Интегрированный урок (химия - физика) Энергия топлива. Теплота сгорания топлива. Цель урока: Изучить вопросы использования внутренней энергии топлива. Изучить вопросы о выделении тепла при сгорании топлива. Вывести формулу для вычисления количества теплоты,выделяющегося при сгорании топлива. Рассмотреть вопросы экологии, связанные с процессом сгорания топлива.

Этапы урока: 1-повторение Ребята вспоминают вопросы о видах энергии. (потенциальная и кинетическая,внутренняя) 2-объяснение нового материала (изучение нового материала идет в форме вопросов и ответов в процессе беседы. Одновременно учащиеся составляют опорный конспект, выполняют практическую работу) 3-заключение и домашнее задание

Педагогические технологии используемые на уроке. Информационные технологии: -применяются при объяснении материала в виде просмотра видеофильма «Возникновение жизни на Земле» Технология здоровьясбережения: -применяется во время минут релаксации при прочтении стихотворения и наблюдения за горением свечи -это способствует эмоциональному настрою Технология коммуникативного общения

Учитель физики: Рыжкова Т.Г.

Конспект урока по физике

9 класс

Эпиграф :«Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку. Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня технических достижений, а от его моральных принципов». А. Эйнштейн

Тема : «Атомная энергия. Экологические проблемы АЭС.»

Цель : показать необходимость такой отрасли как атомная энергетика.

Задачи : - ознакомить учащихся с сомнениями в необходимости развития атомной энергетики;

Рассмотреть проблему энергетического голода человечества;

Ознакомить учащихся с историей развития атомной энергетики;

Рассмотреть достоинства и недостатки различных видов электростанций;

Ознакомить учащихся с путями решения проблем атомной энергетики.

Актуализация прежних знаний: тест для взаимопроверки. Учащиеся выполняют тест на заранее заготовленных листках с заданием, разложенных на столах. Затем в парах обмениваются выполненными тестами и по открытому слайду проверяют правильность выполнения работы. После чего передают работы учителю.

Вариант 1.

Определите, сколько протонов и нейтронов в ядре атома бериллия 4 9 Ве.

А. Z =9, N =4.

Б. Z =5, N =4.

В. Z =4, N =5.

Ядро какого химического элемента образуется при альфа - распаде

радия?

88 226 Ra → ? + 2 4 He .

А. Радона

Б. Урана

В. Кальция

13 27 Al + 0 1 n → 12 27 Mg + ? .

А. электрон

Б. протон

В. альфа-частица

Вариант 2.

Определите количество протонов и нейтронов в ядре атома железа 26 56 Fe .

А. Z =26, N =56.

Б. Z =26, N =30.

В. Z =56, N =30.

Ядро какого химического элемента образуется при бета - распаде

углерода?

6 14 C → ? + -1 0 e .

А. Азота

Б. Фтора

В. Кислорода

3. Определите неизвестный продукт ядерной реакции:

94 239 Pu + 2 4 He → 96 242 Am + ? .

А. протон

Б. электрон

В. нейтрон

II .

Формирование новых знаний.

На столах учащихся приготовлены листы с вопросами для составления краткого конспекта материала урока. Учащиеся поделены на группы. Походу выступлений представителей групп каждый учащийся записывает в этих листах ответы на поставленные вопросы.

1) Вступительное слово учителя.

Долгое время ядерная энергия была скрыта от человека. Но человек любопытен! Ему всегда нужно знать то, что пока неизвестно. Всегда нужно больше, чем у него есть. И он неустанно ищет новое, ищет всюду!

Если использовать ядерную энергию разумно и осторожно, то с ее помощью можно решить энергетические проблемы Земли: заменить традиционное топливо принципиально новым – компактным, бездымным и, что особенно важно, практически неисчерпаемым.

К сожалению, силы, заключенные в ядре, сначала были обращены во зло, а лишь затем – во благо. Это научило людей сдержанно относиться к возможностям ядерной энергии. После трагедии Хиросимы и Нагасаки миллионы людей осознали чудовищную силу атомного излучения, и наступил своего рода шок. А когда весь мир потрясла катастрофа на Чернобыльской АЭС, равнодушных уже не было, атомная энергетика приобрела яростных противников. Все это и сейчас мешает видеть в атомной энергии, которая освоена и служит нам много лет, благотворную силу.

А. Эйнштейн сказал: «Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку. Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня технических достижений, а от его моральных принципов».

