Урок на тему "Паливні корисні копалини України та використання їх енергії при повному згоранні"

Тема: Паливні корисні копалини України та використання їх енергії при повному згоранні

Мета:

• Навчальна: активізувати навчальну діяльність за допомогою ігрових технологій; повторити , узагальнити , систематизувати  та закріпити знання учнів з теми, сформувати вміння застосовувати формули для розрахунку кількості теплоти палива, що виділяється за згорання, для розв’язування задач , систематизувати знання про паливні корисні копалини; формувати навички роботи в команді та самостійне мислення
• Розвивальна: продовжити формування вмінь аналізувати умову задачі,  підбирати формули, що описують  процеси, розвивати творчі здібності, допитливість та кмітливість; показати  проблеми використання паливних корисних копалин та їх вплив на навколишнє середовище
• Виховна: продовжити формування алгоритмічної культури учнів,комунікабельності та творчості;  умінь працювати з довідковими таблицями, підсилювати інтерес до природничих наук, до пізнання світу, дбайливе ставлення до природи

Тип уроку: інтегрований  комбінований урок повторення, перевірки та коригування  знань, умінь, навичок

Форма проведення:   урок-гра 

Обладнання: мультимедійне обладнання, презентація, фізична карта України, колекція гірських порід, таблиці  властивостей палива, роздаткові картки, кубик з формулами, значки корисних копалин

ХІД УРОКУ

І. Організаційна частина

Учитель географії:  Доброго дня всім присутнім.. Подивіться один на одного, посміхніться і подумки побажайте успіхів один одному на уроці. А щоб дізнатись,  як  ви налаштувались на роботу, виберіть смайлики вашого настрою. Отже з настроєм визначилися і думаємо, що він не погіршиться, а покращиться до завершення уроку.

        Сьогодні ми  проведемо інтелектуальну гру «Еврика» під час якої  перевіримо ваші знання , кмітливість, швидкість мислення та підведемо підсумки. Тому епіграфом були вибрані такі слова: 

                                         «Граючи перевіряємо , що вміємо та знаємо»

Ви об’єднані в 3 групи для спільної роботи, повторили матеріал за вивченими темами , ознайомилися з колекцією мінералів. У вас на столах є картки,  розгляньте їх, подумайте яка тема нашого незвичайного уроку, що поєднує  фізику та географію. (див.додаток1)

Учитель  фізики:  Так діти, тема нашого уроку-гри «Паливні корисні копалини України та використання їх енергії при повному згорянні». На попередніх уроках ми розглядали новий матеріал , а сьогодні будемо застосовувати знання  при розв’язуванні безліч цікавих та складних завдань . Ми будемо працювати за такими етапами гри.(слайд) Повинні бути активними, відповідати на питання, виконувати завдання на кожному етапі гри за це будете отримувати фішки. Оцінювання результатів гри  за кількістю фішок кожного учасника, якщо кількість фішок більша, то учасник може поділитися із членом своєї команди.

ІІ. Конкурсна частина

Учитель географії.       1Тур «Пізнайко» (6 фішок географія і 6 фішок фізика)

«Без явно посиленої працьовитості немає ні талантів, ні геніїв»

                                                                       Д.І. Менделєєв

1група

• Назвіть кам’яновугільні басейни України
• В яких районах України зосереджені найбільші родовища торфу?
• Наведіть приклади різних видів палива. Яке паливо видобувають в Україні?
• Як розрахувати кількість теплоти, що виділяється під час згоряння палива?

2група

• Назвати основні нафтогазоносні регіони України
• Як називається і де розміщене найбільше родовище горючих сланців?
• Що називають питомою теплотою згоряння палива?
• Яке паливо має питому теплоту згоряння 27МДж/кг? Що означає наведене значення?

3група

• Який найбільший буровугільний басейн України?
• Назвати найстаріший кам’яновугільний басейн України.
• Поясніть, чому підчас згоряння палива виділяється енергія?
• Назвіть види палива з великою питомою теплотою згоряння.

