Конспект на интегриран урок по химия и физика „Търсене на алтернативни източници на енергия“. Физика и екология Урок по физика с екологичен компонент

"ЕНЕРГИЯ И ЕКОЛОГИЯ"

Урок по работа в базови групи

Използвам знанията си

и признават важността им.

Вложих своето разбиране

И се чувствам свързан.

Въз основа на китайска поговорка

Цел. Обобщаване и систематизиране на знанията на учениците за различните видове електроцентрали, принципа на тяхното действие, енергийните трансформации; продължават да формират способността да анализират, сравняват, правят самостоятелни заключения, да работят с научна литература; да възпитава икономическо и екологично мислене, способност за работа в екип, толерантност, желание за попълване на знания.

Тип урок. Урок по обобщение и систематизиране на знанията.

Оборудване. Магнетофон, електрическа кана, плакати със схематично изображение на електроцентрали от различни видове, таблици за сравнителни характеристики на различни видове електроцентрали, цветни маркери, дидактически материалс информация за определен тип електроцентрала, атласи "Икономическа и социална география на света", номерирани цветни карти.

Методически съвети. Дейностите, които учат децата да артикулират и да изказват мнението си, да слушат другите и да вземат решения, основани на рационална мисъл, помагат за изучаването на демократичния начин на мислене. Изследванията показват, че въвеждането на методи за групова работа е ефективно за предотвратяване на отчуждението между учениците. Препоръчително е да се разделят на групи по предишен урок, и дайте на всяка група домашна работа за намиране и обработка на материали за определен тип електроцентрала. В класната стая трябва да преобладава дейността на учениците, те трябва да работят с инструменти, справочници, диаграми, защото именно такива дейности са свързани с активно мислене.

Използване на ново педагогически методизаедно с традиционните, ние можем да помогнем на учениците да развият своето мислене, като същевременно ги учим да зачитат правата на другите и да работят заедно за постигането им обща цел. „Знанието е само знание, когато се получава с усилията на ума, а не чрез паметта” (Л. Толстой).

Урокът включва използването на методи за активно обучение, по-специално метода за работа в базови кръстосани групи и метода на дървото на решенията.

Метод на базови кръстосани групи. Учителят се разделя на основни групи, в които учениците работят върху определен вид материал (всяка група е различна). След това учителят формира нови кръстосани групи по такъв начин, че да включват представители от всяка предишна базова група. В тези групи учениците се обучават взаимно, предавайки знанията, придобити в основните групи.

Групирането може да се извърши по различни начини. Например дайте на учениците карти с различни цветове, на които са изписани числата 1, 2, 3, 4, 5, 6. Основните групи се формират според цветовете на картите, кръстосани - след числата. Можете да напишете символите A1, A2, A3, A4, A5, A6, B1, B2, ... и т.н. на малки листчета хартия. до E6. Основните групи се формират от букви, кръстчетата - от цифри. Броят на членовете на групата не трябва да надвишава 6 души.

Метод на дървото на решенията. Всяка група получава таблица за попълване. голям форматс начертано „дърво на решенията“ на разглеждания проблем) и флумастери. Докато работят, членовете на групата записват плюсовете и минусите на всяка опция и след това решават начините за решаване на проблема. След приключване на работата, представители на всяка група докладват резултатите от работата на своите групи.

По време на занятията

I. Актуализиране на основните знания на учениците

(В класната стая тихо свири музика, на демонстрационната маса има електрическа кана, в която се нагрява вода, над черната дъска свети лампа, подредени са ученически маси за групова работа.)

учител. Скъпи приятели, нека започнем нашия урок днес по необичаен начин. Нека първо да пием чай, а после ще работим. Нашият лаборант отдавна е включил електрическата кана, а водата е на път да заври. (Изведнъж лампите угасват, музиката спира, чайникът се изключва. Лаборантът се приближава до учителя и тихо му казва нещо.)

учител. Какво стана?

Студенти. Няма ток в мрежата.

учител. Жалко... Сега няма да можем да пием чай. И кажете ми, моля, откъде идва токът в електрическата мрежа на нашия клас, нашите апартаменти?

Студенти. Произвежда се в електроцентрали.

учител. Правилно. Какви електроцентрали познавате?

Студенти. ВЕЦ, ТЕЦ, АЕЦ, алтернативни (слънчеви, вятърни, приливни, геотермални, биогаз).

(Когато учениците назовават определен тип електроцентрала, учителят или асистентът поставя плакати на дъската със схематично представяне на този тип електроцентрала.)

II. Мотивация за учебни дейности

учител. Енергията е в основата на живота на човешкото общество и нейното прогресивно развитие е свързано с директно увеличаване на потреблението на енергия. Това потребление нараства през 20-ти век. повече от 100 пъти, докато изкопаемите горива са изгорени много пъти повече, отколкото през цялото предишно време. Какви перспективи ни очакват в 21 век?

Човечеството все повече осъзнава своята отговорност за опазването на околната среда, за чистотата на нашата планета. Научно-техническият прогрес, повишаването на комфорта на живот и свързаното с това увеличаване на потреблението на енергия са обективни неща. Но това не означава, че те трябва да бъдат постигнати на всяка цена. Използването само на традиционни енергийни източници (нефт, газ, ядрено гориво) разрушава и замърсява земята, водните ресурси и въздуха. В същото време повече от 1 kW на квадратен метър постоянно ни осигурява светлина през деня от един неизчерпаем, екологично безупречен и общодостъпен природен източник – Слънцето. Напредъкът в технологиите вече дава възможност да се използва за генериране на електроенергия, чиято цена е близка до традиционната. Наблизо, вятърната енергия и енергията от биомаса, които са свързани със слънчевата енергия, също се развиват интензивно в много страни. Днес несъмнено основният икономически проблем в света е енергийната криза. Социално-икономическото развитие на всяка страна, в частност на Украйна, зависи от състоянието на нейния енергиен сектор.

И така, има методи за производство на електроенергия от органични и ядрени горива (въглища, нефт, природен газ, уран) и използване на възобновяеми енергийни източници (хидравлични, слънчеви, вятърни, приливни, геотермални и други). Кой от тях трябва да бъде предпочитан? Темата на нашия урок е "Енергетика и екология".

III. Обобщение и систематизиране на знанията

На този етап от урока ще работим по този начин. Миналата година с вас сформирахме групи, всяка от които получи домашна работа: да изготви доклад за определен тип електроцентрала. И така, сега ви моля да седнете на групи на масите (на масите има маси с различни цветове). Ще получите допълнителна информация за съобщенията, които сте подготвили вкъщи (вижте приложението). Вашата задача е да обработите този материал, да го обсъдите и да отговорите на следните въпроси (въпросите са написани на дъската или под формата на постер).

1. Какъв е принципът на работа на електроцентралата?

2. Какви енергийни трансформации се извършват в тази електроцентрала?

3. Въздействие на този СЕ върху околната среда?

4. На какви места са разположени предимно електроцентрали от този тип?

Имате 8 минути, за да изпълните тази задача.

(Докато учениците работят, учителят следи работата им и оказва помощ, ако е необходимо.)

Учител (за 8 минути). Моля, спрете дискусията. По-нататъшната ни работа се извършва по следния начин. На вашите цветни карти са написани различни числа. И така, ще помоля учениците да погледнат кое число е изписано на картата и да седнат на масата със съответния номер.

Сега трябва да си кажете един на друг за вида на ES, който сте научили в предишната група. След това попълнете таблицата, която ще получите, и решете: коя от станциите е най-икономична и екологична? Имате 15 минути, за да изпълните тази задача.

(След 15 минути групите поставят масите си на дъската с разтвора, затворен с лента хартия.)

учител. Моля един от членовете на групата да коментира тяхната маса, без да чете решението.

(Групите се редуват да представят таблиците. Когато всички групи се отчетат, учителят отваря всички решения и ги чете. Въз основа на тези решения учениците правят обобщения за това коя електроцентрала е най-икономична и екологична.)

учител. Следователно електрическата енергия е следствие от развитието на цивилизацията. Дава ни възможност да гледаме телевизионни предавания, да слушаме радио, да използваме много устройства. Но кажете ми какво трябва винаги да помните, когато използвате някое постижение на цивилизацията?