2) Проблема энергетического голода.

Презентация.

Одной из важнейших проблем, стоящих перед человечеством, является проблема источников энергии. Потребление энергии растет столь быстро, что известные в настоящее время запасы топлива окажутся исчерпанными в сравнительно короткое время.

Например: надежно подтверждаемых запасов угля может хватить примерно на 350 лет, нефти- на 40 лет, природного газа- на 60 лет.

3) История развития атомной энергетики в России.

Презентация. Представитель группы в своем сообщении дает краткий обзор истории атомной энергетики в России и мире, сообщает о действующих АЭС и их характеристиках, некоторых перспективах развития атомной энергетики в России и мире

Атомная энергетика, на долю которой приходится 16% выработки электроэнергии, относительно молодая отрасль российской промышленности. Что такое 6 десятилетий в масштабах истории? Но этот короткий и насыщенный событиями отрезок времени сыграл важную роль в развитии электроэнергетики.

Дату 20 августа 1945 г. можно считать официальным стартом «атомного проекта» Советского Союза. В этот день было подписано постановление Государственного комитета обороны СССР. Первая атомная электростанция была построена через 9 лет. Созданием станции лично руководил академик И.В. Курчатов.

С 1964 года началось активное строительство новых АЭС. Чернобыльская авария 1986 года заставила пересмотреть и усовершенствовать принципы работы атомных электростанций, но не остановила развитие «атомного проекта» СССР.

Сегодня в России насчитывается 10 действующих АЭС , эксплуатирующих 31 энергоблок установленной мощностью 23 242 МВт.

4) Достоинства и недостатки различных видов электростанций.

Презентация. Представитель группы в своем сообщении дает краткий обзор достоинств и недостатков гидроэлектростанций, тепловых, солнечных, ветряных, атомных электростанций.

5) Пути решения проблем атомной энергетики.

Презентация. Представитель группы в своем сообщении сообщает об основных проблемах атомной энергетики - содействие распространению ядерного оружия, проблема захоронения радиоактивных отходов, безопасность атомных электростанций - и приводит примеры путей их решения, знакомит с деятельностью МАГАТЭ.

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) является ведущим мировым международным правительственным форумом научно-технического сотрудничества в области мирного использования ядерной технологии. МАГАТЭ создано в рамках Организации Объединенных Наций (ООН) в 1957 году.

6) Выводы: стоит или нет развивать атомную энергетику?

Проблемная беседа по поставленному вопросу с формулировкой общего вывода, в котором заключается ответ на вопрос, поставленный к уроку в целом.

Аргументы против:

Несмотря на то, что это неисчерпаемый источник энергии, компактный, бездымный, он тоже дает отходы. Это ставшие радиоактивными детали и отработавшие тепловыделяющие элементы. Просто так их выбросить нельзя, приходится хранить в специальных контейнерах, сделанных из свинца, и опускать глубоко в землю в специальные шахты, чтобы не дать возможности излучениям вырваться наружу. А это все дорого. Иначе обезвредить отхода мы пока не можем. Вот и получается: тот выигрыш, который мы получаем при использовании ядерной энергии, перекрывается проигрышем, связанным с захоронением отходов. И далее, взрыв реактора на АЭС – грозная опасность для жизни на Земле. А если таких взрывов будет несколько, на нашей планете может наступить ядерная зима. Человек не сможет выжить, он погубит и себя, и Землю!

Аргументы за:

Многие готовы отказаться от развития атомной энергетики только потому, что живут днем сегодняшним, не думая о будущем. Но какую энергию будет использовать человек, когда иссякнут запасы твердого топлива, нефти и газа? А ведь они не безграничны. Кроме того, обычное топливо, сгорая, очень сильно загрязняет воздух и нарушает экологию Земли. Необходимо задуматься еще и над тем, что, развиваясь технически, наша цивилизация требует все больше и больше энергии, и решить эту проблему помогает атомная энергетика. Ею только надо разумно и крайне осторожно пользоваться.

Вывод:

Использование ядерной энергии имеет как положительные, так и отрицательные результаты. Увидев положительное в применении ядерной энергии, человек начал ее пропагандировать, потерял бдительность и не до конца отработал системы контроля и безопасности. Но когда случилась беда (по вине самого человека), он бросился в другую крайность: потребовал запретить ядерную энергии, прекратить ее использование. Это не выход. Человек должен всегда помнить, что, вторгаясь в тайны природы, нельзя нарушать ее законы. Кроме того, в своих действиях нужно руководствоваться правилом «Не навреди!», быть осмотрительным, внимательным, просчитывать последствия на несколько ходов вперед. А главное – всегда помнить о других людях, ценности жизни, уникальности нашей планеты.

