Урок "Електроенергетика"
В. О. Сухомлинський зазначав, що вчитель до уроку готується все своє життя. Нестандартні уроки спрямовані на активізацію навчально-пізнавальної діяльності учнів, бо вони глибоко зачіпають емоційно-мотиваційну сферу, формують дух змагальності, збуджують творчі сили, розвивають творче мислення, формують мотивацію навчально-пізнавальної та майбутньої професійної діяльності. Тому такі уроки найбільше подобаються учням і викликають у них творчий інтерес. Розглянемо методику проведення нетрадиційного уроку з географії.
На передодні даного уроку з учнів класу вибираються представники певних напрямків науки (професій) і задаються для самостійної домашньої підготовки випереджаючі завдання. Наприклад:
|
Заитання для всього класу:
|
|
|
Експерт - фізик |
|
|
Експерт - історик
|
|
|
Експерт - енергетик |
|
|
Експерт - геолог |
|
|
Експерт - хімік |
|
|
Експерт – еколог |
|
|
Експерт - економіст |
|
|
Експерт - математик |
|
ПЛАН - КОНСПЕКТ УРОКУ.
|
ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА УКРАЇНИ. Тема 1. Виробництво та постачання електроенергії Електроенергетика України. Найбільші ТЕС, АЕС, ГЕС, ЛЕП. Використання відновлюваних джерел енергії. Підприємства електроенергетики свого регіону. Практична робота (на вибір учителя) 5.1. Позначення на контурній карті України найбільших електростанцій та пояснення чинників їх розміщення. 5.2. Побудова та аналіз діаграм виробництва електроенергії на електростанціях різних типів в Україні, країнах Європи та світу.
|
|
|
Мета навчально – виховна |
Знаннєвий компонент: називає типи електростанцій за джерелом енергетичних ресурсів, шляхи енергозбереження; аналізує діаграми виробництва електроенергії на електростанціях різних типів в Україні, країнах Європи та світу. пояснює розміщення енергогенерувальних потужностей в Україні.. Діяльнісний компонент: знаходить і показує на картах різного масштабу: ГЕС (ГАЕС) – каскад ГЕС на Дніпрі, Дністровська, Ташлицька; АЕС – Запорізька, Південноукраїнська, Рівненська, Хмельницька; ТЕС – Запорізька, Придніпровська, Трипільська, Зміївська, Слов’янська, Ладижинська, Бурштинська; порівнює структуру виробництва електроенергії в Україні та провідних державах світу. Ціннісний компонент: оцінює перспективи використання відновлюваних джерел енергії різних видів у світі, Україні та своєму регіоні; виявляє переваги і недоліки виробництва електроенергії на різних типах електростанцій. Екологічна безпека та сталий розвиток аналізує негативні наслідки впливу діяльності різних типів електростанцій на природне середовище. Здоров’я і безпека аналізує негативні наслідки впливу діяльності різних типів електростанцій на здоров’я людей. Підприємливість та фінансова грамотність оцінює переваги використання альтернативних відновлюваних джерел енергії для потреб родини/громади. |
|
Тип уроку |
урок конференція з елементами дебатів |
|
Обладнання |
Підручник: Гілберг Т.Г. Географія : підручник для 9 кл. загальноосвіт. навч. закл. / Гільберг Т.Г., Савчук5 І.Г., Совенко В.В. - К.: УЩВЦ «Оріон», 2017. – 288 с.:іл , карта[2]; «Паливно-енергетичний комплекс України» - карта, карта «Електроенергетика України», карти атласу, контурні карти, ЛОС, колекція мінералів та гірських порід, відеофільм, електронний тест. |
|
Хід уроку |
|
ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА.