Студенти. За въздействието на тези постижения върху околната среда.

учител. Сега искам да предложа един интересен експеримент. Нека разберем кой от вас може да се откаже от благата на цивилизацията в името на опазването на околната среда. Моля всички да затворят очи и да вдигнат ръка, който е готов да направи това. Благодаря ти.

(Учителят оценява и коментира работата на учениците, умението им да работят с научен материал, да анализират, да правят изводи, отбелязва активната работа в урока, интересни и смислени съобщения. Задава домашна работа.)

Приложение

хидроелектрическа централа (ВЕЦ)

Енергетиката - отрасъл на икономиката, който произвежда енергия - е от голямо значение за развитието на икономиката, науката и културата на страната. Сега механичните източници на енергия - водноелектрическите централи - имат значителен дял в производството на електроенергия. За първи път човек използва енергията на водата с помощта на водно колело. В модерна водноелектрическа централа водата се втурва със значителна скорост върху лопатките на турбината. Водата протича през защитна решетка и контролна врата през стоманен тръбопровод към турбината, над която е монтиран генераторът. Механичната енергия на водата се предава през турбината към генераторите, в които се преобразува електрическата енергия. След извършване на работата (въртене на турбината), водата се влива в реката в тунел, като постепенно се разширява.

Разходите за изграждане на водноелектрическа централа са сериозни, но се компенсират от факта, че не плащат (поне в изрична форма) за енергиен източник - вода. Мощността на съвременните ВЕЦ надхвърля 100 MW, а ефективността е 95%. Такава мощност се постига при ниски обороти на ротора, така че съвременните хидравлични турбини са поразителни със своите размери. Турбината е енергийно много благоприятна машина, тъй като водата лесно и просто променя транслационното движение на въртеливо.

Изграждането на язовир на река дава възможност да се създаде значителна разлика в нивата на водата на долните и по-високите от водноелектрическата централа по течението на реката, тоест между горното и долното течение. Понякога тази разлика в нивата достига повече от 100 м. Горната вода пада от значителна височина върху лопатките на хидротурбината, завърта я и заедно с нея завърта електрическия генератор, който е свързан към турбината. Мощността на всяка водноелектрическа централа зависи от разликата в нивата на водата на горния и долния басейн и на! броят на кубическите метри вода, преминаващи през лопатките на турбината на станцията за 1 s: колкото по-голям е той, толкова по-мощна е водноелектрическата централа.

Един от принципите на производството на водноелектрическа енергия е максималното използване на речната хидроенергия. Според този принцип на реките не се строят отделни водноелектрически централи, а се създават каскади от такива станции и резервоари за регулиране на годишния воден поток. Течението на повечето реки е неравномерно през цялата година. И така, в Днепър по време на пролетното наводнение, тоест за около един месец, И половината от всички водни запаси на реката се вляха в морето, през летните месеци нивото на водата рязко спадна. В резултат на това водноелектрическата централа работеше на половин капацитет през лятото. Създаването на голям резервоар в близост до водноелектрическата централа промени драматично ситуацията. Сега изворните води на Днепър вече не се оттичат в морето без никаква полза, а се съхраняват в резервоар и след това систематично се използват през цялата година от водноелектрическите станции. Това даде възможност не само да се увеличи производството на електроенергия, но и да се премахнат пиковите натоварвания в енергийната система на района на местоположението на ВЕЦ. Съвременните водноелектрически централи са изградени по такъв начин, че да могат да се използват за цялостно решаване на проблемите с производството на електроенергия, напояването на земята, водоснабдяването и други подобни.

Имайте предвид, че ВЕЦ имат поне две предимства пред ТЕЦ и АЕЦ:

1. без разходи за гориво по време на експлоатация, в резултат на което електрическата им енергия е 4-8 пъти по-евтина от електроенергията, произведена в ТЕЦ и атомни централи;

2. Хидроенергията на реките, която се използва в водноелектрическите централи, се възпроизвежда естествено, а изкопаемите енергийни ресурси не се възпроизвеждат.

Хидроенергийните технологии имат много предимства, но има и значителни недостатъци. Например, ниските водни ресурси по време на суша могат сериозно да повлияят на количеството произведена енергия. Това може да се превърне в значителен проблем, когато хидроенергията е значителна част от енергийния микс на страната; Изграждането на язовири е причина за много проблеми: презаселване на жители, затлачване на резервоари, водни спорове между съседните страни, значителна цена на тези проекти. Изграждането на водноелектрически централи на равнинни реки води до наводняване на големи площи. Значителна част от площта на образуваните резервоари е плитка вода. През лятото, поради слънчевата радиация, в тях активно се развива водна растителност, настъпва така нареченото „цъфтеж“ на водата.

Язовирите предотвратяват миграцията на рибите. Bagatokaskadnі ВЕЦ превръщат реките в поредица от езера, където се появяват блата. Рибите умират в тези реки, а микроклиматът около тях се променя, което допълнително унищожава естествените екосистеми.

топлоелектрическа централа (ТЕЦ)

Енергията на човека отдавна е насочена към търсенето на средства за улесняване на извършването на работата, необходима за съществуването му. За това са използвани всякакви инструменти и механизми, опитомени животни, но само топлинната машина рязко разшири човешките възможности и ускори техническия прогрес.

Топлинният двигател е система, която ви позволява да преобразувате топлинната енергия в други форми на енергия - механична, електрическа.

В топлоелектрическите централи енергията, която се отделя при изгарянето на различни видове гориво - въглища, газ, нефт, торф, нефтени шисти с помощта на електрически генератори, задвижвани от парни и газови турбини или двигатели вътрешно горене, се превръща в електрическа енергия. Повечето съвременни мощни топлоелектрически централи са парни турбини. В парна турбина, нагрята (до 500-560°C) и компресирана (до 2,4 107 Pa) пара излиза от дюзата и се разширява. Обемът на парата се увеличава и съответно налягането намалява, докато потенциалната енергия на компресираната пара се преобразува в кинетична енергия. Парата излиза от дюзата със значителна скорост, удря лопатките на турбинния диск, монтиран на вала, и бързо ги върти, докато кинетичната енергия на парата се прехвърля към ротора на турбината. Валът на турбината е неподвижно свързан с вала на генератора и следователно турбината задвижва ротора на генератора, в резултат на което се произвежда електрическа енергия.

Повечето от горивната енергия се губи заедно с горещата (отработена) пара. Тази гореща пара-водна смес, използвана в турбините, се използва за отопление на жилищни помещения и промишлени нужди, което повишава ефективността на топлоелектрическите централи (CHP). Трябва да се отбележи, че 80% от енергията при изгаряне на горивото се използва ефективно в ТЕЦ.

При изгарянето на гориво в топлинните двигатели се отделят вредни вещества въглероден (IV) оксид, азотни съединения, оловни съединения, а също и значително количество топлина се отделя в атмосферата. Освен това използването на парни турбини в ТЕЦ изисква премахването големи площипод езера, в които се охлажда отработената пара. Всяка година в света се изгарят 5 милиарда тона въглища и 13,2 милиарда тона петрол, което е придружено от отделяне на 2 1010 J топлина в атмосферата. Запасите от органично гориво на Земята са разпределени изключително неравномерно и при сегашните темпове на потребление въглищата ще издържат за 150-200 години, нефтът - за 40-50 години, а газът - за около 60 години. Целият цикъл на работа, свързан с добива, транспортирането и изгарянето на органично гориво (главно въглища), както и генерирането на отпадъци, е придружен от отделяне на значително количество химически замърсители. Добивът на въглища е свързан със значително засоляване на водните резервоари, където водата се изхвърля от мини. Освен това изпомпаната вода съдържа изотопи на радий и радон. ТЕЦ, въпреки че има съвременни системипречистване на продуктите от горенето на въглища, отделя годишно в атмосферата, според различни оценки, от 10 до 120 хиляди тона серни оксиди, 2-20 хиляди тона азотни оксиди. Освен това се образуват повече от 300 хиляди тона пепел, която съдържа около 400 тона токсични метали (арсен, кадмий, олово).