Домашнее задание: §69,составить конспект урока по таблице.

Подведение итогов урока.

Главная \ Документы \ Для учителя физики

При использовании материалов этого сайта - и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Интегрированный урок (физика + экология) по теме: "Вещество - без которого невозможна жизнь"

Урок физики.

Сегодня на уроке мы с Вами работаем над мини-проектом - Вода. Экологические аспекты водных экосистем.

Цель нашей работы - уточнение значение воды для жизни живых организмов, её влияние и влияние окружающей среды на воду и соответственно на жизнь. Приступаем к работе.

Чтобы правильно ответить на вопросы урока необходимо внимательно ознакомиться с содержанием теоретического материала. Все вопросы урока относятся именно к той части которая предшествовала ему.

Если какой- либо вопрос вызвал затруднение еще раз внимательно перечитай теорию.

Сначала выясним, как влияет вода ни живые организмы, её значение в нашей жизни, вспомним её физико-химические характеристики и как они связаны с этим влиянием.

Охрана природы - это не только обще государственная задача, но и дело всего народа. Думая о будущем, человек должен бережно и с любовью относиться к природе сегодня и в первую очередь к её водным ресурсам.

Сегодня на уроке мы повторим, что мы знаем о воде и попробуем ответить на вопрос.

Почему же так необходимо заботиться о состоянии водных экосистем?

Какие экологические проблемы испытывают отдельные экосистемы?

Какие пути их решения уже найдены?

А так же попробуете предложить свои пути решения этих проблем.

Вода играет большую роль в нашей жизни. Что бы делало человечество без воды, даже трудно представить. По-видимому, оно просто бы не существовало. С водой на нашей планете связаны не только жизнь и климат, но и работа большинства отраслей народного хозяйства, особенно водного транспорта. Вода является богатейшим источником энергии - это гидроэнергия рек, энергия приливов, геотермальная и термоядерная энергия.

Именно благодаря воде в природе возникают интереснейшие и самые разнообразные явления, такие, как радуга, гало, сулой, венцы, "шепот звезд" и другие.

Некоторые люди связывают с ними различные суеверия и приметы. Но ученые разгадали и нашли объяснение этим загадочным явлениям природы. Причиной некоторых из них является вода, ее пары и лед.

Воде принадлежит огромная роль в природе. В самом деле, ведь именно море явилось первой ареной жизни на Земле.

Растворенные в морской воде аммиак и углеводы в контакте с некоторыми минералами при достаточно высоком давлении и воздействии мощных электрических разрядов могли обеспечить образование белковых веществ, на основе которых в дальнейшем возникли простейшие организмы.

По мнению К. Э. Циолковского, водная среда способствовала предохранению хрупких и несовершенных вначале организмов от механического повреждения. Суша и атмосфера стали впоследствии второй ареной жизни.

Можно сказать, что все живое состоит из воды и органических веществ. Без воды человек, например, мог бы прожить не более 2-3 дней, без питательных же веществ он может жить несколько недель.

Для обеспечения нормального существования человек должен вводить в организм воды примерно в 2 раза больше по весу, чем питательных веществ.

Потеря организмом человека более 10% воды может привести к смерти.

В среднем в организме растений и животных содержится более 50% воды, в теле медузы ее до 96, в водорослях 95-99, в спорах и семенах от 7 до 15%.

В почве находится не менее 20% воды, в организме же человека вода составляет около 65% (в теле новорожденного до 75, у взрослого 60%).

Разные части человеческого организма содержат неодинаковое количество воды: стекловидное тело глаза состоит из воды на 99%, в крови ее содержится 83, в жировой ткани 29, в скелете 22 и даже в зубной эмали 0,2%.

В первичной водной оболочке земного шара воды было гораздо меньше, чем теперь (не более 10% от общего количества воды в водоемах и реках в настоящее время). Дополнительное количество воды появилось в последствии в результате освобождения воды, входящей в состав земных недр.

По расчетам специалистов, в составе мантии Земли воды содержится в 10-12 раз больше, чем в Мировом океане. При средней глубине в 4 км Мировой океан покрывает около 71% поверхности планеты и содержит 97,6% известных нам мировых запасов свободной воды.