|
проблемні запитання для всього уроку:
|
||
|
|
||
|
?запитання? |
|
|
|
|
||
|
За підручником, мал..59 стор.103 визначте повсякденне використання електроенергії за рік. В яку суму це обійдеться, згідно з тарифом: ( на 01.10.2021)
|
!задача! |
|
|
1519 кВт: 250*12=3000кВт,отже ціна за одиницю буде 1,44 грн., 1519*1,44= 2187,36 грн. |
||
|
|
1 лампочка потужністю 100 Вт = +365 кВт/рік |
|
|
|
||
|
експерт – історик !«історія електроенергетики»! |
|
|
|
|
||
|
Україна виробляє 196 млрд. кВт/год. Електроенергії в рік. Порахуйте скільки це буде в розрахунку на одну особу? (Населення України на 01.01.2020 становить 42.403 млн.чол.) |
!задача! |
|
|
196000000000 / 42403000 = 4622,3 кВт/год. На 1 чол. |
||
|
Вчитель: |
||
|
Норвегія – 24000 Канада – 18481 США – 13536 Пд. Корея – 9704 Франція – 8808
|
Японія – 7960 ФРН – 7102 Китай – 5010 Бразилія – 2893 Індія – 1108 Малі – 13 |
-довідка – «Виробництво електроенергії на душу населення (кВт/год. в рік)» |
|
?запитання?
|
||
ТЕС
|
доповідь: Донецька обл.. Київська обл. Пд.Зх.Азія |
ТЕС ДРЕС ТЕЦ
|
-розгляд ЛОС- (додаток 1) |
|
|
||
|
експерт - геолог |
Який найбільший вугільний басейн в світі? Яка країна видобуває найбільше вугілля в світі? Які басейни кам’яного вугілля є в Україні? |
|
|
експерт - хімік |
Напишіть формули згорання вугілля. Яка теплова здатність різних видів палива , порівняно з вугіллям ( в коефіцієнтах) ? Яку продукцію ще можна виготовити з нафти та газу? |
|
|
експерт - фізик |
Який принцип роботи парової машини? Який ккд парової машини? |
|
|
експерт - історик |
Коротка біографія Дж.Уатта. |
|
|
||
|
найбільші ТЕС світу |
||
|
Шоаба (Сауд.Аравія) Сургутська-2 (Росія) Тайчунг (Тайвань) Нойратська (Данія) Кохтле-Ярве (Естонія) Дракс (Велика Британія) Кіровська (Росія) |
5,6 млн.кВт 5,597 млн.кВт 5,5 млн.кВт 4,420 млн.кВт 1,615 млн.кВт 750 МВт 300 МВт |
мазут газ кам’яне вугілля буре вугілля горючі сланці палети торф |
|
|
||
|
В останні роки Україна видобуває ≈ 15 млн.т. антрациту в рік. Скільки електроенергії можна виготовити з цього вугілля, якщо 1 кг вугілля = 8,1 кВт/год? |
!задача! |
|
|
15000000 * 8,1 = 121500000 кВт/год |
||
|
|
||
|
Теплова електростанція потужністю 2,4 млн.кВт/год. в рік споживає 1800 т вугілля на добу. Скільки палива ТЕС споживає в рік? (Вартість 1 т. вугілля = 1800 грн. (64$)) |
!задача! |
|
|
1800 * 365 = 657000 т 657000 * 1800 = 1182600000 грн. 657000 * 64 = 42048000 $ |
||
|
|
||
|
нанести на контурну карту ТЕС-ТЕЦ України |
Вуглегірська Запорізька Криворіжська Зміївська Бурштинська Курахівська Зуївська Київська ТЕЦ-5 |
3600 МВт 3600 МВт 3000 МВт 2400 МВт 2400 МВт 1400 МВт 1200 МВт |
|
Вчитель: |
||
|
?запитання? |
Які теплові електростанції є в Полтавській області? -робота з атласом- |
|
|
|
||
|
Експерт – еколог |
Який негативний вплив теплових електростанцій? Аналіз обсягу викидів вуглекислого газу в атмосферне повітря України піл час виробництва електроенергії у 2016 р. за даними табл.12, стор.114. (додаток 3) [2] |
|
|
Вчитель: |
||
|
?запитання? |
Чи так екологічний електротранспорт? Які його переваги та недоліки? |
|
|
Орієнтовна відповідь |
|
|
переваги |
недоліки |
|
|
АЕС
|
доповідь: Запоріжська обл. Англо-Америка Зх.Європа Сх.Азія |
АЕС - АТЕЦ |
|
|
|
||
|
експерт – історик |
Де була пущена перша атомна електростанція? (1954 - м.Обнінськ , Калужська обл.(СРСР) – потужність 5МВт/год. 1656 – Колдер-Холі (Велика Британія) – потужність 60МВт/год.) |
|
|
експерт - фізик |
Який принцип роботи атомного реактора?