Може да се отбележи, че ТЕЦ, работещи с въглища, отделя повече радиоактивни вещества в атмосферата, отколкото ядрена електроцентрала със същия капацитет. Това се дължи на отделянето на различни радиоактивни елементи, съдържащи се във въглищата под формата на включвания (радий, торий, полоний и др.). За количествено определяне на въздействието на радиацията се въвежда понятието "колективна доза", т.е. произведението на стойността на дозата върху броя на населението, което е било изложено на радиация (изразява се в човек-сиверти). Оказа се, че в началото на 90-те години на миналия век годишната колективна доза на облъчване на населението на Украйна поради топлинна енергия е 767 човеко-св. и поради ядрената - 188 човека звезда.

В днешно време 20-30 милиарда тона въглероден оксид се отделят в атмосферата всяка година. Прогнозите показват, че ако този темп продължи, средната температура на Земята може да се повиши с няколко градуса в бъдеще до средата на века, което ще доведе до непредвидени глобални климатични промени.

Сравнявайки въздействието върху околната среда на различните енергийни източници, е необходимо да се вземе предвид тяхното въздействие върху човешкото здраве. Високият риск за работниците при използване на въглища е свързан с добива им в мините, транспорта и въздействието върху околната среда на продуктите от тяхното горене. Последните две причини са свързани с петрола и газа и засягат цялото население. Установено е, че глобалното въздействие на емисиите от изгаряне на въглища и нефт върху човешкото здраве действа почти по същия начин като авария като Чернобил, която се повтаря веднъж годишно. Това е „тихият Чернобил“, последствията от който са пряко невидими, но постоянно засягат околната среда. Концентрацията на токсични примеси в химическите отпадъци е стабилна и в крайна сметка всички те ще преминат в екосферата.

атомна електроцентрала (АЕЦ)

Основата на ядрената енергия са атомните електроцентрали, които преобразуват ядрената енергия в електрическа енергия. Атомните електроцентрали използват топлината, отделена в ядрен реактор в резултат на верижна реакция на ядрено делене на тежки елементи, главно 235U, 238U, 239Pb. След това, както в конвенционалните топлоелектрически централи, топлинната енергия се преобразува в електрическа енергия. При окончателното делене на 1 g изотоп на уран или плутоний се отделят приблизително 22,5 MWh. енергия, която е еквивалентна на енергията на 2,8 тона еталонно гориво.

Принципът на работа на атомната електроцентрала е следният: ядрен реактор, защитен с бетон, съдържа цилиндри (пръти), вътре в които е уран. Урановите прът-блокове са разположени във вода, която е едновременно модератор и охлаждаща течност. Водата е под високо налягане и следователно може да се нагрява до много високи температури (около 300°C). Такава топла водаот горната част на активната зона на реактора по тръбопроводи влиза в парогенератора (който също е пълен с вода, която се изпарява), охлажда се и се връща по тръбопровода към реактора. Наситена параот парогенератора през тръбопровода влиза в парната турбина и след работа се връща обратно през друг тръбопровод. Турбината върти електрически генератор, токът от който се подава към разпределителното устройство и след това към външна електрическа верига. Ходът на верижната реакция се регулира от пръчки от вещества, които абсорбират добре неутроните.

Изминаха повече от 45 години от пускането в експлоатация на първата атомна електроцентрала. През това време настъпиха сериозни промени в технологията на атомните електроцентрали: мощността на ядрените реактори рязко се увеличи, а техническите и икономическите показатели на атомните електроцентрали се увеличиха. Сега за райони, отдалечени от химически горивни ресурси, цената на 1 kWh. за атомни електроцентрали е по-малко, отколкото за ТЕЦ. Следователно, въпреки малко по-високата цена на оборудването за атомни електроцентрали, тяхната цялостна икономическа ефективност при тези условия е по-добра, отколкото при топлоелектрическите централи. Запасите от ядрено гориво по енергиен еквивалент са стотици пъти по-големи от тези на органичното гориво. Атомните електроцентрали практически не отделят химически замърсители в атмосферата. Ако тяхната нормална работа се разбира като такъв режим на работа, при който допълнителната радиационна доза от станцията не надвишава стойностите на колебанията в естествения фон, тогава, като правило, това условие е изпълнено. Като цяло реалното радиационно въздействие на атомните електроцентрали върху околната среда е значително (10 или повече пъти) по-малко от допустимото. Ако вземем предвид въздействието върху околната среда на различни енергийни източници върху човешкото здраве, тогава сред невъзобновяемите енергийни източници рискът от нормално работещи атомни електроцентрали е минимален както за работниците, чиято дейност е свързана с различни етапи от ядрения горивен цикъл и за обществеността. Глобалният радиационен принос на ядрената енергия на всички етапи от ядрения горивен цикъл в момента е около 0,1% от естествения фон и няма да надвишава 1% дори при интензивното й развитие в бъдеще.

Добивът и преработката на уранови руди също са свързани с неблагоприятни въздействия върху околната среда. Но основният проблем остава изхвърлянето на високоактивни отпадъци. Обемът на високоопасните радиоактивни отпадъци е около една стохилядна от общото количество отпадъци, включително силно токсични химични елементии техните стабилни съединения. Разработват се методи за тяхното концентриране, надеждно свързване и поставяне в стабилни геоложки образувания, където според специалистите могат да се задържат хилядолетия.

Сериозен недостатък на ядрената енергия е радиоактивността на използваното гориво и неговите продукти на делене. Това изисква защита от различни видоверадиоактивно излъчване, което значително увеличава цената на енергията, генерирана от атомни електроцентрали. Освен това друг недостатък на атомните електроцентрали е термичното замърсяване на водата, тоест нейното нагряване.

Интересно е да се отбележи, че според група британски лекари хората, работили през 1946-1988 г. в британската ядрена индустрия живеят средно по-дълго и имат значително по-ниски нива на смъртност от всякакви причини, включително рак. Ако вземем предвид реалните нива на радиация и Концентрация химични веществав атмосферата може да се твърди, че ефектът на последния върху флората като цяло е доста значителен в сравнение с ефекта на радиацията.

Представените данни показват, че при нормална работа на електроцентралите въздействието на ядрената енергия върху околната среда е десет пъти по-ниско от това на топлинната енергия.

Чернобилската трагедия остава непоправимо бедствие за Украйна. Но има повече общо със социалния ред, който го е породил, отколкото с ядрената енергия.

Алтернативни електроцентрали

Ръст в употребата електрическа енергия, влошаването на екологичните проблеми значително засили търсенето на екологично чисти начини за производство на електроенергия. Интензивно разработени начини за използване на енергия от възобновяеми източници - слънчева, вятърна, геотермална, вълнова енергия, енергия на приливите, енергия от биогаз и други подобни. Източниците на тези видове енергия са неизчерпаеми, но трябва разумно да прецените дали те могат да задоволят всички нужди на човечеството.

Вятърни електроцентрали (ВЕЦ)

Според различни автори общият вятърен енергиен потенциал на Земята е 1200 TW, но възможностите за използване на този вид енергия в различните региони на Земята не са еднакви. Последните изследвания са фокусирани главно върху генерирането на електрическа енергия от вятърна енергия. Вятърните паркове се изграждат предимно с постоянен ток. Вятърно колело задвижва динамо - генератор електрически токкойто едновременно зарежда батерии, свързани паралелно.

Днес вятърните турбини надеждно доставят електроенергия на петролните работници; те успешно работят в труднодостъпни райони, на далечни острови, в Арктика, в хиляди земеделски ферми, където няма големи селищаи електроцентрали. Широкото използване на вятърни енергийни агрегати при нормални условия все още е възпрепятствано от тяхната висока цена. При използване на вятър възниква сериозен проблем:

излишък на енергия при ветровито време и липса на енергия в спокоен период. Използването на вятърна енергия се усложнява от факта, че вятърът има ниска енергийна плътност, а силата и посоката му също се променят. Обикновено вятърните турбини се използват на места, където има добър вятърен режим. За да създадете вятърни турбини с висока мощност, е необходимо вятърната турбина да бъде голяма, освен това витлото трябва да бъде повдигнато на достатъчна височина, тъй като на по-голяма надморска височина вятърът е по-стабилен и има по-голяма скорост. Само една електроцентрала, работеща на изкопаеми горива, може да замени (по отношение на количеството произведена енергия) хиляди вятърни турбини.В Украйна най-добрите условия за изграждане на вятърен парк са в Крим.

