ЗНАЧЕННЯ ТА СТРУКТУРА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКИ.

9 клас

ЗНАЧЕННЯ  ТА СТРУКТУРА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКИ.

Очікувані результати НПД: (слайд)

• Визначати особливості сучасної електроенергетики.
• Називати типи електростанцій за джерелом енергетичних ресурсів.
• Оцінювати перспективи використання відновлюваних джерел енергії. 
• Виявляти переваги і недоліки виробництва електроенергії на різних типах електростанцій.
• Проявляти громадянську позицію стосовно проблематики енергозбереження та охорони довкілля.

Розвивальна та виховна мета: розвивати здатність до пошуку та засвоєння нових знань, набуття нових вмінь і навичок; вдосконалювати вміння розуміти й використовувати прості математичні моделі (графіки, діаграми); виховувати інтерес до вивчення теми, розвитку суспільства і держави.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Обладнання: підручники, атласи, карта адміністративно-територіального поділу України, комп’ютер, проектор (інтерактивна дошка), мультимедійна презентація.

Опорні та базові поняття: первинний сектор господарства, вторинний сектор господарства, електроенергетика, ТЕС, ГЕС, ГАЕС, АЕС, ВЕС, СЕС, ЛЕП, паливно-енергетичний баланс.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ЧУТТЄВОГО ДОСВІДУ Й ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ

1. Які сектори виділяють у структурі національної економіки? (первинний, вторинний, третинний і т. Д.
2. Які галузі первинного сектора було вами досліджено на попередніх уроках? (сільське господарство, лісова промисловість, добувна)
3. Які галузі є у складі вторинного сектора економіки? Переробна промисловість та будівництво.(електроенергетика, хімічна промисловість, виробництво машин та устаткування, виробництво деревини та паперу, виробництво тканин, одягу, взуття, виробництво харчових продуктів, напоїв.
4. Які природні джерела енергії ви знаєте? (Паливні корисні копалини, енергія води, Сонця, вітру)  
5. Які з них належать до невичерпних? (Енергія Сонця та вітру)
6. Де й для чого використовується електроенергія?   (слайд)
7. Із якими труднощами може зіткнутися людина за відсутності електроенергії?
8. Поясніть добові, не пов’язані з кризою, і сезонні коливання в споживанні електроенергії.
9. Зробіть припущення, коли ви­никає добовий пік електронавантаження.

ІII. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ТА ПІЗНАВАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ.

На відміну від первинного сектора, вторинний сектор поєднує галузі пере­робної промисловості. Серед них особливе значення має галузь, яка безпосередньо впливає на розвиток усіх інших галузей господарства та умови життя на­селення. Це електроенергетика.

Повідомлення теми, цілей і завдань уроку. (слайд)

ІV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Робота з мультимедійною презентацією

1. Електроенергетика та її значення.

Електроенергетика — виробництво важкої промисловості,  що продукує виробництво електроенергію та передає її до споживача. (слайд) (В зошит – визначення).

У промисловості електричну енергію застосовують для приведення в дію різних механізмів і безпосередньо в технологічних процесах. Електроенергія в побуті є основним чинником забезпечення комфортабельного життя людей. Наші оселі, вулиці міст та сіл увечері поринали б у темряву. Ми не могли б слухати музику, дивитися телебачення працювати на комп’ютері, користуватися мобільним телефоном.  Загалом рівень розвитку електроенергетики відображає рівень економічного розвитку суспільства і можливості науково-технічного прогресу.

Запитання:

Статистичні дані: промислові підприємства — 60 %, сільське господарство — 10 %,  комунально-побутове — 10 %, транспорт — 10%, будівництво, населення — 10 % . (слайд)

•       Яка галузь господарства споживає найбільше електроенергії?
•       Які галузі господарства також є споживачами електроенергії?
•       Яку її частку використовує кожна?

