Em hãy cho biết loại xi măng nào quan trọng và thông dụng nhất hiện nay? Câu hỏi 6 : Ở hình vẽ 2.40 có loại xi măng PCB 40. Theo em, trị số 40 cho ta biết
thơng tin gì về loại xi măng này?
2. Phương pháp sản xuất
Hình 2.41: Máy nghiền clanke
Câu hỏi 7 : Hãy kể tên các nhà máy xi măng lớn ở Việt Nam?
3. Q trình đơng cứng xi măng
a) Khái niệm: là sự kết hợp của các hợp chất có trong xi măng với nước tạo nên
những tinh thể hidrat đan xen vào nhau tạo nên khối cứng và bền.
b) Phương trình hóa học:
3CaO.SiO2 +5H2O →Ca2SiO4.4H2O + Ca(OH)2
Nung
Bài tập củng cố:
Câu 1: Hãy chọn câu Đúng:
A. Sành là vật liệu cứng, gõ khơng kêu, có màu nâu hoặc xám. B. Xi măng là vật liệu khơng kết dính.
C. Thủy tinh, sành, sứ, xi măng đều có chứa một số muối silicat trong thành phần
của chúng.
D. Sứ là vật liệu cứng, xốp, không màu, gõ kêu.
Câu 2: Một loại thủy tinh có thành phần: 70,559%SiO2; 10,98% CaO; 18,43% K2O. Cơng thức hóa học của thủy tinh này dưới dạng các oxit là
A. K2O.CaO.6SiO2. B. K2O.CaO.4SiO2. C. K2O.2CaO.6SiO2. D. K2O.CaO.5SiO2. Câu 3: Thủy tinh kali có ưu điểm gì nổi bật so với thủy tinh thường?
Câu 4: Trong quá trình nghiền clanke người ta trộn thêm CaSO4 nhằm mục đích gì? Câu 5: Ngày nay một loại vật liệu xây dựng khơng thể thiếu đó là xi măng (nước ta
tiêu thụ 61 triệu tấn xi măng năm 2013).Quan trọng và thông dụng nhất là xi măng Pooclăng. Đó là chất bột mịn, màu lục xám, thành phần chính gồm caxi silicat và canxi aluminat. Nhờ có xi măng, ngày càng có nhiều cơng trình được mọc lên, phục vụ đắc lực cho nhu cầu cuộc sống. Bằng kiến thức hố học hãy giải thích tác dụng của xi măng trong xây dựng.
Tiết 3:Công nghiệp silicat với vấn đề tài nguyên thiên nhiên và mơi trường I. Ơ nhiễm mơi trường
1.Khái niệm:
Ơ nhiễm mơi trường là sự biến đổi các thành phần của môi trường, không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.
2. Phân loại
• Ơ nhiễm mơi trường khơng khí • Ơ nhiễm mơi trường đất
• Ơ nhiễm mơi trường nước • Ơ nhiễm tiếng ồn
Câu hỏi 1 : Hãy nêu các loại ô nhiễm môi trường?
II. Công nghiệp silicat và vấn đề môi trường.
1. Ngành công nghiệp silicat gây ô nhiễm môi trường:
• Ơ nhiễm khơng khí do các khí thải của các nhà máy, lị sản xuất như khí SO2, CO2, khói, bụi,...
• Ơ nhiễm nước từ các lò gốm mỹ nghệ, từ nước thải của các nhà máy, xí nghiệp sản xuất xi măng.
• Ơ nhiễm tiếng ồn: tiếng máy hoạt động kêu to…….
• Ơ nhiễm mơi trường đất: nước thải từ các nhà máy sản xuất thủy tinh, đồ gồm...