Енергия на приливи и отливи

От векове хората са размишлявали върху причината за приливите и отливите на морето. Днес знаем със сигурност, че могъщият природен феномен- ритмичното движение на морските води се причинява от силите на привличане на Луната и Слънцето. Енергията на приливите и отливите е огромна, общата му мощност на Земята е около 1 милиард kW, което е повече от общата мощност на всички реки по света.

Принципът на работа на приливните електроцентрали е много прост. При прилив водата, въртейки ротора на турбината, изпълва резервоара, а след отлив напуска резервоара в океана, като отново върти ротора на турбината. Основното нещо е да се намери удобно място за инсталиране на язовира, в което приливът би бил значителен. Изграждането и експлоатацията на електроцентрали в морето е сложна задача. Морската вода причинява корозия на повечето метали, по детайлите на инсталациите растат водорасли. В Украйна няма условия за използване на приливна енергия.

Енергия на слънцето

Топлинният поток на слънчевата радиация, който достига до Земята, е много голям. Това е повече от хиляда пъти по-голямо от общото използване на всички видове горива и енергийни ресурси в света.

Сред предимствата на слънчевата енергия е изключителната екологичност. Слънчевата енергия се доставя на цялата повърхност на Земята, от липсата й страдат само полярните райони на планетата. Тоест на почти цялото земно кълбо само облаците и нощта ви пречат да го използвате през цялото време. Такава общодостъпност прави този тип енергия невъзможен за монополизиране, за разлика от петрола и газа. Разбира се, цената на 1 kWh. слънчевата енергия е много по-висока от тази, получена по традиционния метод. Само една пета от слънчевата светлина се превръща в електрически ток, но този дял нараства благодарение на усилията на учени и инженери.

Тъй като енергията на слънчевата радиация се разпределя върху голяма площ (с други думи, тя има ниска плътност), всяка инсталация за директно използване на слънчева енергия трябва да има събирателно устройство с достатъчна повърхност. Най-простото устройство от този вид е плосък колектор - черна плоча, добре изолирана отдолу.

Покрит е със стъкло или пластмаса, която пропуска светлина, но не пропуска инфрачервено топлинно лъчение. В пространството между плочата и стъклото най-често се поставят черни тръби, в които текат вода, масло, въздух, серен оксид (IV) и други подобни. Слънчевите лъчи, проникващи през стъклото или пластмасата в колектора, се поглъщат от черните тръби и печката и нагряват работното вещество в тръбите. Топлинното излъчване не може да напусне колектора, така че температурата в него е много по-висока (с 200-3000C) от температурата на околния въздух. Това е така нареченият парников ефект. По-сложен колектор, чиято цена е много по-висока, е вдлъбнато огледало, което концентрира падащото лъчение в малък обем около определена геометрична точка - фокуса. Благодарение на специалните механизми колекторите от този тип са постоянно обърнати към Слънцето. Това прави възможно събирането на значително количество слънчева светлина. Температурата в работното пространство на огледалните колектори достига 3000°C и повече. Има електроцентрали от малко по-различен тип. Според експерти най-атрактивната идея по отношение на преобразуването на слънчевата енергия е използването на фотоелектричния ефект в полупроводниците. Въпреки това, площта на слънчевите панели, за да се осигури достатъчна мощност, трябва да бъде доста голяма (за дневна мощност от 500 MW е необходима повърхност от ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​(​​​​​​) 500 000 m2), което е доста скъпо. Слънчевата енергия е един от най-материоемките видове производство на енергия. Мащабното използване на слънчевата енергия води до огромно увеличаване на нуждата от материали, а следователно и от трудови ресурси за добив на суровини, производство на материали, производство на хелиостати, колектори, друго оборудване и тяхното транспортиране . Ефективността на слънчевите електроцентрали в райони, отдалечени от екватора, е доста малка поради нестабилни атмосферни условия, относително слаб интензитет на слънчевата радиация, както и нейните колебания поради редуването на деня и нощта.

геотермална енергия

Геотермалната енергия използва високи подземни температури земната кораза генериране на топлинна енергия. На някои места по Земята, особено на ръба на тектоничните плочи, топлината излиза на повърхността под формата на горещи извори - гейзери и вулкани. В други райони подводните горещи извори протичат през подземни образувания и тази топлина може да се използва чрез топлообменни системи. Исландия е пример за страна, където геотермалната енергия се използва широко.

Биогаз. Биотехнология

Сега са разработени технологии, които правят възможно извличането на горими газове от биологични суровини в резултат на химическа реакцияразграждането на високомолекулни съединения в нискомолекулни поради дейността на специални бактерии (които участват в реакцията без кислород от въздуха).

Схема на реакция: биомаса + бактерии => горими газове + други газове + торове.

Биомасата е отпадък от селскостопанското производство (животновъдство, преработваща промишленост). Основната суровина за производството на биогаз е оборският тор, който се доставя до биогаз станцията. Основният продукт на завода за биогаз е смес от горими газове (90% от сместа е метан). Тази смес се подава в електроцентралата.

Възобновяемите източници (с изключение на енергията на водата, която пада) имат общ недостатък: тяхната енергия е много слабо концентрирана и това създава значителни трудности за практическо използване. Цената на възобновяемите източници (с изключение на водноелектрическите централи) е много по-висока от традиционните. Както слънчевата, така и вятърната, и други видове енергия могат успешно да се използват за генериране на електроенергия в диапазона на мощност от няколко до десетки киловата. Но тези видове енергия са безперспективни за създаването на мощни промишлени енергийни източници.

МОУ "Средно училище № 4", Кимри

Петракова Марина Викторовна

Общинска образователна институция

"СОУ №4"

Кимри

Тверска област

Урок - конференция на тема:

"Ядрената енергия: проблеми на екологията"

физика, 11 клас

Изготвил: учител по физика

Петракова Марина Викторовна

Кимри

2014

Обяснителна бележка

В средното училище учебни дейностизабележимо активизира мотива „професионално и житейско самоопределяне”. Този мотив е насочен към бъдеща професияна човек, неговото формиране е свързано с работата, на която ученикът възнамерява да се посвети. Опитвам се да го осъществя, например, каня учениците да станат възрастни за „днес“ и да заемат един от важните официални постове.

Пример за тази техника е предложената разработка на урок-конференция "Ядрена енергия: проблеми на околната среда". На него са „поканени“ лектори и съговорители, специалисти от различни области на ядрената енергетика: специалист по околна среда, специалист по алтернативни енергийни източници, специалист по изучаване на причините за бедствия в атомни електроцентрали и др.; журналисти на различни издания, опоненти по всеки въпрос, оператор. Всички роли се изпълняват от ученици.

Въз основа на резултатите от конференцията „журналистите” изготвят доклад всеки за собственото си издателство, а една група представя училищния вестник.

Мултимедийна презентация и подробен сценарий създават единен сбит и цветен дигитален материал, който може да се използва както в урок по физика като финал в темата „Физика атомно ядро“, а също и като самостоятелен материал в извънкласна работа, например при провеждане на седмица по физика в училище.

МОУ "Средно училище № 4", Кимри, Тверска област, 2014 г.

цели:

Образователни:

• Покажете неразривната връзка между екологията и икономиката, необходимостта от внимание към екологичните мерки с цел смекчаване на последиците от причинени от човека бедствия;
• Използване на знания по различни училищни дисциплини, за да се убеди в задължението управление на околната средаза запазване здравето на хората;
• Опишете различните видове електроцентрали, включително атомни електроцентрали;
• Идентифицира положителните и отрицателните аспекти на ядрената енергия;
• Разкривайте проблемите и идентифицирайте начини за решаването им.