Учитель фізики.        2Тур «Знайди мене» (3 фішок географія і 3фішок фізика)

«Щоб зігріти інших, свічка має згоріти»

Майкл Фарадей

Кожна з груп одержує завдання на картці, що пов’язує  фізику і географію: Задача з фізики на знаходження питомої теплоти згорання,за таблицею вияснити, що це за копалина;показати  родовища та басейни корисної копалини та  прикріпити знак на карті.

1. Яке паливо потрібно спалити, щоб при повному  згорянні 10кг виділилося  440МДж енергії? (природний газ)
2. При повному згорянні 500г палива виділилось 7,5МДж енергії. Що це за паливо? (торф)
3. Кімната отримала 60МДж тепла при згорянні 2 кг палива. Яке це паливо? (антрацит)

Учитель географії.       3 Тур «Я знаю і ти дізнайся» (3 фішок географія і 3фішок фізика)

 “Працюй для того, щоб насолоджуватися”

                                                    Ж.Ж.Руссо.

Випереджувальне завдання (кожна із груп робить короткі цікаві повідомлення про паливна корисні копалини)

Учень. Марко Поло –відомий купець-мандрівник. Під час подорожі до Китаю, його здивував надзвичайний камінь. От як описує він побачене в своїй книзі: «У Китаї є чорний камінь, викопують його в горах, як руду, а горить він як дрова. Вогонь від нього сильніший, ніж від дров, і тримається він всю ніч до ранку. Спалювати цей камінь набагато дешевше і дерева зберігаються при цьому...» Цей чорний камінь привіз він вперше в Європу. З тих пір вугілля використовується для опалення.    

Донецький кам’яновугільний басейн є одним із найбільших за площею у Європі (60 тис.км²). Тут установлено 330 вугільних пластів. Є всі типи вугілля. Воно лежить до глибини 1200м. Глибина шахт-1000м. Перша шахта була закладена у 1795р. Львівсько-Волинський кам’яновугільний басейн містить 26 вугільних пластів. Глибина залягання до 700м. Збудовано 21шахту, але видобуток складний. Перша шахта відкрита у 1954р. З вугілля одержують більше 200 корисних речовин, які використовуються для виробництва лаків, мила, пластмас, фарб

Учень. Нафта природна масляна горюча рідина. Видобуток в Україні почався з кінця ХІХст. Передкарпаття – Бориславське родовище. Найбільші запаси нафти на лівобережній Україні – 68 родовищ, але більшість вичерпані. З нафти виробляють штучні волокна, пластмасу, гуму, лаки, фарби, пальне, мастила, мінеральні добрива,  ліки, клей, поліетилен, жувальну гумку і навіть... жіночі колготки.

Учень. Горючі сланці розвідані у двох областях: Черкаській і Кіровоградській. З них виготовляють смоли, газ, бітум, додають до асфальту, руберойду, цегли та цементу. Використовують для роботи ТЕС та в сільському господарстві. 1963 року американські геологи у Бовтинській западині знайшли вулканічні туфи. Установили правильну круглу форму з центром в Олексанрівці. Вони підтвердили, що в цьому краї мільйони років тому діяв гігантський вулкан з кратером понад 20км.

Учитель фізики.        4Тур гра «Кубик» (6 фішок фізика)

«Існує лише те, що можна виміряти»

 М.Планк

На гранях кубика написані формули. Діти по черзі підкидають і пояснюють їх. (див.додаток2)

Учитель фізики.        5Тур «Аукціон задач» (9 фішок фізика)

«Якщо ви хочете навчитись плавати, то сміливо ступайте у воду, а якщо хочете навчитися розв’язувати задачі , то…. розв’язуйте їх»     Д.Пойя

Розв’яжемо задачі……

Яка кількість теплоти виділяється при повному згорянні 12 кг антрациту?

Яка кількість теплоти виділяється при повному згорянні 550г гасу?