За останні 100 років у 15 разів збільшилося споживання електроенергії, та подвоюється кожні 12-14 років. У наш час є важливим завданням ощадливо використовувати електроенергію.

• З’ясуємо, як ми використовуємо електроенергію: (хвилинка економії) (слайд)

Лампочка потужністю 100 Вт працює 5 год, а в разі її вимикання на 3 год, якою буде економія сімейного бюджету за 30 днів місяця? Вартість електроенергії – 90 коп. за 1 кВт. год. (8,10 грн), це якщо до 100 кВт, а вище -  1.68 грн. 15.12 грн.

А, якщо таких лампочок 2 чи 3, то яка економія.

2. Типи електростанцій та їх розміщення. (слайд)

За використанням джерел енергії електростанції поділяються на чотири типи:

1. теплові електростанції (ТЕС) — працюють на твердому, рідкому і газоподіб­ному паливі; паливний або споживчий чинники;
2. гідравлічні (ГЕС) — використовують гідроресурси; чинник природних умов;
3. атомні (АЕС) — використовують як паливо збагачений уран або інші радіоактивні елементи; споживчий чинник;
4. електростанції, які використовують нетрадиційні джерела енергії (вітрові, сонячні, геотермальні, припливні та відпливні тощо); чинник природних умов.

 Теплові електростанції (ТЕС), у більшості країн світу посідають провідне місце працюють на традиційних ви­дах палива (вугілля, газ, мазут, торф)

Можуть бути двох видів: (робота із схемою)

• конденсаційні (коли відпрацьована пара, пройшовши через тур­біну, охолоджується, конденсується і знову надходить до котла) є ресурсозатратними та неекологічними. Найголовнішим чинником є споживач. (привозять збагачене вугілля)

Орієнтуються на сировину країни, що мають великі поклади вугілля.

• теплоелектроцентралі (ТЕЦ), у яких відпрацьована пара потім використовується для опалення. ТЕЦ будують звичайно у великих містах, оскільки передача пари або гарячої води поки що мож­лива на відстань не більше 20 км.

Робота в зошиті (заповнення таблиці: переваги та недоліки електростанцій протягом пояснення матеріалу)

Теплові електростанції будуються набагато швидше і дешевші, ніж ГЕС, але для їхньої експлуатації потрібно набагато більше людей і постійний видобуток та транспортування палива.

ТЕС можуть працювати тільки в стабільному режимі, оскільки для досягнення необхідних параметрів пари в котлі необхідно його розігрівання протягом 2–3 діб. Часті зупинки і запуски теплоелектростанції різко знижують ефективність їх роботи, зокрема підвищують витрати палива і зношують устаткування.

Вплив ТЕС на довкілля залежить від того, який вид палива вони використовують. Найбільшої шкоди природі завдають стан­ції, що працюють на вугіллі.

• Як ви думаєте який чинник розміщення ТЕС?

Для визначення місця спорудження ТЕС підраховують витрати на перевезення палива і на передачу електроенергії. Якщо витра­ти на перевезення палива вищі, ніж на передачу електроенергії, електростанцію вигідніше розташувати ближче до палива; якщо дорожча передача енергії — ближче до споживача.

Гідравлічні електростанції (ГЕС) відзначаються тривалими термінами і високою вартістю будівництва, але їхня експлуа­тація дуже проста і вимагає мінімальних затрат праці. Щоб запрацювали турбіни ГЕС, необхідно просто відкрити засувки в греблі. Протягом декількох хвилин станція може включити­ся в роботу на повну потужність. Виробництво енергії на ГЕС ґрунтується на невичерпному потоці води. Цим і пояснюється низька собівартість їхньої електроенергії (у чотири рази нижче, ніж на рівних за потужністю ТЕС). ГЕС економічно найбільш вигідно будувати на річках з великим падінням і витратою води. Створення великих ГЕС на рівнинних річках призвело до затоплень великих площ родючих земель, руйнування берегів, зміна ґрунтових вод, загибель риби, уповільнення стоку і забруднення водоймищ, можна споруджувати тільки на річках.