Разработване:

• Развийте информационни и комуникационни компетенции;
• Подобряване на уменията за самообразование;

• Да се ​​развива умение за използване на ИКТ в образователния процес за търсене на информация и представяне в дадена форма.

Образователни:

• Да формира отговорност и самостоятелност при изготвянето на учебните материали;
• Култивирайте естетически чувства в процеса на проектиране и представяне на материала.

задачи:

• Правете учениците активни участници в урока;
• Включете възможно най-много деца в самостоятелни активни познавателни и творчески дейности;
• Да даде материала в сбита форма, като същевременно осигури максимална видимост и да свърже изучаваните явления с живота.

Подготовка за конференцията

Месец преди конференцията на студентите се предлагат теми за съобщения, те избират и започват да се подготвят за презентацията.

Въпроси за конференцията.

1. Обща информация за атомната енергия. Икономически проблеми на атомните електроцентрали.
2. Екологични проблеми на атомните електроцентрали.
3. Чернобилска трагедия.
4. Екологично чисти електроцентрали.

Оборудване:

Компютър, мултимедиен проектор, екран, приложения под формата на презентации: (авторски разработки), изложба на ученически рисунки на тема „Екологични проблеми на ядрената енергетика”.

Забележка . В текста на сценария текстът с удебелен шрифт е подчертан, което е отразено и върху слайдовете на презентацията.

Преглеждане на презентации. Участие в обсъждането на въпроси, предложени от студенти (специалисти в различни области на ядрената енергетика).

Учителят въвежда прегледа на материала(Приложение 1 „Общ преглед“).

слайд 1.2.

учител:

„Не се случва експериментаторите да провеждат търсенето си в името на откриването на нов източник на енергия или заради получаването на редки или скъпи елементи. Истинският мотив се крие по-дълбоко и е свързан с вълнуващото очарование да проникнеш в един от най-големите тайниприродата."
Е. Ръдърфорд.

Енергията е отрасъл на промишлеността и националната икономика, който се занимава с получаване, прехвърляне, преобразуване и рационално използванеенергия. От това зависи състоянието на икономиката на всяка страна. Днес проблемът с енергоснабдяването се превърна в един от приоритетите.

Разбирайки законите на природата и използвайки научно-техническия прогрес в своята практическа дейност, човек става все по-мощен. Съвременният човек може всичко. Но технологичният прогрес има и обратна, „сенчеста“ страна - щетите за природата се увеличават: атмосферата е замърсена, маслени филми, които са вредни за водната флора и фауна, се появяват на повърхността на моретата и океаните, има все по-малко и по-малко оставени гори, някои видове оборудване са в състояние да унищожат всичко на Земята.живи същества, включително и хората. Ето защо в наше време, както никога досега, моралните аспекти на използването на природните ресурси стават важни. Въпроси на екологията, разумно, внимателно отношение към природата - околната среда на тяхното местообитание.

Слайд 3.

Електроенергетиката е индустрия, от която до голяма степен зависи развитието на всички останали сектори на икономиката. Производството на електроенергия е най-важният показател, по който се оценява нивото на развитие на страната.

Местоположението на електроцентралите зависи от вида на станцията, основно се влияе от фактора на ресурсите (в зависимост от използвания енергиен източник) и потребителя.

Разграничават се основните типове електроцентрали: топлоелектрически централи, водноелектрически централи, атомни електроцентрали.

Делът на ядрената енергия в световното производство на електрическа енергия е 17% (около 2000 милиарда kWh). Според Международната агенция за атомна енергия (МААЕ) световната ядрена енергетика е представена от 450 ядрени реактора, работещи в 31 държави.

слайд 4.

Трите страни в света с най-голям дял на атомните електроцентрали (АЕЦ) в общото производство на електроенергия са Франция (77%), Белгия (56%) и Швеция (56%). В САЩ е 19%, а в Русия е 11% (~120 милиарда kWh).

Слайд 5.

На територията на Русия има 9 от най-големите електроцентрали, построени по едно време в СССР. От тях 8 са в европейската част на Русия: това са Курск, Твер, Нововоронеж, Ленинград, Балаково, Белоярск, АЕЦ Кола и Билибино AST (ядрена топлоснабдителна станция, подобна по принцип на ТЕЦ). Най-голямата атомна електроцентрала в Русия - Курск - има мощност от 4000 MW. Тези станции разполагат с 29 енергоблока с различни типове реактори, включително 11 реактора от остарелия тип РБМК-1000, като тези в атомната електроцентрала в Чернобил.

слайд 6.

Икономически проблеми на атомните електроцентрали.

Производството на електроенергия в атомните електроцентрали не е свързано с горивни процеси и следователно с потреблението на атмосферен кислород, който е толкова необходим за биосферата. Без да изгаря изкопаеми горива и следователно, без да изхвърля стотици милиони тонове въглероден диоксид, серни и азотни оксиди в атмосферата, атомната електроцентрала се превърна в единствения основен производител на електрическа енергия, който не допринася нито за увеличаването на парников ефект или киселинни валежи.

Ако тези 17% от световното електричество, произведено от атомни електроцентрали, се произвеждаше от топлоелектрически централи, работещи с въглища, тогава около 1 милиард тона въглероден диоксид годишно допълнително ще навлизат в атмосферата, както и десетки милиони тона серен оксид , азот и други вредни емисии .

Противниците на ядрената енергия не смятат този аргумент за решаващ аргумент в полза на атомните електроцентрали, смятайки, че този метод за намаляване на вредните емисии от ТЕЦ е много скъп в сравнение с използването на: а) възобновяеми енергийни източници и б) мерки за спестяване и по-ефективно използване на електроенергия (подобряване на качеството на електрическото оборудване, включително домакински уреди, стабилизатори на честота и напрежение на електрически ток и др.). Именно този подход позволи на Съединените щати да постигнат значително увеличение на брутния национален продукт със сравнително малко увеличение на потреблението на всички видове енергия и пълно прекратяване на изграждането на нови атомни електроцентрали (от средата на 70-те години на ХХ век ).

Нека сравним количеството гориво, консумирано от конвенционалните топлоелектрически централи и атомните електроцентрали. Атомните електроцентрали не изискват такова количество изкопаеми горива като топлоелектрическите централи, те не причиняват натоварване на железопътния транспорт с превоз на въглища (у нас тези превози ще възлизат на 40% от товарооборота на железниците).

Помислете за горивния цикъл на атомна електроцентрала(слайд 7). Състои се от две части.

първото (А) се отнася до преработката на руда, производството и обогатяването на реалното гориво;

вторият (Б) е свързан със съхранението на отпадъци и регенерирането на ядрено гориво

регенерация - това е съвкупност от радиохимични и химико-технологични процеси за преработка на ядрено гориво, използвано в реактор; целта е да се извлече неизгоряло първично гориво, както и натрупано вторично гориво за по-нататъшна употреба. Регенерацията е придружена от извличане и погребване на радиоактивни отпадъци.

слайд 8.

Разходен дял на компонентите на ядрения горивен цикъл .

За съжаление няма точни данни колко струва изграждането на атомна електроцентрала (доста дългосрочно – около 10 години и толкова време се отделя за подготовка за строителство), колко високи са експлоатационните разходи (това е известно, че 1000 MW атомна електроцентрала обслужва хиляда души), колко пари са необходими за изграждането на социален и културен живот (тъй като градска структура с население от около десетки хиляди души винаги се появява в близост до атомна електроцентрала) и колко ще изисква неизбежното демонтиране на станцията.

АЕЦ имат ограничен времеви ресурс на експлоатация: ~ 25-30 години. Толкова кратък експлоатационен живот на атомна електроцентрала се обяснява с факта, че с течение на времето, въпреки всички защитни мерки, оборудването на централата става опасно по отношение на радиацията.

Наблюдава се и феноменът „крехкост“, когато под въздействието на неутронно облъчване металните конструкции губят здравина и стават крехки.

Демонтажът на атомни електроцентрали е наука и в същото време най-сложното производство, чиято концепция досега не е разработена. Според много експерти (енергетици, еколози и т.н.) ще има „дълго сбогуване“ с атомните електроцентрали и не е възможно напълно да се демонтират и да се доведе околната среда до състоянието на „зелена морава“.