Яка кількість теплоти виділяється при повному згоранні  1т мазуту ?

Скільки  треба спалити природного газу, щоб закип’ятити 2л води з початковою температурою 20°С?

Яку масу води можна нагріти на 50°С за рахунок енергії, яка виділяється під час згорання 2 кг кам’яного вугілля? Втратами енергії знехтувати.

Яку масу бензину потрібно спалити, щоб нагріти воду масою 1,5 кг на 60°С?

Скільки сухих дров треба спалити, щоб виділилася така ж енергія, як за згорання 500г торфу?

Скільки кам’яного вугілля треба спалити, щоб одержати таку саму кількість енергії, скільки її виділяється в результаті згорання 6кг бензину?

Скільки кам’яного вугілля потрібно спалити, щоб нагріти повітря в кімнаті розміри якої 5х6х3 м, на 5°С?

Літак «Мрія» оснащений шістьма двигунами, кожен з яких розвиває силу тяги 229,5 кН. Чому дорівнює маса гасу, який буде спалено за 2 год польоту зі швидкістю 800 км/год? ККД літака дорівнює 40 %.

.

Учитель географії.      6 Тур.  «Допоможи геологам» (11 фішок географія )

 « У давнину найбагатшими країнами були ті, природа яких найбільш щедра; нині найбагатші країни – ті, в яких людина найбільш …   діяльна» Г.Бокля 

 Ми знаємо, що корисні копалини розміщені нерівномірно. Все це пов’язано з геологічною історією Землі. Ви повинні допомогти доповнити таблицю-співставлення корисні копалини, рельєф та тектонічні структури.

Тектонічна структура	Форма рельєфу	Корисна копалина
Львівська западина,  Донецька складчаста споруда	Донецький кряж та височина	Кам’яне вугілля
Дніпровсьо-Донецька западина, Причорноморська западина, Передкарпатський прогин	Причорноморська і Придніпровська низовини, Передкарпаття	Нафта і газ
Український щит	Придніпровська височина та низовина	Горючі сланці
Український щит, Львівська западина, Львівсько-Волинська плита	Поліська низовина	Торф

Хвилинка гордості.

Учитель географії.

 « А ви думали, що Україна так просте, Україна – це супер.

 Україна – це ексклюзив. В умовах сучасного світу їй немає ціни» 

 Ліна Костенко

Україна володіє значними запасами вугілля. За розвіданими запасами країна посідає ІІ місце в Європі і VІІ місце в світі;

 перше місце за залізною рудою, друге – за марганцем у світі;

  за титаном – перше, урановою рудою і каолін  друге місце в Європі,

за графітом друге місце в світі.

Учитель фізики       7 Тур «Телеграма». (3 фішок географія і3 фішок фізика)

     «Розум людський має три ключі, які все відчиняють: знання, думка, уява, - все в цьому.»

В.Гюго

    Діти, ми отримали телеграми, але через погані погодні умови в тексті залишилися  тільки окремі слова. Ваше завдання відновити зміст  повідомлень.

1. В  Донецькій височині знаходиться кам’яне вугілля, питома теплота згоряння  27 МДж/кг ,     використовують на  ТЕС
2. На  Придніпровській низовині розміщені  родовища  нафти . і газу питома теплота згоряння  44МДж/кг
3.  Найважче  погасити торф   на Поліссі ,   питома теплота згоряння 15МДж/кг

Хвилинка-цікавинка.

1. Учитель  фізики :Головка сірника містить суміш бертолетової солі і сірки. Бічні сторони коробки намазані червоним фосфором . Коли ми чиркаємо сірником по намазці в результаті тертя займається бертолетова сіль, бо вона має невелику температуру займання. Реакція, що протікає при згорянні голівки сірника, - це один з найбільш бурхливих хімічних процесів. Сподіваємося, що після прочитання цього матеріалу ви, беручи в руки звичайний сірник, будете ставитися до нього з більшою повагою, ніж досі. Адже в ній зосереджена не тільки велика енергія, але і досвід багатьох поколінь і праця багатьох людей

 Учитель географії.      8 Тур «Колекціонери» (3+2+1 фішок географія )

«Набув знань – пристосуй для діла; знання без діла – тяжка ноша»

Кожна група одержує набір колекцій паливних корисних копалин та продуктів переробки, потрібно назвати експонати колекції.