|
|
|
експерт – геолог |
Де в Україні добувають уранові руди? |
|
|
ВІчитель: |
||
|
?запитання? |
В чому переваги АЕС? (додаток 3) |
|
|
|
||
|
441 реактор США – 103 Франція – 59 Японія – 65 Росія – 34 Україна - 15 |
Касівадзакі – Каріба (Японія) – 8212 ГВт Брюс (Канада) – 6,3 ГВт Запоріжська (Україна) – 6 ГВт |
Запоріжська (Енергодар) (6) Пд.Українська (Пд.Українськ) (3) Хмельницька (Нетишин) (2) Рівненська (Вараш) (4) |
|
|
||
|
В середньому один реактор потребує 163 касети урану, вартістю ≈ 16 млн. $. Скільки валюти необхідно в середньому витрачати в рік на закупку ядерного палива для всіх реакторів України? |
!задача! |
|
|
16000000 * 15 = 240000000 $ |
||
|
|
||
|
Експерт – еколог |
Який негативний вплив атомних електростанцій? (додаток 3) |
|
|
|
||
ГЕС
|
доповідь: Дніпропетровська обл.. Київська обл. Зх.Європа Латинська Америка |
ГЕС ГАЕС каскад гідровузол |
день
ніч |
|
Вчитель: |
||
|
?запитання? |
В чому переваги ГЕС? (додаток 3) |
|
|
|
||
|
експерт – історик |
Побудова Дніпрогесу.
|
|
|
|
||
|
«Сан-Ся» «Три ущелини» (Китай) – 22500 ГВт – 185 м.
«Бас-Кантрі» (США) 3,003 ГВт [2] |
Київська Канівська Кременчуцька Кам’янська Дніпрогес 1,2 – 1,539 ГВт Каховська Дністровська – 972 МВт
|
101 ГЕС = 4,610 МВт малі річки 100
Теребле – Ріцька -27МВт Сухорабівська -300кВт Шишацька -550кВт |
|
|
||
|
Експерт – еколог |
Який негативний вплив гідроелектростанцій? (додаток 3) |
|
|
|
||
АЛЬТЕРНАТИВНІ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ
|
доповідь: АРКрим Анло – Америка Зх. Європа |
Стор. 112 – 113; 119 – 121; 283 підручника [2]
|
|
|
|
||
|
ВЕС |
70 країн Гансю (Китай) – 5,160 ГВт |
Ботієвська (Запоріж. – Приморський Посад) – 200 МВт Новоазовська – 79,3 МВт Асканійська Сакська Тарханкутська Очаківська Східниця
|
|
|
||
|
експерт – історик |
Біографія Юрія Кондратюка.
|
|
|
|
||
|
експерт – економіст, експерт - еколог |
В чому недолік ВЕС? (додаток 3) |
|
|
|
||
|
СЕС |
«Голмуд» (Китай) 600 МВт |
Щолкіно (Крим) 1985 – 5МВт Бердянська Стримба (І.Ф.) Бориспіль Ірпінь Охотнікове (Крим) Перове – 105 МВт Яворів |
|
|
||
|
експерт – економіст, експерт - еколог |
В чому недолік СЕС? (додаток 3) |
|
|
|
||
|
ГТЕС |
ПЕС |
біопаливо |
|
«Гейзерс» (США) – 1,808 ГВт Паужецька (Камчатка – Росія) Ісландія |
Сіхва (Пд.Корея) 254 кВт Кислогубська (Росія)
|
|
|
Вчитель: |
||
|
Які недоліки мають ГТЕС та ПЕС? (додаток 3) |
?запитання? |
|
|
|
||
|
експерт – економіст |
|
|
|
Вчитель: |
||
|
Вартість виробленої електроенергії різними типами електростанцій за кВт/год.: АЕС – 0,46 грн. ГЕС – 0,611 грн. ТЕС – 2,07 грн. ВЕС – 2,8-3,11 грн. біомаса – 3,41 грн. СЕС – 4,4 грн.