Следователно цената на енергията, произведена от атомна електроцентрала, трябва да включва не само разходите за изграждане на централата, но и разходите за нейното демонтиране, чиято цена, според експертни оценки, е сравнима с цената на самата конструкция . В средата на 70-те години политиката на САЩ в областта на ядрената енергетика се промени драстично: строителството на нови атомни електроцентрали беше спряно, въпреки вече направените значителни разходи. Това се случи основно по икономически причини след изчисляване на цената на електроенергията, произведена от атомни електроцентрали, като се вземат предвид всички реални компоненти на ядрения горивен цикъл: 1 - добив на естествен уран, 2 - преработка и обогатяване на гориво, 3 - производство на горивни пръти, 4 - обработка и погребване на радиоактивни отпадъци (виж диаграмата).

Анализът на диаграмата показва: в целия цикъл на производство на гориво за атомни електроцентрали, цената на добив на уран (предполага се, че основният показател за ниската цена на електрическата енергия, произведена в атомните електроцентрали) е само 2%, като се вземе предвид процесите на преработка, обогатяване и производство на горивни елементи, ще бъде 26%. Значителен дял от разходите (74%) се пада на преработката и погребването на радиоактивни отпадъци (РАО), възникващи на всички етапи от цикъла.

слайд 9.

В момента, според далеч не пълни и ненадеждни оценки, цената на 1 kWh електроенергия, произведена в атомни електроцентрали, е най-високата в сравнение с цената на електроенергията, произведена в други видове електроцентрали.

(Продължава студентска дискусия по този въпрос.

учител:

- Следващият брой от разглежданата тема е "Екологични проблеми на атомните електроцентрали"(Разказ на ученика с помощта на презентация. Приложение 2).

слайд 2

Студентът е специалист по екологични проблеми в атомните електроцентрали.

Доскоро ядрената енергетика се смяташе за най-обещаваща. Това се дължи както на относително големите запаси от ядрено гориво, така и на нежното въздействие върху околната среда. Предимствата включват и възможността за изграждане на атомна електроцентрала, без да се обвързва с находища на ресурси, тъй като транспортирането им не изисква значителни разходи поради малки обеми. Достатъчно е да се каже, че 0,5 кг ядрено гориво ви позволява да получите толкова енергия, колкото изгарянето на 1000 тона въглища.

Положителен фактор на околната среда:

Малки емисии на вредни вещества в атмосферата.

Слайд 3.

отрицателен фактори на околната среданякои:

1. Топлинно замърсяване:

Топлинните загуби на атомните електроцентрали са 1,5 пъти по-големи от ТЕЦ с подобен капацитет; следователно ефективността на атомните електроцентрали е ниска (20-25%), а работата им е придружена от "изхвърляне" на огромно количество топлина във въздуха и водата.

слайд 4.

Топлинното замърсяване променя климата на района, където се намира атомната електроцентрала.

Повишава се влажността на въздуха, особено през есенно-зимния период, което се отразява неблагоприятно върху здравето на хората, състоянието на посевите, горите, сградите и конструкциите, включително КРУ и електропроводите.

Слайд 5.

Повишаването на температурата на естествените водни тела, където топла вода се изхвърля от охладителните системи на станциите, води до намаляване на концентрацията на разтворен във водата кислород, което инхибира развитието на младите риби и води до смъртта на рибите.

слайд 6.

В загрятата топла вода на резервоарите настъпва бързото развитие на синьо-зелени водорасли, започва "цъфтеж" на водата; това явление се наричаавтофизика, прави невъзможно използването на такива резервоари заснабдяване с питейна вода.

Слайд 7.

2. Наличие на радиоактивни отпадъци:

Урановата руда се добива в мини чрез подземен или открит добив. Този клон на минното дело влошава околната среда, като замърсява въздуха, почвата, повърхностните и подземните води;

Отпадъците на етап добив и преработка на природен уран са много големи и възлизат на 99,8%.

слайд 8.

От резервоари за съхранение на течни отпадъци радиоактивните вещества могат да попаднат в подземните води и близките повърхностни водни тела;

слайд 9.

Твърдите и течните отпадъци, образувани при регенерацията на ядрено гориво, имат много висока радиоактивност и изискват специална обработка и специално обезвреждане, за да се гарантира безопасността.

слайд 10.

Има сериозни основания да се смята, че всички съществуващи в момента методи за неутрализиране на радиоактивни отпадъци, включително химически, не са достатъчно надеждни и представляват източник на постоянна опасност за живота във всички пространствени структури на биосферата.

Слайд 11.

3. Радиоактивно излъчване (RI):

Това е основната опасност от ядрената енергетика.

RI има пагубен ефект върху всички живи организми.

слайд 12.

Под действието на радиацията се засягат тъканните клетки, преди всичко техните ядра, способността на клетките да се делят и метаболизма им се нарушава.

Хемопоетичните органи (костния мозък, далака, лимфните възли), епитела на лигавицата и щитовидната жлеза са най-чувствителни към излагане на радиация.

слайд 13.

В резултат на радиоактивно излъчване върху човешките органи възникват тежки заболявания: лъчева болест, злокачествени тумори, често водещи до смърт.

слайд 14.

Облъчването има силен ефект върху генетичния апарат, което води до появата на потомство с грозни отклонения и вродени тежки заболявания на организма.

слайд 15.

Степента на биологично въздействие зависи от вида на радиацията, нейната интензивност и продължителността на облъчване на тялото.

Специфична особеност на радиоактивните лъчения: те не се възприемат от човешките сетива и дори при смъртоносни дози не причиняват болка в момента на облъчване; това е тяхната "хитра".

слайд 16.

Друг негативен фактор:

4 . Аварийни ситуации:

Взривът на четвъртия енергоблок на Чернобилската атомна електроцентрала (ЧАЕЦ) е една от такива ситуации.

слайд 17.

Общо от началото на експлоатацията на атомни електроцентрали в 14 страни по света са възникнали повече от 150 инцидента и аварии с различна степен на сложност. Някои от тях:

• През 1957 г. - в Windscale (Англия)
• През 1959 г. - в Санта Сузана (САЩ)
• През 1961 г. - В Айдахо Фолс (САЩ)
• През 1979 г. - в Three Mile Island (САЩ)

слайд 18.

Ето защо хората по света се противопоставят на изграждането на атомни електроцентрали в териториите, където живеят.

учител :

- А сега нека разгледаме по-отблизо въпроса за трагедията, случила се на 26 април 1986 г. в атомната електроцентрала в Чернобил. (Студентска история. Приложение 3).

слайд 2

Студентът е специалист по изследване на аварии в атомни електроцентрали.

„Целият свят, прегърнат от земята до небето,
Събуждайки повече от едно поколение,
Научният напредък помита планетата.
Какво се крие зад подобно явление?

Как да използваме знанието е грижа на хората.
Не науката - ученият е отговорът.
Кой даде на хората огън - прав ли беше Прометей,
Какво ще означава прогресът за планетата?

За първи път човечеството видя атома в действие през 1945 г., когато Съединените щати спуснаха Хирошима и Нагасаки водородни бомби. Една трета от населението на тези градове загина, радиацията причини левкемия при много хора. Хората са загинали и продължават да умират и до днес.

Поредица от изпитания на ядрени оръжия от Съединените щати на остров Бикини през 1946 - 1958 г. доведоха до факта, че в резултат на експлозията 2 съседни острова изчезнаха от лицето на Земята, а самият остров стана необитаем.

През 1957 г. става експлозия в завода Селафийлд в Англия за регенериране на ядрено гориво. В резултат на замърсяването са загинали 13 души, над 250 са се разболели от остра и хронична лъчева болест и др.

Дълги години страната ни изпробва ядрени оръжия на полигона в Семипалатинск. В резултат на това голям брой хора получиха различна доза радиация.

В Алтайския край има 24 250 граждани, които са пострадали от въздействието на радиацията на полигона в Семипалатинск. Всъщност сега, според признанието на Конституционния съд на Руската федерация, жертвите на тези тестове са много повече. Всички, които са живели през 1949 - 1963 г. в селища (както на територията на Алтайския край, така и на Казахската ССР) са включени в списъка, одобрен от правителството на Руската федерация, имат право да претендират за статут на "Семипалатинск" и получават социална помощ.