Реки и озера содержат 0,3% мировых запасов свободной воды.

Большими хранилищами влаги являются и ледники, в них сосредоточено до 2,1 % мировых запасов воды. Если бы все ледники растаяли, то уровень воды на Земле поднялся бы на 64 м, а значит, около 1/8 поверхности суши было бы затоплено водой.

В эпоху оледенения Европы, Канады и Сибири толщина ледяного покрова в горных местностях достигала 2 км, В настоящее время вследствие потепления климата Земли постепенно отступают границы ледников. Это обусловливает медленное повышение уровня воды в океанах.

Около 86% водяного пара поступает в атмосферу за счет испарения с поверхности морей и океанов и только 14% за счет испарения с поверхности суши. В итоге в атмосфере концентрируется 0,0005% общего запаса свободной воды. Количество водяного пара в составе приземного воздуха изменчиво. При особо благоприятных условиях испарения с подстилающей поверхности оно может достигать 2%.

Несмотря на это, кинетическая энергия движения воды в морях составляет не более 2% от кинетической энергии воздушных течений. Происходит это потому, что более трети солнечного тепла, поглощаемого Землей, тратится на испарение и переходит в атмосферу. Кроме того, значительное количество энергии поступает в атмосферу за счет поглощения проходящего через нее солнечного излучения и отражения этого излучения от земной поверхности.

Прошедшая же через водную поверхность лучистая энергия Солнца и небесного свода уменьшается в интенсивности наполовину уже в верхнем полуметре воды вследствие сильного поглощения в инфракрасной части спектра.

Очень большое значение в жизни природы имеет то обстоятельство, что наибольшая плотность у воды наблюдается при температуре 4° С. При охлаждении пресных водоемов зимой, по мере понижения температуры поверхностных слоев более плотные массы воды опускаются вниз, а на их место поднимаются снизу теплые и менее плотные.

Так происходит до тех пор, пока вода в глубинных слоях не достигнет температуры 4° С. При этом конвекция прекращается, так как внизу будет находиться более тяжелая вода. Дальнейшее охлаждение воды происходит только с поверхности, чем и объясняется образование льда в поверхностном слое водоемов. Благодаря этому подо льдом не прекращается жизнь, т.к. водоем не промерзает полностью.

1. Что такое конвекция?

Вертикальное перемешивание морской воды осуществляется за счет действия ветра, приливов и изменения плотности по высоте. Ветровое перемешивание воды происходит в направлении сверху вниз, приливное - снизу вверх. Плотностное перемешивание возникает за счет охлаждения поверхностных вод. Ветровое и приливное перемешивания распространяются на глубину до 50 м, на больших глубинах может сказываться действие только плотностного перемешивания. Растворенный в воде воздух богат кислородом, что способствует развитию в ней жизненных процессов.

2. В каких водах рыб больше в холодных или в теплых?

Вода имеет большую удельную теплоемкость и маленькую теплопроводность, что также играет большую роль для жизни в ней живых организмов.

3. Определить на сколько градусов изменится температура воды, если температура воздуха, такой же массы, изменится на 10 градусов.

Высокая теплоемкость воды влияет и на климат земного шара.

4. Климат островов умереннее и ровнее, чем климат больших материков. Почему?

Вода оказывает большее сопротивление, чем воздух. Это связано с тем, что она имеет большую плотность. С высокой плотностью воды связано и высокое давление. Приспособлением к различному давлению в слоях воды можно объяснить и форму тела рыб.

5. Как отличается форма тела ската и леща и почему?

Среди присутствующих на Земле жидкостей поверхностное натяжение воды уступает только ртути. Существенную роль в жизни растений играют и оптические свойства водяного пара. Водяной пар сильно поглощает инфракрасные лучи, что важно для предохранения почвы от заморозков. Еще более действенным средством от заморозков является выпадение росы и образование тумана.

6. Почему?

7. Рассчитать какое количество теплоты выделиться при конденсации водяного пара объемом 100 куб.м.

Зная физические свойства воды и льда, человек давно использует их в своей практической деятельности.

8. Чем можно объяснить прокладку голых электрических проводов по льду?

9. Какое море может служить эталоном прозрачности воды?

Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Вода является универсальным растворителем.

10. Как называется вода, в которой растворено менее 1 г минеральных веществ на 1 л.

11.Найдите массу этой воды.