|
-довідка –
|
|
|
|
||
ДОДАТОК 1.
|
ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА УКРАЇНИ
|
ЛОС |
|||||
|
!задача 1! |
За мал.59 стор.103 визначте повсякденне використання електроенергії за рік. В яку суму це обійдеться, згідно з тарифом:
|
|||||
|
!задача 2! |
Україна виробляє 196 млрд. кВт/год. електроенергії в рік. Порахуйте скільки це буде в розрахунку на одну особу? (Населення України на 01.01.2020 становить 42.403 млн.чол.) |
|||||
|
-довідка – «Виробництво електроенергії на душу населення (кВт/год. в рік)» |
Норвегія – 24000 Канада – 18481 США – 13536 Пд. Корея – 9704 Франція – 8808
|
Японія – 7960 ФРН – 7102 Китай – 5010 Бразилія – 2893 Індія – 1108 Малі – 13 |
||||
|
ТЕС – ДРЕС - ТЕЦ |
||||||
|
Вуглегірська - 3600 МВт Запорізька - 3600 МВт Криворіжська - 3000 МВт Зміївська - 2400 МВт Бурштинська - 2400 МВт Курахівська - 1400 МВт Зуївська - 1200 МВт Трипільська Ладижинська Добротвірська Київська ТЕЦ-5 |
|
|||||
|
!задача 3! |
В останні роки Україна видобуває ≈ 15 млн.т. антрациту в рік. Скільки електроенергії можна виготовити з цього вугілля, якщо 1 кг вугілля = 8,1 кВт/год? |
|||||
|
!задача 4! |
Теплова електростанція потужністю 2,4 млн.кВт/год. в рік споживає 1800 т вугілля на добу. Скільки палива ТЕС споживає в рік? Яка сума витрачається на покупку даного пального (Вартість 1 т. вугілля = 1800 грн. (64$)) |
|||||
|
АЕС - АТЕЦ |
||||||
|
!задача 5! |
В середньому один реактор потребує 163 касети урану, вартістю ≈ 16 млн. $. Скільки валюти необхідно в середньому витрачати в рік на закупку ядерного палива для всіх реакторів України? |
|||||
|
Запоріжська (Енергодар) (6) Пд.Українська (Пд.Українськ) (3) Хмельницька (Нетишин) (2) Рівненська (Вараш) (4) |
|
|||||
|
ГЕС – ГАЕС - каскад - гідровузол |
||||||
|
Київська Канівська Кременчуцька Кам’янська Дніпрогес 1,2 – 1,539 ГВт Каховська Дністровська – 972 МВт 101 ГЕС = 4,610 МВт малі річки 100 Теребле – Ріцька -27МВт Сухорабівська -300кВт Шишацька -550кВт |
|
|||||
|
АЛЬТЕРНАТИВНІ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ
|
||||||
|
ВЕС |
Ботієвська (Запоріж. – Приморський Посад) – 200 МВт Новоазовська – 79,3 МВт Асканійська Сакська Тарханкутська Очаківська Східниця
|
|
||||
|
СЕС |
Щолкіно (Крим) -1985 – 5МВт Бердянська Стримба (І.Ф.) Бориспіль Ірпінь Охотнікове (Крим) Перове – 105 МВт Яворів |
|||||
|
ГТЕС |
ПЕС |
біопаливо |
||||
|
|
||||||
ДОДАТОК 2
Орієнтовні відповіді експертів.