Атомні електростанції (АЕС) З’явилися АЕС у ХХ столітті, завдяки НТР, яка дала змогу використовувати енергію розпаду радіоактивних речовин. Використовують уран, 1 кг яко­го виділяє стільки ж тепла, скільки одержують від спалювання 2,5 тис. т вугілля (або 70 залізничних вагонів).

• Як ви думаєте який чинник їх розміщення?

Будують АЕС там, де немає достатньої енергетичної бази або паливо дороге, а потрібно багато електроенергії, тому орієнтовані винятково на споживачів. Оскільки вони є дуже водомісткими, ураховується наявність водних джерел

АЕС — дуже складні об’єкти як для будівництва, так і для експлуатації (про це свідчить Чорнобильська аварія), тому до виготовлення устатку­вання для них, до будівництва та експлуатації повинні ставитися найсуворіші вимоги. Атомні електростанції використовують незначну кількість палива (уранова руда), Принципи роботи АЕС і ТЕС подібні.

Прийом «Кути» - робота групах. Завдання:

•                   Опрацюйте таблицю в групах та оберіть «кут», до якого ви схильні:

а) Будівництво АЕС в майбутньому – кут «За»;

б) Закриття АЕС в майбутньому – кут «Проти»

•                   Виберіть спікера вашого кута та оголосіть свою позицію та аргументи

(самостійна робота з підручником)

Позитивні й негативні наслідки експлуатації АЕС. (слайд)

Відновлювані джерела енергіїї

Останнім часом зусилля вчених спрямовані на пошук альтернативних джерел    енергії. Нині вони дають лише 5,8% світового виробництва електроенергії.

Розповідь вчителя про альтернативні електростанції  слайд

 Найчастіше використовуються вітрові електростанції

• -Які найбільш перепективні райони для їх розміщення? (узбережжя морів, гірські райони – часті вітри)

До недоліків вітрових електростанцій відносять малу потужність, постійний шум і вібрацію.

Сонячні  перетворюють енергію сонця в електричну.

Два види:

1. Термодинамічні спочатку в теплову, а потім в електричну, як ТЕС;
2. Фотоелектричні – енергію Сонця відразу в електричну.

• Де економічно їх розміщувати?

Геотермальні – теплові воду гейзерів в електричну (сейсмічні зони Землі)

• Де можливо їх розміщувати?

Припливні електростанції перетворюють енергію морських припливі в електричну. ( висота хвилі не менше 10 метрів)

Океанічні течії, енергію хвиль, Океанічні течії, біоенергетика.

Завдання.

•                   Які електростанції в майбутньому можуть становити основу електроенергетики світу? (Сонячні)

3. Виробнича інфраструктура. (слайд)

1. Транспортні магістралі
2. ЛЕП
3. Система водопостачання
4. Трубопроводи

4. Паливно-енергетичний баланс. (слайд)

Паливно-енергетичний баланс — співвідношеняя між надходженням та витратами різних видів палива та електроенергії в країні протягом року. (робота в зошиті)

 Для того щоб обчислити паливно-енергетичний баланс, різні види палива, що мають неоднакову теплотворну здатність, пе­реводять у так зване умовне паливо (у. п.). Відомо, що теплота згоряння різних видів палива неоднакова, тому для одержання од­накової частки енергії потрібна різна кількість паливної сировини.

Теплота згоряння різних видів палива (Додаток № 1)

 Теплоту згоряння 1 кг умовного палива визначено в 7 тис. ккал., а тепловий коефіцієнт дорівнює 1. Дані про окремі види па­лива множать на відповідний тепловий коефіцієнт. У розрахунках приймають також, що 1 кг умовного палива дорівнює в середньо­му 2 кВт·год електроенергії з урахуванням ККД електростанцій.