12. Как называют воду с большим содержанием гипса, извести?

13. Почему раки живут только в жесткой воде?

Подведем итог первой части нашего урока.

14. Перечислите основные физико-химические свойства воды. Как они влияют на жизнь живых организмов?

Влияние воды на жизнь живых организмов мы с Вами повторили. Теперь Вы приступаете ко второй части своей работы: Вам надо выяснить как жизнь, а точнее человек влияет на состояние воды и как это сказывается на окружающей среде и на человеке. Поскольку с водой живые организмы получают растворенные в ней вещества, то её важнейшей характеристикой является её качество, которое резко ухудшается в результате загрязнения. На уроке экологии вы будете говорить о видах загрязнения воды и подготовите тезисы для пресс-конференции " Экологические проблемы водных экосистем".

Урок экологии.

На уроке физики вы говорили о значении воды для жизни живых организмов. Какие физические и химические свойства воды влияют на состояние жизни в ней организмов? Мы с вами уже знаем, что емкость океана, как естественного безграничного очистителя не безгранична, что вода является идеальным растворителем, и соответственно с ней в наш организм попадают не только полезные, но и вредные вещества. Так как происходит загрязнение вод. Поскольку эффектом самоочищения обладают лишь пограничные слои воды, составляющие не более 2-3% Мирового океана, его экосистемы уже не в состоянии справляться с загрязнением, вызывающим их деградацию. Спасти водные экосистемы эта одна из важнейших задач. Ваша задача на этом уроке найти информацию, подготовить тезисы для пресс конференции и составить карту "Экологического состояния водных экосистем". Поиском информации мы будем заниматься по группам. Задания для каждой группы даны на доске. Итогом нашей работы должно стать наиболее полное отображение картины "Экологического состояния водных экосистем" на сегодняшний момент, а домашнее задание это выработка Ваших предложений по улучшению состояния водных экосистем и мониторинг состояния Кузьминских прудов. Ознакомьтесь с планом работы на уроке.

Группа ищет информацию в Интернет	Группа работает с большой энциклопедией Кирилла и Мефодия (CD-ROM)	Группа работает с журналом « Экология и жизнь» и энциклопедиями
1. Войти в поисковую систему Рубрикон. 2. Найти нужнуюэнциклопедию 3. Найти данные о морях и озерах. 5. Войти в поисковую систему Яндекс 6. Найти информацию по экологическим проблемам морей и способы ее решения. 7. Войти в поисковую систему Апорт и пользуясь расширенным поиском найти информацию. 8. Составить тезисы к пресс-конференции 9. Отметить на контурной карте, используя программу Photoshop районы загрязнения, связанные с загрязнением водных	1. Используя материал энциклопедии найти информацию по экологическому состоянию рек и озер, их характеристики. 2. Отметить на контурной карте, используя программу Photoshop, районы загрязнения, связанные с загрязнением водных экосистем. 3. Составить тезисы к пресс-конференции и задачи для использования на уроках физики. 4. Сообщить о результатах своей работы преподавателю по E –mail:	1.Используя журналы и энциклопедии найти нужную информацию. 2.Составить тезисы к пресс-конференции и материал под рубрикой «Интересные факты» для использования на уроках биологии в формате.doc. 3.Отправить свои работы в формате.zip учителю по E –mail: 4.Отметить на контурной карте районы загрязнения, связанные с загрязнением водных экосистем.

При составлении карты обратите внимание на то, что ни одна энциклопедия Вам не даст полностью карту или информацию. для правильного составления карты Вам надо применить знания по физике, географии, экологии и биологии.

Напоминаю ваше домашнее задание. Выработать свои предложений по улучшению состояния водных экосистем, с учетом полученной информации, и провести мониторинг состояния близлежащих озер.

Преподавание физики и географии
Песоцкая Наталья Александровна и Давыдова Лариса Емельяновна
Интегрированный урок /физика+география/

«Экологические проблемы энергетики»
Цель:
Образовательная: освещение проблем, возникающих при использовании человечеством тепловых двигателей и путей их решения;
Развивающая: закрепить и привести в систему знания о тепловых двигателях, используя межпредметные связи по физике, географии, экологии;
Воспитательная: способствовать пониманию собственных интеллектуальных достижений в области физики, географии, формирование экологических знаний
Тип урока: интегрированный урок совершенствования теоретических знаний и практических навыков
Оборудование: таблицы (принципиальная схема ТЭС, ГЭС и энергия воды, ядерный реактор и схема ЯТЦ), паровая и газовая турбины, ДВС
Ход урока:

Эпиграфы к уроку:
«Мы столь радикально изменили нашу среду, что теперь для того, чтобы существовать в этой среде, мы должны изменить себя»
Норберт Винер
«Есть такое правило: встал поутру, умылся, привёл себя в порядок – и сразу же приведи в порядок свою планету»
А. Сент-Экзюпери

Вопрос учителя физики: «Что вам пригодится сегодня на уроке?»

