Урок "Енергозбереження в нашому житті"

Урок "Енергозбереження в нашому житті"

Мета уроку:формувати практичні навички з астосування знань про теплові процеси при розв’язуванні завдань з життєвим навантаженням;

узагальнити теоретичні знання учнів  з теми, поширити їх політехнічний кругозір, продовжити формувати екологічну культуру учнів.

Ключові компетентності, які  формуються на уроці:

Ціннісно-смислові:

• Формулювати свої ціннісні орієнтири по відношенню до навчального предмету та сфери діяльності, володіти способами самовизначення в ситуації вибору на основі власних позицій;
• Уміти приймати рішення, брати на себе відповідальність за наслідки, здійснювати дії та вчинки на основі обраних цільових установ.

Навчально-пізнавальні:

• ставити мету і організовувати її досягнення, уміти пояснити мету;
• описувати результати, формулювати висновки;

Соціокультурні:

• уміти діяти в щоденних ситуаціях сімейно-побутової сфери;

Комунікативні:

• володіти різними способами діяльності в групі; прийомами дії в ситуаціях спілкування.
• Здоров’язберігаючі:
• володіти способами емоційної саморегуляції, підтримки і самоконтролю.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний момент

«Знати – це насамперед уміти користуватись знаннями»

Оголошення теми та мети уроку.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності

Сьогодні наша планета стоїть на порозі екологічної катастрофи. Нам не вистачає енергії, і чим далі, тим гостріше. Бракує тому, що ми поки що втрачаємо її на кожному кроці, не вміючи ефективно її використовувати. А планета виснажена. Вона стукає до нас землетрусами і ураганами, зимовими струмками і літніми морозами. Україна є однією з найбільш енерговитратних країн світу. Її частка у світовому споживанні енергії становить 1,9 %, тоді як населення складає 1%.

ІІІ.Питання для обговорення

1.А що ми знаємо про енергію?

 Паливні корисні копалини утворювалися десятки і сотні мільйонів років, а закінчитися можуть вже за 60 років. Та чи безпечний для людини цей вид енергії?

 Запалимо свічку. Що вона дає?-Світло і тепло. Піднесемо до полум’я скло, що на ньому утворилося? -Кіптява. Вона знаходиться і в повітрі, яким ми з вами дихаємо. Чи шкідливо це для здоров’я?– Використання такого джерела енергії призводить до забруднення навколишнього середовища.

 Сонце, вода і вітер– це джерела нової енергії, чистої. Щоб отримати електроенергію, люди навчилися використовувати силу вітру, енергію падаючої води, сонця, геотермічну енергію -внутрішнє тепло Землі, біологічне паливо.

Більш детально ознайомимося з видами енергії. В ході доповідей учнів будемо заповнювати таблицю:

Переваги та недоліки  видів енергії

Дешеві та непоновлювані джерела енергії

                                                  Вугілля.

Вугілля як непоновлюване енергоджерело було використане першим.Воно дає дешеву енергію країнам, де це енергоджерело доступне. Видобуток вугілля - небезпечна галузь. Шахтарі, які працюють у підземних  шахтах, часто потерпають від легеневих захворювань. При спалюванні вугілля утворюються отруйні гази. Ніякий інший вид енергоджерела не викидає так багато вуглекислого газу, як вугілля.Українська енергетика споживає в середньому 24 мільйони тонн вугілля на рік.

Нафта

Нафта не тільки джерело енергії, але і сировина для нафтохімічної промисловості, виробництва пластмас і навіть ліків. Частка нафти у світовому енергобалансі складає більше 46%. Її часто називають “чорним золотом”. Ресурси нафти в природі обмежені.  В Україні розвідані запаси нафти складають близько 300 млн.т.

Транспортні аварії у Світовому океані, викиди відходів переробки нафти у атмосферу, ґрунтові води – все це призводить до забруднення довкілля.

Однією з глобальних екологічних проблем є забруднення Світового океану нафтою і нафтопродуктами.

Слід також пригадати вибух нафтової платформи «DeepwaterHorizon» («Глибоководний горизонт») 20 квітня 2010 року, який стався за 80 км від узбережжя штату Луїзіана в Мексиканській затоці, що переріс у техногенну катастрофу з негативними наслідками для екосистеми на десятиліття вперед. У Мексиканську затоку виливалося біля 700 т нафти щодобово. В товщі вод Мексиканської затоки знайдено плями нафти - одна пляма довжиною 16 км і товщиною 90 м на глибині 1300 м.