Селищата на районите Рубцовски, Локтевски, Угловски, където общата (кумулативната) ефективна доза радиация надвишава 25 cSv, Залесовски, Зменогорски, Курински, Локтевски, Поспелихински, Рубцовски, Угловски и Краснощековски райони, където общата (кумулативна) . дозата на облъчване е по-голяма от 5 cSv, но не повече от 25 cSv. В квартал Краснощековски такива селища включват: Акимовка, Краснощеково, Малая Суетка, Мурзинка, Чаришски (Парижката комуна). Броят на хората, засегнати от експлозии в район Краснощековски (които са получили сертификати) днес е 1297 души (доза на облъчване - повече от 5 cSv, но не повече от 25 cSv и 22 души (доза на облъчване - повече от 25 cSv), което също се отразява неблагоприятно на здравето на хората, повечето от които имат хронични заболявания.

слайд 3.4

На 26 април 1986 г. в 01:23:40 местно време се случи най-голямата авария в историята на развитието на ядрената енергетика в атомната електроцентрала в Чернобил.

Слайд 5.

W. Lawrence описва ядрена експлозия в следните редове:

„Светлината се появи от дълбините на Земята, светлината не на този свят, а на много слънца, събрани заедно. Тази огромна огнена топка, издигаща се, променяща цвета си от лилаво в оранжево, нарастваща, естествена сила влезе в игра, освободена от оковите, които бяха вързани в продължение на милиарди години.

слайд 6.

Този инцидент беше предупреждение към човечеството, че колосалната енергия, съдържаща се в атома, без подходящ контрол върху него, може да повдигне въпроса за самото съществуване на хората на планетата.

Слайд 7.

Първият етап на инцидента - две експлозии:

• През първата 1 секунда радиоактивността на реактора се е увеличила 100 пъти;
• През втория - след 3 секунди - радиоактивността се е увеличила 440 пъти

слайд 8.

• Втори етап на аварията: (26 април – 2 май) – изгаряне на графитни пръти;

• Трети етап: (2 - 6 май) - стопяване на ядрено гориво.

слайд 9.

По време на изгарянето на прътите температурата вътре в реактора не падна под

1500 0 C, а след 2 май започна да се повишава, приближавайки се до 3000 0 C, което накара останалото ядрено гориво да се стопи.

слайд 10.

Някои данни и последствия от аварията в Чернобил

Според официалните изчисления радиоактивността, „изхвърлена“ от реактора, е била 50 милиона Ci (тази стойност беше явно подценена, тъй като към 6 май тя не отчита повечето от краткоживеещите радионуклиди, включително йод -131, чийто период на полуразпад е равен на 8,1 дни и който също е изключително опасен) и 50 милиона Ci радиоактивни благородни газове.

Слайд 11.

По време на аварията в Чернобил 3,5% от продуктите на делене в реактора (това е 63 кг) са изпуснати в атмосферата;

За сравнение: в резултат на експлозията на атомната бомба, хвърлена над Хирошима, се образуват само 0,74 кг радиоактивни „отпадъци“.

слайд 12.

По време на експлозията се образува огромен (висок около 2 км) облак от радиоактивност от десетки милиони кюри, състоящ се от аерозоли - диспергирани "горещи" частици от ядрено гориво, смесено с радиоактивни газове.

слайд 13.

След експлозията на територията на четвърти блок се появиха големи фрагменти от горивни патрони и графит, които ликвидаторите на последствията от аварията събраха с булдозери и лопати (!)

слайд 14.

20 жители на квартал Краснощековски станаха ликвидатори на тази ужасна катастрофа, които бяха изпратени на мястото на трагедията на 20 май 1986 г.

Днес има 10 оцелели.

учител:

Момчета, сега пред вас ще говори човек, очевидец на всичко, което се случва, ликвидатор на последствията в атомната електроцентрала в Чернобил, който по това време беше само на 25 години, това е Кашкаров V.N.

(Реч на Кашкаров В.Н.)

слайд 15.

Последици от бедствието:

• Територията в непосредствена близост до 4-ти блок е сериозно пострадала;
• От мощно излагане на краткотрайни изотопи, част от иглолистната гора загина;
• Мъртвите игли бяха червени, а самата гора беше изпълнена със смъртна опасност за всеки, който беше в нея.

слайд 16.

На разклона, при табелата "Припят" - останките от известната "червена гора". Отдавна не съществува, целият горен слой трева беше изрязан, премахнат и заровен под бетон.

слайд 17.

През първия ден животът в Припят, град, построен за ядрени учени и техните семейства, на два километра от атомната електроцентрала в Чернобил, продължи, сякаш нищо не се е случило. Повечето хора прекараха съботата на открито – това беше първият топъл и слънчев ден от студената пролет. В града бяха отпразнувани 16 сватби.

Евакуацията на жителите на града започна 36 часа след инцидента.В същото време изселването на близките населени места отне още няколко дни.

Междувременно хиляди киевляни, както обикновено, излязоха на първомайските демонстрации - това беше само 5 дни след експлозията, а жителите на украинската столица нямаха представа на каква опасност са изложени.

слайд 18.

Път за Припят. След катастрофата надлезът над ж.п. получава второ име - "мост на смъртта".

слайд 19.

Град без жители умира бързо. Доскоро Припят блестеше от забавление, от отворените към пролетта прозорци се лееше музика, деца се веселеха в паркове и площади.

Днес градът ви посреща със затворени шперплатови панели на витрини, мрежа от легла, паднали от камион, и тишина.

Къщата с изглед към централния площад (снимка от 80-те години) и сега.

слайд 20.

Един от класовете на училище №.

Слайд 21.

Аварията в атомната електроцентрала в Чернобил предизвика широкомащабно радиоактивно замърсяване на района, сгради, конструкции, пътища, гори и водни обекти не само в Украйна, но и далеч извън нейните граници. Освободиха се повече от 8 тона гориво, което съдържа плутоний и други силно радиоактивни продукти на разпад, както и радиоактивно графитно вещество.

слайд 22.

Натрупване на радиоактивни елементи в човешкото тяло

слайд 23.

Последици от радиоактивно замърсяване:

• мутации;
• Ракови заболявания (щитовидна жлеза, гърдата, белите дробове, стомаха, червата, левкемия);
• наследствени нарушения;
• Стерилитет на яйчниците при жените;
• Деменция и др.

слайд 24.

Резултатът от Чернобилската катастрофа:

• загинаха 80 хиляди души;
• Засегнати са повече от 3 милиона души, от които 1 милион деца;
• Чернобил донесе загуби, сравними с бюджетите на цели държави;
• Последствията от бедствието няма да бъдат преодолени в обозримо бъдеще.

Винаги трябва да бъдем нащрек, за да не се повтори трагедията в Чернобил, която разтърси целия свят, за да не се пролеят сълзите на хиляди невинни хора, пострадали от безхаберието на един човек.

Слайд 25

И бих искал да завърша речта си с думите на А. Яблочков, член-кореспондент на Руската академия на науките, председател на Центъра за безопасност на околната среда на Русия:

„От гледна точка на екологичната сигурност на страната, радиоактивното замърсяване е една от основните заплахи. И делът на атомните електроцентрали в създаването на тази заплаха е много значителен. Може би преувеличаваме, но само един Чернобил напълно оправдава нашето мнение.

(Учителят кани учениците да обсъдят предложената тема).

учител: Руската федерация е богата страна. В различен смисъл. Но основата на нашето благосъстояние не се крие само в богатството от изкопаеми ресурси, чиято недостъпност и изчерпателност не бива да се забравя. Богатството на Русия се съдържа в нейната територия. Територията е тази, която определя разнообразието от ландшафтни, геоложки и климатични зони (и границите между тези зони), което в крайна сметка се изразява в наличието на възобновяеми енергийни източници.

