Номер 315, страница 66 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

315. Примем, что за сутки один человек массой 60 кг расходует около 860 г кислорода для дыхания. Кислород образуется в результате процесса фотосинтеза: $6CO_2 + 6H_2O = C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \uparrow$. Одно дерево за вегетационный период (153 дней в году) поглощает в среднем около 42 кг углекислого газа. Рассчитайте, какое число деревьев может обеспечить одного человека кислородом, необходимым для дыхания, в течение одного года. С учётом проделанных расчётов, сделайте вывод о том, каким должно быть отношение к зелёным растениям на нашей планете.

Рассчитайте, какое число деревьев может обеспечить одного человека кислородом, необходимым для дыхания, в течение одного года.

Дано:

Масса кислорода, расходуемая человеком за сутки ($m_{сут}(O₂)$) = 860 г

Масса углекислого газа, поглощаемая одним деревом за вегетационный период ($m_{дерево}(CO₂)$) = 42 кг

Продолжительность года = 365 суток

Уравнение реакции фотосинтеза: $6CO₂ + 6H₂O = C₆H₁₂O₆ + 6O₂$

Перевод в систему СИ:

$m_{сут}(O₂)$ = 0.86 кг

$m_{дерево}(CO₂)$ = 42 кг

Найти:

Количество деревьев ($N$) — ?

Решение:

1. Рассчитаем годовую потребность одного человека в кислороде. В году 365 дней.

$m_{год}(O₂) = m_{сут}(O₂) \times 365 = 0.86 \text{ кг/сутки} \times 365 \text{ суток} = 313.9 \text{ кг}$

2. Рассчитаем, какую массу кислорода выделяет одно дерево за год (вегетационный период). Для этого используем уравнение реакции фотосинтеза.

Найдем молярные массы углекислого газа ($CO₂$) и кислорода ($O₂$), используя относительные атомные массы: $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

$M(CO₂) = 12 + 2 \times 16 = 44 \text{ г/моль}$

$M(O₂) = 2 \times 16 = 32 \text{ г/моль}$

Согласно уравнению реакции, из 6 моль $CO₂$ образуется 6 моль $O₂$. Найдем соотношение их масс:

$\frac{m(O₂)}{m(CO₂)} = \frac{6 \times M(O₂)}{6 \times M(CO₂)} = \frac{M(O₂)}{M(CO₂)} = \frac{32}{44} = \frac{8}{11}$

Теперь можем найти массу кислорода, которую производит одно дерево за год:

$m_{дерево}(O₂) = m_{дерево}(CO₂) \times \frac{32}{44} = 42 \text{ кг} \times \frac{8}{11} \approx 30.55 \text{ кг}$

3. Рассчитаем необходимое количество деревьев, разделив годовую потребность человека в кислороде на годовую выработку кислорода одним деревом.

$N = \frac{m_{год}(O₂)}{m_{дерево}(O₂)} = \frac{313.9 \text{ кг}}{30.55 \text{ кг}} \approx 10.27$

Поскольку количество деревьев должно быть целым числом и полностью обеспечивать потребность в кислороде, округляем полученное значение в большую сторону.

$N = 11 \text{ деревьев}$

Ответ: для обеспечения одного человека кислородом в течение года необходимо примерно 11 деревьев.

С учётом проделанных расчётов, сделайте вывод о том, каким должно быть отношение к зелёным растениям на нашей планете.

Проведенные расчёты показывают, что для поддержания жизни всего одного человека требуется целая группа деревьев (около 11). Это наглядно демонстрирует колоссальную роль зелёных насаждений в производстве кислорода — газа, без которого невозможно дыхание и жизнь большинства организмов на Земле, включая человека. Леса и другие растительные экосистемы являются "лёгкими" нашей планеты.

Из этого следует, что отношение к зелёным растениям должно быть исключительно бережным и ответственным. Массовая вырубка лесов, загрязнение окружающей среды и другие виды человеческой деятельности, наносящие вред растительному миру, напрямую угрожают нашему собственному существованию. Необходимо не только сохранять существующие леса и парки, но и активно заниматься их восстановлением и высадкой новых деревьев. Забота о растениях — это прямая инвестиция в здоровое и безопасное будущее для всего человечества.

Ответ: отношение к зелёным растениям должно быть бережным и ответственным. Необходимо сохранять существующие зелёные насаждения и высаживать новые, так как они являются основным источником кислорода, необходимого для жизни на планете.