1.Чому нафта розтікається по поверхні води тонкою плівкою?

Густина нафти менша, ніж густина води, тому нафта плаває на поверхні води. Як впливає нафтова плівка на біосферу водойми?

Шар нафти утрудняє дифузію кисню у водойму і дифузію вуглекислого газу в атмосферу. Нафтова плівка на поверхні моря пригнічує життєдіяльність морського фітопланктону, що є одним із головних постачальників кисню в земну атмосферу, порушує тепло- і вологообмін між океаном і атмосферою, губить мальків риб і інших морських організмів. Порушує теплоізоляцію пір'я у водоплавних птахів.

Газ

Природний газ - це третє за величиною джерело енергії. Відомо, що

25 % енергії у світі виробляється з природного газу. Природний газ широко використовується як паливо, у виробництві будівельних матеріалів, , а також найбільше споживається промисловістю України, зокрема металургійною, цементною і хімічною. Газом Україна в майбутньому може забезпечити себе самостійно. Уже розвіданих запасів газу вистачить на 50 років, проте проблеми викидів вуглекислого газу при використанні природного газу залишаються. Переваги використання:відносна нешкідливість для навколишнього середовища, простота застосування.Недоліки: небезпека вибуху, викиди СО².

Атомна енерге́тика

 Атомна енергетика належить до невідновлюваних джерел енергії — вона використовує ядерне пальне, в основному уран, запаси якого не безмежні. Проблеми атомної енергетики: економічна - атомне паливо досить дороге; й екологічна - імовірність аварій та проблема захоронення ядерних відходів. Сьогодні в світі працює приблизно 400 АЕС. В Україні відсоток електроенергії, що виробляють АЕС - 40-47%. За час використання атомних реакторів відбулася Чорнобильська катастрофа та аварія на японській Фукусімській АЕС. Забруднення довкілля має глобальний характер, оскільки здатне негативно вплинути на екологічну ситуацію на територіях багатьох держав, віддалених від місця аварії на тисячі кілометрів

                                      Поновлювані джерела енергі

Енергія  Сонця

Енергія сонця безпечна для довкілля. Її можна виробляти поки світитиме Сонце. Середньорічна кількість сумарної енергії сонячного випромінювання, яка надходить щорічно на територію України, знаходиться в межах від 1 070 кВт∙год/м2 в північній частині України до 1 400 кВт∙год/м2.

Сонячні батареї не створюють шуму, не залишають відходів, не споживають палива крім сонячного.
Істотний недолік полягає у тому, що такі станції займають великі площі. Мінусом також є те, що вихід енергії – непостійний.

 На СЕС сьогодні припадає близько 4% виробленої електроенергії з відновлювальних джерел енергії у світі. Перетворення сонячної енергії в електричну відбувається в основному за рахунок використання фотоелектричних елементів, що є також коштовними.

У приватних будинках для вироблення тепла в системі гарячого водопостачання можна застосовувати сонячні колектори.Сонячні колектори здатні нагрівати воду до 70°С.

Активно ведуться розробки сонячних електростанцій у космосі, звідки отримана від сонця енергія за допомогою випромінювання надвисокої частоти буде передаватися на Землю.

Вітроенергетика

Серед альтернативних джерел енергії, які є доступні і в Україні, — вітроенергетика. Це дуже екологічне джерело енергії. Та є і ряд недоліків — непостійність вітру, непрогнозованість вітрового потоку, шум, радіоперешкоди. ВЕС завдають шкоди птахам, якщо розташовані у напрямку масових міграцій і місцях гніздування.

Більшість ВЕС призначена для роботи при швидкості вітру від 4 до

30 м/сек. В Україні можна виділити 6 регіонів, для яких використання енергії вітру є економічно ефективним. Це Карпатський, Приазовський, Донбаський, Західно-Кримський, Гірсько-Кримський і Керченський, а також дві зони- Харківську і Полтавську.

Гідроенергетика

 Багато тисячоліть вірно служить людині енергія, «ув’язнена» в текучій воді.  Коли настав вік електрики, відбулося відродження водяного колеса у вигляді водяної турбіни. Електричні генератори, що виробляли енергію, необхідно було обертати, і це успішно могла виконувати вода. Так і з’явилися гідроелектростанції (ГЕС).

Гідроенергетика – це відновлювальне джерело енергії, так як «пальне» - вода постійно повторюється і у виробництві гідроелектроенергії в атмосферу не викидають шкідливі речовини.