Ответы ребят: «Знания, умения ориентироваться по карте, работать со схемами, навыки решения задач, умения работать в группе»
Учитель географии
«Наша школа выбрала естественно – математический цикл. Давайте составим кластер, отражающий список профессий, исходящих из темы нашего урока»
Моя будущая профессия: энергетик, инженер, электрик, эколог, и др.

Учитель физики:
Класс разделён на группы, примерно равные по силам. Оценивать работу учащихся будет жюри в составе школьной администрации.
1 этап
Учитель физики: Каждая группа получила задание на дом составить проект по одной из выбранных ими типов электростанций.
Начинает 1 группа с защитой проекта по ТЭС.
В структуре выработки электроэнергии преобладают ТЭС, работающие на угле, мазуте, природном газе. На долю ТЭС в мировом производстве приходится 62%. По размерам выработки электроэнергии на ТЭС лидирует США, Китай, Россия, Япония, Германия. Но по доле ТЭС в общей выработке электроэнергии выделяются другие страны: Польша, ЮАР, «нефтяные страны». Доля ТЭС в электроэнергетике Казахстана составляет более 90%. Большая часть энергии производится на 37 ТЭС, работающих на углях Экибастузского, Майкубенского, Тургайского и Карагандинского бассейнов, на газе, на мазуте. Около 20 ТЭС работает на Экибастузском угле. В окрестностях Экибастуза работает ГРЭС-1, ГРЭС-2. В Алматинской области на берегу озера Балхаш строится Южно-Казахстанская ГРЭС. Значительного повышения КПД удалось достигнуть в результате изобретения паровой турбины. Первая паровая турбина, нашедшая практическое применение, была изготовлена шведским инженером Густавом Лавалем в 1889г. Для работы паровой турбины за счёт энергии, освобождаемой при сжигании каменного угля или мазута, вода в котле нагревается и превращается в пар. Пар нагревается до температуры 5000С и при высоком давлении выпускается из котла через сопло. При выходе пара внутренняя энергия нагретого пара преобразуется в кинетическую энергию струи пара. Скорость струи пара может достигнуть 1000м/с. Струя пара направляется на лопатки турбины и приводит турбину во вращение. На одном валу с турбиной находится ротор электрического генератора. Таким образом энергия топлива преобразуется в электрическую энергию. Современные паровые турбины обладают высоким КПД. Мощность современных энергоблоков котёл-турбина-генератор достигает 1.2∙106кВт. Для повышения КПД на многих электростанциях тело, отбираемое от паровой турбины, используется для нагревания воды. Горячая вода поступает в систему бытового и промышленного теплоснабжения. КПИ топлива в такой электроцентрали (ТЭЦ) повышается до 60-70%.

Учитель географии: При сгорании топлива образуется такие вредные для растений, животных и человека вещества как оксиды азота, углеводороды, оксиды углерода, сернистые соединения, сажа. Какие воздействия на организм человека оказывают вредные выбросы?

Ответ учащегося:
СО – оксид углерода при вдыхании связывается с гемоглобином крови, вытесняя из неё кислород, в результате чего наступает кислородное голодание, сказывающееся на ЦНС. Высокая концентрация может вызвать смерть. Диоксид азота вызывает сильное раздражение слизистых оболочек глаза, а при вдыхании – образование азотной и азотистой кислот в дыхательных путях. Сернистый газ приводит к онкозаболеваниям. Сажа действует на лёгкие, возрастает опасность заболевания раком. Чтобы избежать всего этого человек строит дымовые трубы на высоте более 300м с обязательной установкой специальных насадок на них для улавливания ядовитых газов так называемые пылеуловители: с использованием силы тяжести; инерционные пылеуловители, использующие силы инерции при повороте газового потока; центробежные пылеуловители, основанные на действии центробежных сил инерции (циклоны); рукавные фильтры, основанные на фильтрации запыленного газа через ткани; электрические пылеуловители, действие которых основано на использовании сил притяжения.