|
експерт - геолог |
Який найбільший вугільний басейн в світі? ( Аппалачинський басейн в США) Яка країна видобуває найбільше вугілля в світі? (Китай, щорічний видобуток 1920.4 млн.т стор.281 підр.) Які басейни кам’яного вугілля є в Україні? (Донецьки та Львівсько –Волинський) |
|
експерт - хімік |
Напишіть формули згорання вугілля.. С + О2 = СО2,
Яка теплова здатність різних видів палива , порівняно з вугіллям ( в коефіцієнтах) (Дрова – 0,2 Торф – 0,4 буре вугілля – 0,7 камяне вугілля – 1 природний газ – 1,4 нафта – 1,6)
Яку продукцію ще можна виготовити з нафти та газу?
|
|
експерт - фізик |
Який принцип роботи парової машини? Який ккд парової машини? |
|
|
Розвиток парових машин привів і до створення іншого парового двигуна — парової турбіни, в якій видозмінено характер використання пари, що виробляється котельним агрегатом, і замість пульсуючого руху поршня і кривошипно-шатунного механізму використовується безперервне проходження пари через проточну частку двигуна, тобто в порівнянні з власне паровою машиною усунена ланка поршень-кривошипно-шатунний механізм, що дозволило сконцентрувати великі потужності в одному агрегаті. Парова турбіна виявилася найдоцільнішою формою приводу для потужних електрогенераторів, що вимагають рівномірного обертання. На початок XX ст. парова машина досягла високого ступеня досконалості. За сто років розвитку потужність парової машини підвищилася від 5-10 к. с. до 20000 к. с., економічність — від 0,3 % до 20 %, тиск пари, що впускається, — від 0,1 ат до 120 ат, температура пари — від 100 °C до 400 °C, число обертів на хвилину — від 20-30 до 1000 об/хв; питома вага знизилася від сотень до 1-2 кг/к. с.; необхідна площа зменшилася від декількох квадратних метрів до їхніх сотих частин на 1 к. с. Витрати пари для парової машини високого тиску з багатократним розширенням становлять 2,62 кг/к. с. за годину. ККД досяг 20-25 %. |
|
експерт - історик |
Коротка біографія Дж.Уатта.
Джеймс Ватт (англ. James Watt; 19 січня 1736, Грінок — 19 серпня 1819, Гендсворт, графство Західний Мідленд) — шотландський винахідник-механік, член Лондонського королівського товариства, творець універсальної парової машини подвійної дії. Роботи Ватта поклали початок промислової революції спочатку вАнглії, а потім і у всьому світі. Його ім'ям названа одиниця потужності — ват та Університет Геріот-Ватт вЕдинбурзі. У 1782 році Ватт створив нову машину — першу універсальну парову машину подвійної дії (Патент № 1321[19]). Кришку циліндра він оснастив винайденим незадовго до того сальниковим ущільненням, що забезпечувало вільний рух штока поршня без витоку пари з циліндра. Пара надходила у циліндр поперемінно то з однієї сторони поршня, то з другої. Тому поршень робив і робочий і зворотний хід за допомогою пари, чого не було у попередніх конструкціях парових машин. Розроблена Ваттом «ротативна парова машина» на основі запатентованого в 1781 році планетарного механізму (Патент № 1306[20]) спочатку широко застосовувалася для приведення в дію машин і верстатів прядильних і ткацьких фабрик, а пізніше й на інших промислових підприємствах. У 1785 році одна з перших машин Ватта була встановлена в Лондоні на пивоварному заводі Семюела Вітбреда для розмелювання солоду. Машина взяла на себе роботу 24 коней. Діаметр її циліндра становив 63 сантиметри, робочий хід поршня становив 1,83 м, а діаметр маховика сягав 4,27 м. Ця машина збереглась до наших днів. Джеймсом Ваттом у 1788 році на основі пропозицій його партнера по бізнесу Метью Бултона уперше було застосовано відцентровий регулятор для стабілізації частоти обертання вихідного вала парової машини, що пізніше отримав назву «регулятор Ватта». Таким чином, парова машина Ватта стала винаходом століття, що поклав початок промисловій революції. Парова машина завдяки економічності набула широкого використання і відіграла величезну роль у переході до машинного виробництва.