Основу гідроенергетики України складає Дніпровський каскад 11521 кВт/год. експлуатація ГЕС дає можливість виробляти біля 250 млн. кВт/год електроенергії, що еквівалентно щорічно економії до 75000 т дефіцитного палива.

ГЕС можуть стати потужною основою енергозабезпечення для всіх регіонів Західної України, а для деяких районів Закарпатської та Чернівецької областей – джерело самозабезпечення.

 Переваги ГЕС очевидні: вони не забруднюють навколишнє середовище, використовують невичерпне джерело енергії і є простими в експлуатації.

Біоенергетика

Біомаса є одним з найдавнішніх джерел енергії. Біомаса поділяється на первинну (рослини, тварини, мікроорганізми) і вторинну (відходи від переробки первинної біомаси і продуктів життєдіяльності людини і тварин). Остання група досить різноманітна:

- Біологічні відходи тварин (гній великої рогатої худоби, послід домашніх птахів та інше);

- Залишки від зберігання врожаю сільськогосподарських культур і побічні продукти їх переробки: солома, стебла та качани кукурудзи, відходи картоплі, рисове лушпиння і т. д.:

- Відходи лісопереробної промисловості: кора,листя, гілля, тирса стружки, щепа;

- Промислові стічні води (зокрема, текстильних а також молочних, цукрових та іншихпідприємств з переробки харчових продуктів);

- Тверді побутові відходи та стічні води.

Ефективність біомаси як джерела енергії обумовлена легкістю її отримання та швидким поновленням запасів. Недоліками є необхідність транспортування та велике споживання води у виробництві.

З біомаси можна отримати різні кінцеві енергетичні продукти, включаючи тепло, пару, низько- і висококалорійні гази та різні рідкі палива.

Енергія, прихована в біомасі, своїм походженням завдячує Сонцю.

Висновок з отриманої інформації:

Людству потрібна енергія, причому потреби в ній збільшуються з кожним роком. В той же час запаси традиційного природного палива ( нафти, вугілля, газу, урану) кінцеві.

Залишаються два шляхи:

1.                   Строга економія  енергоресурсів.
2.                   Використання нетрадиційних поновлюваних джерел енергії.

ІV.Як зберігати електроенергію?

1Виключайте всі електричні прилади, які не використовуються, оскільки навіть у режимі очікування вони споживають енергію. Не залишайте заряджатися мобільні телефони на всю ніч.95% енергії використовується даремно, коли зарядний пристрій підключено до розетки постійно.

2Найбільше енергії витрачає холодильник. Цей побутовий прилад працює безперервно. Холодильник не розташовувати близько до радіаторів опалення. Не треба ставити  в холодильник гарячі або теплі продукти.

 3. Протирати електричні лампи від пилу. Витерта лампа світить на 10-15% яскравіше, ніж запилена. Запилені скла можуть поглинати до 30% світла. Тримайте їх у належній чистоті!

4. Кип’ятити лише стільки води, скільки вам потрібно. Чистити чайник від    

 накипу.

Накип утворюється в результаті багаторазового нагрівання і кип'ятіння води і має малу теплопровідність, тому вода в посуді з накипом нагрівається повільно. В результаті - втрати енергії становлять 20%.

5. Встановити   екран з алюмінієвої фольги за радіаторами.

Фольга відбиває тепло і спрямовує назад у кімнату, економія тепла до 4-5%.

6. Замінити або утеплити вікна,  вхідні двері.

15% тепла втрачається через нещільні двері, 35-40% - через вікна.

7. Замінити звичайні лампи на енергозберігаючі.

Енергозберігаючі лампи служать у 5-8  разів довше, оплата за світло в 2-3 рази менше.

8. Відремонтувати кран, що протікає.

 Кран, що протікає, призводить до втрат 7000 літрів води на рік (за умови, що вона крапає повільно).

Багато хто вважає, що економія води не стосується електроенергії. Це не так. Вода не сама приходить в наші багатоповерхові будинки. Потужні насоси, які приводяться в рух електричними моторами, піднімають воду на потрібну висоту. Тому економія води допомагає економити електроенергію. Якщо ми будемо економно використовувати тепло і енергію, значить будемо економити працю мільйонів людей

9.При згорянні одного літра бензину виробляється два з половиною кілограми вуглекислоти. Чим менше літрів бензину витрачають автомобілі на 100км, тим менше забруднення довкілля і заощаджуємо гроші.

10.Енергетична комісія розділила добу на дві тарифні зони - день  і ніч - і встановили для кожної окремий тариф. При цьому нічний тариф значно нижче денного, що дає можливість населенню скоротити витрати на оплату електроенергії.