Учитель физики: продолжает 2 группа с проектом защиты ГЭС.

Ответ учащегося: примерно 20% мирового производства электроэнергии обеспечивают ГЭС. По общим размерам выработки электроэнергии на ГЭС выделяются Канада, США, Бразилия, Россия, Китай. Из экономически развитых стран мира практически всю электроэнергию на ГЭС получает Норвегия, затем Бразилия, Австрия, Канада, Щвейцария. Из стран СНГ в эту группу входят Киргизия, Таджикистан. В Казахстане электроэнергия ГЭС занимает незначительную долю: 3 крупные электростанции – Бухтарминская, Усть-Каменогорская, Капчагайская, они обеспечивают 10% потребности страны. Использование потенциальной энергии воды насчитывает 1000лет. Водяные колёса разных типов применялись в древних цивилизациях Азии и Востока. Наибольшее развитие они получили в 18 и в сер 19вв, став основным приводом для мельниц, станков, текстильных машин и т.п. В настоящее время гидроэнергия используется для получения электроэнергии. До сих пор считается, что наиболее экономично строить ГЭС высокой мощности. В мире начитывается около 130 станций; мощность наиболее крупных станций достигает 13ГВт. Как правило используется 2 типа турбин: радиально-лопастные, обычно с большим диаметром рабочего колеса до 10м и радиально-осевые с диаметром колеса до 7м, их КПД выше и они могут работать при значительном колебании напора воды от 45 до 120м. Для получения значительного напора воды и аккумулирования энергии стремятся строить станции с высокими плотинами. ГЭС долгое время считались экологически чистыми производствами, т.к. они не дают вредных выбросов. Однако это не так. Строительство ГЭС деформирует окружающую среду, т.к. при этом создаются огромные водные бассейны, заливаются плодородные пойменные земли и лесные массивы, с поверхности водохранилищ происходит интенсивное испарение воды. Известно, что площадь всех искусственных водоёмов в СНГ равна территории Франции. Американскими учёными установлено, что сооружения высотных плотин и накопление больших объёмов воды повышает сейсмичность в районе станции. Искусственное землетрясение наблюдалось также при заполнении водохранилища Нурекской ГЭС.

Учитель физики: Каковы меры преодоления негативного воздействия гидроэнергетики на окружающую среду?

Ответ учащегося: В некоторых водохранилищах из-за мелководий происходят неблагоприятные гидробиологические процессы, влекущие за собой разложение органических веществ и цветение воды, ухудшающие санитарное состояние водоёма. Это отрицательное влияние можно использовать для выращивания риса, водоплавающих птиц, ондатры, нутрии и т.д. Заиливание прибрежной зоны нежелательно во многих отношениях, но оно создаёт возможность получения удобрений из ила. В перспективе – создание малых ГЭС единичной мощности 30кВт на небольших водоёмах. Создавая малые ГЭС можно получить электроэнергию не воздействуя на природную среду так сильно, как при воздействии крупной ГЭС.

Учитель географии: Слово 3 группе. Проект по АЭС.

Ответ учащегося: АЭС в мире обеспечивают 17% мировой выработки электроэнергии; они работают уже в 32 странах мира. Больше всего АЭС в США, Франции, Японии, Германии, России, Канаде. А по доле АЭС в общей выработке выделяются Литва, Франция, Бельгия. Атомная энергетики вполне обеспечена сырьём. К числу главных производителей уранового концентрата относятся Канада, Австралия, Намибия, США, Россия. Единственная атомная электростанция в Казахстане находилась в городе Актау с реактором на быстрых нейтронах с мощностью в 350 МВт. АЭС работала в 1973-1999 годах. В настоящий момент атомная энергия в Казахстане не используется, несмотря на то, что запасы (по данным МАГАТЭ) урана в стране оценены в 900 тысяч тонн. Основные залежи находятся на юге Казахстане (ЮКО и Кызылординская области), западе в Мангыстау, на севере Казахстана (месторождение Семизбай).
Сейчас рассматривается вопрос о строительстве новой атомной электростанции мощностью 600 МВт в г. Актау. В стране эксплуатируются около 5 исследовательских ядерных реакторов.
Ядерный реактор – это техническая установка, в которой осуществляется самоподдерживающаяся цепная реакция деления ядер урана с освобождением ядерной энергии. Ядерный реактор состоит из активной зоны и отражателя, размещённых в защитном корпусе. Активная зона содержит ядерное топливо в виде топливной композиции в защитном покрытии и замедлитель. Топливные элементы имеют вид тонких стержней. Они собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие сборные композиции называются сборками или кассетами. Вдоль топливных элементов двигается теплоноситель, который воспринимает тепло ядерных превращений. Нагретый в активной зоне теплоноситель двигается по контуру циркуляции за счёт работы насосов либо под действием сил Архимеда и, проходя через теплообменник, либо парогенератор, отдаёт тепло теплоносителю внешнего контура. Известно, что 1кг урана заменяет 20т угля. Мировые запасы энергоресурсов оценивается величиной в 13∙1012т урана.