Учитель фізики.  9 Тур «Фотопитання» (3 фішок фізика)

 

Учитель фізики.  10 Тур «Ребуси» (3 фішок географія і 3фішок фізика)

« Нафта – не паливо , опалювати можна й асигнаціями.»

Д. І. Менделєєв

У грі завжди важливий відпочинок, тому кожна з команд отримують ребуси (див.додаток3)

Учитель географії.      11 Тур «Закінч речення» (6 фішок географія і 3 фішок фізика)

«Важлива не кількість знань, а їх якість.»

                                                    Л. Толстой

• Паливні корисні копалини розташовані …в низовинах
• Вугілля використовують …на ТЕС , металургії, в побуті
• При згорянні найбільше тепла дає … нафта і газ
•  
• Нафту й газ добувають …з надр за допомогою скважин
• Способи видобутку вугілля …кар’єри і шахти
• Найважливішою в господарстві країни є ….. нафта
•  
• Для утворення торфу потрібно …вода, тепло, рослинний і тваринний світ
• Нафту й газ транспортують …трубопроводами
• Паливні корисні копалини перебувають у ……трьох агрегатних станах

Учитель фізики.  12Тур «Дожени лідера» (конкурс загадок) (3 фішок географія і 3фішок фізика)

« Природа так про все подбала, що повсюди знаходиш чому вчитися»

 Л. да Вінчі

Дерево даєш – з’їдає,  Від води помирає. (вогонь)

Росло,зеленіло, затим скам’яніло. Тепер же прийшло, дарує тепло.

Роблять з мене речовини: фарби штучні і тканини, ліки і картон, пластмаси – отже справжнє я багатство . Хоч у болоті народився, але й на полі знадобився, бо я ще й добриво чудове. А ще – зігрію я будови, бо і на паливо згожусь. Чи впізнали, як я звусь? (Торф)

Масляниста рідина, з різким запахом вона, темно-бурий колір має, під землею залягає. Чорним золотом зовуть усі люди на Землі. (нафта)

Що зараз в кожнім домі є необхідним, безперечно, бо варить їжу всім без втоми, хоч він отруйний, небезпечний, ним користуємось щораз , вже здогадались? Це …(газ)

Грію взимку я будови, з мене паливо чудове, я потрібне для тепла, з мене зроблені, до речі, і такі корисні речі, як пластмаса, гума, фарба, ліки, спирт, бензин, смола. Чи вгадаєте, хто я? (кам’яне вугілля)

Чорне, блискуче, у воді не тоне, у печі горить, цілу зиму людей веселить.

Хвилинка-цікавинка.

     Учитель географії. Німецький інженер Рудольф Дизель у 1897 році сконструював двигун, який згодом був названий його ім’ям. Ідея винаходу–самозапалювання палива від високої температури, що виникає при сильному стисненні повітря або газу в циліндрі. У конструкції такого двигуна немає електричної свічки. Більшість сучасних автомобілів мають бензиновий або дизельний двигун внутрішнього згорання. Але створення двигунів, що не забруднюють навколишні середовище, зняло б екологічні проблеми великих міст.

Учитель географії

 

Діяльність людини залишає слід на нашій тендітній живій планеті, що загрожує стати глобальною небезпекою для людства і всього живого. При спалюванні твердого палива на ТЕС в атмосферу викидаються: летка зола з частками палива, що не згоріло, сірчистий і сірчаний ангідриди, оксиди вуглецю і азоту, втористі сполуки та газоподібні сполуки неповного згоряння палива. Побічним продуктом, що утворюється при згорянні вугілля, є вугільна зола. Золовідвали займають величезні площі землі, які вилучаються з раціонального господарського використання.