11.При використанні пилососа на третину заповнений мішок для збору пилу погіршує всмоктування на 40%, відповідно, на цю ж величину зростає витрата споживання електроенергії.

V.Робота в групах.

ГрупаІ

1.Що для землеробства екологічно «вигідно» - малосніжна чи багатосніжна зима?

Відповідь. Багатосніжна, тому, що сніг укриває озимі культури від замерзання й навесні добре зволожує грунт.

2.Скільки кубометрів газу виділяється в місті, забруднюючи довкілля, якщо 20 автомобілів витратили за день 200 кг бензину? Густина газу  дорівнює p=0,002кг/м³                           

Відповідь: =100000 м³

ГрупаІІ

1.Забруднення атмосфери відходами промисловості призводить до зменшення льодовиків в горах. Чому? Які можливі екологічно небажані наслідки цього?                    

Із-за парникового ефекту температура довкілля збільшується. Це призводить до танення льодовиків, збільшення рівня світового океану і, як наслідок, затоплення материків.

2.Після вибуху атомної бомби в Хіросімі і Нагасакі було помічено, що люди, одягнені у білий (і інших світлих тонів) одяг, отримали менш сильні опіки, чим одягнені в темне. Чим це пояснюється? 

- Білий одяг краще відбиває промені, чим темна, тому нагрівається менше.

ГрупаІІІ

1.Чому вітрові й сонячні електростанції не набули широкого  використання?

Відповідь. Вітрові й сонячні електростанції малопотужні й працюють нестабільно, перші залежать від сили вітру, другі «непрацездатні» уночі та за похмурої погоди.

2. Чому атомні і теплові електростанції не можна розміщувати зблизька одну від однієї?

Відповідь. При взаємодії водяної пари, що виділяється АЕС з викидами в атмосферу теплових станцій утворюються кислотні дощі .

ГрупаVІ

1. Які екологічно небажані чинники ГЭС?

Відповідь. Вже на стадії зведення гідротехнічних споруд забруднюється місце будівництва; затоплення величезних територій під водосховища; місцеве підвищення води впливає на грунтові води, призводить до підтоплення, заболочування місцевості, ерозії берегів і виникнення зсувів; змінюється мікроклімат, як наслідок, змінюються умови існування флори і фауни; вода в сховищах застоюється, її течія сповільнюється, що призводить до уповільнення водообміну і погіршення самоочищення, а також позначається на житті усіх живих істот, що мешкають в річці і біля річки.

2.Питної води на Землі в багатьох країнах не вистачає. Її доводиться одержувати з морської води або випаруванням, або замороженням. Який спосіб вигідніший?

Відповідь. Узимку – виморожування, улітку – випарування.

ГрупаV

1.Налипання мокрого снігу до дротів ліній електропередач може призвести до їхнього обриву,що створює небезпеку для життя. Чи можна швидко позбутися налиплого снігу?

Відповідь. Можна, пропустивши короткочасно по дротах сильний струм, який розплавить сніг.

2. Чому заводські труби роблять як можна більш високими?

Відповідь. Щоб викиди не конденсувалися поблизу поверхні землі, отруюючи повітря.Чим вище труба, тим більше різниці тиску зовнішнього повітря і повітря в топці , тим більша тяга і краще згоряє паливо.

VІ.Підсумки  уроку.

Коли  всі  групи  відзвітували, робимо висновок.

Навіщо нам берегти енергію?

• Щоб заощадити гроші.

• Щоб зменшити забруднення повітря і води.

• Щоб зменшити катастрофічні наслідки зміни клімату.

• Щоб знизити енергоємність економіки.

• Щоб знизити залежність економіки нашої країни від світових цін на енергоносії.

• Щоб залишити ресурси нашим нащадкам.

• Щоб виграти час для пошуку і освоєння нових джерел енергії.

Домашнє завдання: Зафіксувати кількість енергії, використаної протягом тижня у вашому домі, наступного тижня зберігати енергію. Порівняти результати.

Література:

1.Соловйова Ж. Ф., Нєпєіна Г. В. Забруднення світового океану нафтопродуктами

2.Мельникова О.В., Праховник А.В., Даг Арне Хойстад, Іншеков Є.М., Дешко В.І., Конеченков А.Є.Енергозбереження.Посібник з раціонального використання ресурсів та енергії для учнів загальноосвітньої

школи . Видання друге виправлене та доповнене. Київ. - 2004.- 104 с.

3.Матеріали сайтів інтернету