 Цінність паливного ресурсу залежить не тільки від калорій­ності, а й від можливостей його використання, витрат на видо­буток. Найбільш ефективними є нафта і газ, бо їхнє видобування, транспортування трубопроводами обходяться більш дешево, ніж інших паливних ресурсів.

 Таким чином, висококалорійні види палива — нафта, газ і кам’яне вугілля. Торф, сланці, буре вугілля — малокалорійні види палива, їх невигідно перевозити на далекі відстані, тому їх використовують у місцях видобутку (місцеві види палива).

Питання до тексту.

1. Від чого залежить цінність паливного ресурсу?
2. Для чого складається паливно-енергетичний баланс?
3. Які види палива відносять до ефективних? до місцевих?
4. Що називають паливно-енергетичним балансом?
5. умовним паливом?
6. Яке значення паливно-енергетичного балансу?

Завдання . (Задачки для розумників)

 Проаналізуйте подані дані та розрахуйте, на скільки збільшилось  виробництво електроенергії  різними типами електро­станцій за 15 років. Виробництво електроенергії у 2000  тепловими — 48 %., атомни­ми — 45%,  гідравлічними —7%, ВЕС, СЕС – незначне.

Виробництво електроенергії у 2015  тепловими — 41,2 %., атомни­ми — 53,7%,  гідравлічними —4,2%, ВЕС, СЕС – 0,9%

V. ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

Повторення вивченого матеріалу. слайд

Складання таблиць «Традиційні типи електростанцій» та Робота в парах. Один учень працює біля дошки – почергово.

Географічний крос

1. Традиційними типами електростанцій ….. (Теплові, атомні, гідравлічні)
2. Найбільшим споживачем електроенергії є ….. (Промисловість)
3. Найбільшим виробником електроенергії в Україні є тип електростанцій …. (АЕС)
4. Альтернативними типами електростанцій є ….. (Вітрові та сонячні)
5. Теплові електроцентралі (ТЕЦ), крім електроенергії забезпечують населення ….. (Теплом та гарячою водою

Виставлення оцінок з аргументацією.

VІ. ВИСНОВКИ УРОКУ

Мікрофон

Поділіться своїми здобутками на уроці, почавши словами «Сьогодні на уроці я ».

Додатки

Додаток № 1

Теплота згоряння різних видів палива

Додаток № 2

Завдання для справжніх економістів

-  З’ясуємо, як ми використовуємо електроенергію: (хвилинка економії)

 Лампочка потужністю 100 Вт працює 5 год, а в разі її вимикання на 3 год, якою буде економія сімейного бюджету за 30 днів місяця? Вартість електроенергії – 90 коп. за 1 кВт. год.

А, якщо таких лампочок 2 чи 3, то яка економія.

Додаток № 3

 З’ясуйте, скільки коштує 1 кВт·год електроенергії. Поди­віться на лічильнику, яку кількість електроенергії ваша родина споживає протягом доби. Скільки це коштує? Про­ведіть аналогічні розрахунки за місяць, рік. З’ясуйте, які домашні електроприлади споживають найбільшу кількість електроенергії. Як програма енергозбереження може бути реалізована у вашій оселі? Запропонуйте «домашні заходи» щодо енергозбереження.

Додаток № 4

Завдання . (Задачки для розумників)

 Проаналізуйте подані дані та розрахуйте, на скільки збільшилось  виробництво електроенергії  різними типами електро­станцій за 15 років. Виробництво електроенергії у 2000  тепловими — 48 %., атомни­ми — 45%,  гідравлічними —7%, ВЕС, СЕС – незначне.

Виробництво електроенергії у 2015  тепловими — 41,2 %., атомни­ми — 53,7%,  гідравлічними —4,2%, ВЕС, СЕС – 0,9%

Додаток № 5

Позитивні й негативні наслідки експлуатації електростанцій