    При спалюванні рідких видів палива, зокрема мазуту, з димовими газами в атмосферу надходять сірчистий та сірчаний андрігиди, оксиди азоту, тверді і газоподібні продукти неповного газозгоряня, сполуки ванадію, солей натрію та інші.

   При спалюванні природного газу єдиним найбільш істотним забруднювачем атмосферного повітря є оксид азоту (його утворюється на 20% менше, ніж при спалюванні вугілля). Природний газ є найбільш екологічно чистим видом енергетичного палива.

Учитель фізики. Під час повного згоряння вуглецю, що міститься в паливі, в печах або котлах, у двигунах внутрішнього згоряння, виділяється оксид вуглецю (чадний газ): С+О₂=2СО. Ця сполука – сильна отрута! Вона не має кольору,запаху (у чистому вигляді), трохи легший за повітря, погано розчиняється у воді, має дуже низьку температуру кипіння (-191,5°С). Чадний газ краще, ніж кисень, сполучається з гемоглобіном крові. Виникає кисневе голодування, що супроводжується головним болем, непритомністю. Якщо в повітрі приміщення міститься 0,4% чадного газу, то внаслідок сильного отруєння настає смерть. З метою надання першої допомоги потерпілого потрібно винести на свіже повітря і зробити штучне дихання. Потерпілому рекомендується обережно вдихати розчин аміаку. .   

  13 Тур «Плюс, мінус» (3 фішок географія і 3 фішок фізика)

« Природа - це не те, що отримали у спадок від предків,

 а те , що взяли у борг у наших нащадків»

Рабірданат  Тагор (індійський письменник)

Учитель географії.      Учні,  заповніть таблицю про негативні і позитивні наслідки видобуванні  і використання корисних копалин для кожної групи окремо

+ Позитивні наслідки	Негативні наслідки

 

Учитель фізики.  Рефлексія .

«Кожен фініш - це, по суті, старт.»

                                 Ліна Костенко

Учні висловлюють свої думки: який ваш настрій,  що сподобалось на уроці, яку цінну інформацію отримали, чи покращили своє ставлення до предметів, навколишнього середовища; чи цікаво працювати в групі?

Діти, як ви думаєте, чому ми пов’язали два предмети і взяли таку тему? Чим важлива для нас, для країни?

Учитель  географії. Заключне слово.

                                   «Граючи перевіряємо , що вміємо та знаємо»

« Є два слова: перемога і поразка, а   об’єднує їх одне слово – гра. Є два слова: знання і незнання, а   об’єднує їх одне слово – навчання.

Тому потрібно вчитися не заради школи,а для життя»  

                                                                                                        Сенека

ІІ. Підбиття підсумків. За кількістю фішок, учні отримують оцінки.

ІІІ. Домашнє завдання. Скласти міжпредметний кросворд до цієї теми.

Відпочинкова хвилинка «Народ скаже, як зав’яже»

Учитель.

Горіли дрова жарко – було в лазні парко, дров не стало – все пропало.

Де вогонь  там і дим.

Не підливай масла у вогонь.

Як бог годить то й мокре горить.

 Багато диму - мало тепла.

Синиця море запалила.

Біля сухого дерева і мокре горить.

Диму без вогню не буває.

Він у вогні не згорить.

 

Ярошівської загальноосвітньої школи І – ІІІ ступенів

Мокрокалигірської сільської ради

Катеринопільського району

Черкаської області

 

Паливні корисні копалини України

та використання їх енергії при повному згорянні

Інтегрований урок-гра

з фізики та географії

у 8 класі

 

Іваницька Наталія Анатоліївна,

учитель географії вищої кваліфікаційної категорії,

Табачківська Оксана Петрівна,

учитель фізики І кваліфікаційної категорії