Учитель физики: Почему АЭС считаются экологически более чистыми, чем ТЭС, с чем это связано?

Ответ учащегося: Радиоактивные выбросы угольной ТЭС в атмосферу при существующей эффективности очистки отходящих газов в 5-40 раз выше, чем АЭС. Это объясняется тем, что в одной тонне угля содержатся 1-2.5г урана и 2.5-5г тория. При расходе угля до 6млн.тонн в год общее количество урана и тория и продуктов из радиоактивного распада, проходящее через топку котлов ТЭС вместе с углём составляет от 1 до 2.5т урана и от 2 до 5т тория в год. Если на АЭС принимаются меры по локализации радиоактивных отходов, то на ТЭС и особенно вблизи золоотвалов наблюдается повышенный радиационный фон.

Учитель физики: Защита проектов закончена. Приступаем к новому этапу – решение физических

задач с экологическим содержанием 2 этап «Решение задач с экологическим содержанием»
1команде:
Сколько кубических литров природного газа нужно сжечь, чтобы повысить температуру 10л воды от 10 до 1000С? Удельная теплоёмкость воды 4200Дж/(кг∙0С), удельная теплота сгорания природного газа 4.4∙107Дж/кг. КПД нагревателя 25%. Что нужно, чтобы в окружающую среду попало как можно меньше вредных продуктов сгорания?
2 команде:
Электрическая лампа, мощностью 60 Вт опущена в прозрачный калориметр, содержащий воду массой 0.5кг. За 10мин вода нагрелась на 100С. Какую часть энергии, потребляемой лампой, калориметр пропускает в виде ЭМ излучения? Как можно уменьшить потерю энергии на излучение?
3 команде:
Какое количество воды может нагреть от 0 до 500С ветродвигатель, колесо которого имеет радиус 6м, за час работы при скорости ветра 10м/с? Какие превращения энергии происходят при этом? КПД установки 20%.

Учитель географии: Ископаемые виды топлива загрязняют окружающую среду и тому же их запасы не безграничны. Поэтому люди стремятся найти новые виды энергии, способные производить электричество и обеспечивать работу механизмов. Назовите альтернативные источники электроэнергии.
Расскажите о малоизвестных источниках энергии.
1 команда рассказывает о водородном топливе.
2 команда рассказывает о бионефти
3 команда рассказывает об использовании ветряков.
(тем временем проверяется решение задач)

Учитель географии: Переходим к 3 этапу урока «Установи соответствие»
Типы станций
А. ГЭС
Б. АЭС
В. ТЭС
Технико-экономические особенности
1. Наибольшая доля производимой энергии
2. Самая высокая стоимость строительства
3. Наибольшее загрязнение атмосферы
4. Самая низкая себестоимость производимой энергии
5. создание радиационной опасности
6. Возможность размещения в электродефицитных районах
Ответы: А 2,4; Б 5,6; В 1,3

1. Термодинамика
2. Калориметр
3. Вечный двигатель
4. Теплопередача
5. Тепловой двигатель
6. КПД
7. детонация
1. Способ изменения внутренней энергии тела
2. Явление самовоспламенение горючей смеси, происходящее ещё до того, как поршень достигает верхней мёртвой точки
3. Учение о теплоте и работе
4. Устройство, которое может совершать неограниченно долго работу без затрат энергии
5. Устройство, уменьшающее теплообмен содержимого внутреннего сосуда с внешней средой
6. Двигатель, который превращает внутреннюю энергию топлива в механическую работу
7. Величина, показывающая насколько эффективно используется подводимая к машине энергия
Ответы: 1-3, 2-5, 3-4, 4-1, 5-6, 6-7, 7-2
Подведение итогов урока. Награждение команд