|
|
|
|
|
експерт - фізик |
Який принцип роботи атомного реактора? А́томна електроста́нція (АЕС) — електростанція, в якій атомна (ядерна) енергіяперетворюється в електричну. Генератором енергії на АЕС є атомний реактор. Тепло, яке виділяється в реакторі внаслідок ланцюгової реакції поділу ядер деяких важких елементів, потім так само як і на звичайних теплових електростанціях (ТЕС), перетвориться в електроенергію. На відміну від теплоелектростанцій, що працюють на органічному паливі, АЕС працює на ядерному пальному (в основному 232U, 235U, 239Pu)[ Унаслідок роботи АЕС утворюються радіоактивні відходи та відпрацьоване ядерне паливо. Вони є небезпечними для людини й довкілля, для знешкодження вимагають переробки та тривалого зберігання.
|
|
експерт – геолог |
Де в Україні добувають уранові руди? Уранові родовища розташовані в основному в межах Кіровоградської області. Основні запаси урану зосереджені в Кіровоградському урановорудному районі (оцінювані запаси понад 100 тис. т.); а також у Центральноукраїнському урановорудному районі. Державним балансом запасів корисних копалин України враховано 22 родовища з промислово оціненими запасами, з яких розробляються чотири (Мічурінське, Центральне, Ватутінське і Новокостянтинівське) На сьогодні Україна за ресурсами і запасами урану входить до першої десятки серед усіх країн світу і посідає одне з перших місць у Європі, але існують серйозні проблеми з інвестиціями в урановидобувну галузь. |
|
експерт – історик |
Побудова Дніпрогесу. Перші спроби проєктування гідроелектростанції на дніпрових порогах зустрічається у постановах Ради Міністрів Української Держави за травень 1918 р.: "Признати, що шлюзування дніпрових порогів та використування водяної сили їх повинно бути в першу чергу яко питання найголовнішого державного значення". На обстеження, проєктування та початок шлюзування було виділено 8 млн. карбованців[1]. Будівництво Дніпровської ГЕС було розпочато 15 березня 1927 року, в рамках програми індустріалізації СРСР.Внаслідок підйому води після спорудження греблі було затоплено понад 50 населених пунктів.[2] Перший гідроагрегат ввели в експлуатацію 10 жовтня 1932 року, а вже 1939 року стали до ладу всі 9 гідроагрегатів станції загальною потужністю 560 тис. кВт. 8 турбін було поставлено американською компанією «Ньюпорт Ньюс» (англ. Newport News Shipbuilding and Drydock Company (NNS), ще одна турбіна була копією американської, вироблена в Радянському Союзі. 5 генераторів було поставлено американською компанією «General Electric», ще 4 аналогічні вироблені на Ленінградському заводі «Електросила». Технічний нагляд за веденням будівництва здійснював полковник Г'ю Лінкольн Купер інженерного корпусу Сполучених Штатів. Він був головним інженером-консультантом проєкту на запрошення радянського уряду. |
|
експерт – історик |
Біографія Юрія Кондратюка.
Ю́рій Васи́льович Кондратю́к (справжнє ім'я Шаргей Олександр Гнатович; нар. 9 (21) червня 1897, Полтава,Україна — місце та дата смерті невідомі, не раніше 1942) — український учений-винахідник, один із піонерівракетної техніки й теорії космічних польотів. Автор так званої «траси Кондратюка», якою подорожували на Місяцькосмічні кораблі «Аполлон».
Була споруджена Севастопольська ВЕС – 100 кВт
Іменем ученого названо Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка (ПолтНТУ) — вищий навчальний заклад в Україні |
|
експерт – економіст |
|
|
|
«ЗА» |
«ПРОТИ» |
|
|
|
|
ДОДАТОК 3.
1
про публікацію авторської розробки
Додати розробку