Според различни оценки на изследователи икономически оправданият енергиен потенциал е 270 - 420 милиона тона еталонно гориво. По отношение на конвенционалните горива, производството на електроенергия през 2008 г. възлиза на приблизително 125 милиона tce. С други думи, възобновяемите енергийни източници (ВЕИ) теоретично могат да покрият нуждата на икономиката от вторична енергия.

(Доклад на студента, използващ презентацията на Зелените електроцентрали, Приложение 4).

Слайд 2.

Студентът е специалист по алтернативни енергийни източници

Всички основни видове електроцентрали имат значително отрицателно въздействие върху природата:

Топлоелектрическите централи замърсяват въздуха, шлаките от въглищните станции заемат огромни територии.

Водоемите на низинните ВЕЦ заливат плодородните заливни земи и водят до преовлажняване на земите.

Атомните електроцентрали също бяха опасни.

Нека да разгледаме по-отблизо зелените електроцентрали и да започнем с вятърни турбини.

ВЯТЪРНА ЕНЕРГИЯ - отрасъл на енергетиката, свързан с разработването на методи и средства за преобразуване на вятърната енергия в механична, топлинна или електрическа енергия.

Слайд 3.

Вятърът е възобновяем източник на енергия. Вятърната енергия може да се използва почти навсякъде; най-обещаващото приложение на вятърните електроцентрали в селското стопанство.

Вятърен парк - няколко вятърни турбини, сглобени на едно или повече места. Големите вятърни паркове могат да се състоят от 100 или повече вятърни турбини.

слайд 4.

Вятърните паркове се изграждат на места с висока средна скорост на вятъра - от 4,5 m/s и повече.

Извършва се предварително проучване на потенциала на района. Анемометри се монтират на височина от 30 до 100 метра и в рамките на една до две години събират информация за скоростта и посоката на вятъра. Получената информация може да се комбинира в карти за наличие на вятърна енергия. Обикновената метеорологична информация не е подходяща за изграждане на вятърни паркове: тази информация за скоростите на вятъра се събира на нивото на земята (до 10 метра) и в границите на града или на летищата.

Слайд 5.

Най-големият вятърен парк в момента е електроцентралата в Роско, Тексас, САЩ. Пуснат е на 1 октомври 2009 г. от немския енергиен концерн E.ON. Станцията се състои от 627 вятърни турбини, произведени от Mitsubishi, General Electric и Siemens. Общата мощност е около 780 MW. Площта на електроцентралата е най-малко 400 km².

Слайд 6.

Геотермални електроцентрали.

ГЕОТЕРМАЛНА ЕЛЕКТРОННА ЦЕНТРАЛА - топлоелектрическа централа, която преобразува вътрешната топлина на Земята (енергията на източниците на гореща пара-вода) в електрическа енергия.

Слайд 7.

В Русия първата геотермална електроцентрала (Паужецкая) с мощност 5 MW е пусната в експлоатация през 1966 г. в Камчатка;

• - През 1980 г. мощността му е увеличена на 11 MW.
• - Геотермалните електроцентрали се предлагат в САЩ, Нова Зеландия, Италия, Исландия, Япония.

слайд 8.

Геотермалната енергия е енергия, получена от естествената топлина на земята. Тази топлина може да се постигне с помощта на кладенци.

Геотермалният градиент в кладенеца се увеличава с 1°C на всеки 36 метра. Тази топлина се доставя на повърхността под формата на пара или гореща вода. Такава топлина може да се използва както директно за отопление на къщи и сгради, така и за производство на електроенергия. Термални региони съществуват в много части на света.

Според различни оценки температурата в центъра на Земята е най-малко 6650°C. Скоростта на охлаждане на Земята е приблизително 300 - 350 °C на милиард години. Земята излъчва 42 * 1012 W топлина, от която 2% се абсорбира в кората и 98% в мантията и ядрото. Съвременните технологии не позволяват достигане на топлина, която се отделя твърде дълбоко, но 840 000 000 000 W (2%) от наличната геотермална енергия могат да осигурят нуждите на човечеството за дълго време. Зоните около ръбовете на континенталните плочи са най-доброто място за изграждане на геотермални централи, тъй като кората в такива области е много по-тънка.

слайд 9.

Слънчева електроцентрала.

Слънчевата енергия се използва и за генериране на електроенергия.

Има термодинамични слънчеви електроцентрали и фотоволтаични централи, които директно преобразуват слънчевата енергия в електрическа.

Електрическата мощност на работещите термодинамични слънчеви електроцентрали е над 30 MW, фотоволтаичните централи - над 10 MW.

слайд 10.

• Слънчевата батерия е един от генераторите на алтернативни видове енергия, който преобразува слънчевата електромагнитна радиация (с други думи, светлина) в електричество;
• Той е обект на изследване в слънчевата енергия;
• Производството на слънчеви панели се развива бързо в различни посоки.

Слайд 11.

Слънчевите панели са много широко използвани в тропически и субтропични региони с много слънчеви дни. Особено популярни в средиземноморските страни, където се поставят на покривите на къщи за генериране на електричество. В бъдеще те вероятно ще се използват за презареждане на електрически превозни средства. Слънчевите колектори се използват предимно за осигуряване на топла вода и понякога за поддържане на отоплителни системи.

Съобщава се, че слънчеви клетки с ефективност от 44% са получени в отделни лаборатории. През 2007 г. се появи информация за изобретяването от руски учени (Дубна) на елементи с ефективност от 54%, но тези високоефективни панели не могат да бъдат широко използвани поради високата им цена и много учени работят по този проблем.

слайд 12.

Приливна електроцентрала.

Приливната електроцентрала (PES) е специален тип водноелектрическа централа, която използва енергията на приливите и отливите, а всъщност кинетичната енергия на въртенето на Земята. Приливните електроцентрали се изграждат по бреговете на моретата, където гравитационни силиЛуната и слънцето променят нивото на водата два пъти на ден. Колебанията в нивото на водата в близост до брега могат да достигнат 13 метра.

слайд 13.

За получаване на енергия заливът или устието на реката се блокира от язовир, в който са инсталирани водноелектрически агрегати, които могат да работят както в генераторен режим, така и в режим на помпа (за изпомпване на вода в резервоара за последваща работа при липса на приливи и отливи ). В последния случай те се наричат ​​помпена електроцентрала.

слайд 14.

Приливните електроцентрали имат както предимства, така и недостатъци.

Предимствата на PES са:

• висока екологичност;
• ниска цена за производство на енергия.

недостатъци:

• висока цена на строителството;
• мощност, която се променя през деня, поради което ТЕЦ може да работи само като част от енергийна система, която има достатъчна мощност от други видове електроцентрали

Има мнение, че работата на приливните електроцентрали забавя въртенето на Земята, което може да доведе до негативни последици за околната среда. Въпреки това, поради колосалната маса на Земята, влиянието на приливните електроцентрали е незабележимо.

(Този въпрос все още се обсъжда.)

заключение:

учител:

По този начин развитието на ядрената енергетика поставя качествено нови екологични предизвикателства пред човечеството:

Прилагане на нови технологии в изграждането на атомни електроцентрали;

Необходимо е да се инвестира в разработването на нови, по-безопасни ядрени реактори;

Прилагане на нови методи за погребване на радиоактивни отпадъци.

Предотвратяването на бързо наближаващата екологична и икономическа криза е възможно само с преминаването към широко разпространено директно използване на нетрадиционни енергийни източници - вятърна, приливна, слънчева и вътрешна енергия на Земята.

Тест за отразяване:

• Научих много нови и интересни неща.
• Какво ви хареса в урока? Защо?
• Какво не ти хареса?
• Имам ли нужда от физика, за да подобря интелектуалното си ниво?
• Имам ли нужда от физика за по-нататъшната си професионална дейност?

Задачи за учениците:

Въз основа на резултатите от конференцията напишете бележка в училищния вестник.

Обобщавайки:

учител: Много благодаря на нашите експерти! Много благодаря на всички, които се включиха в дискусията, за отличната работа! Надявам се, че в близко бъдеще ще станете истински майстори на занаята си, способни да решавате глобалните проблеми на човечеството.

Използвани книги:

1. Илеш А. Катастрофа. - М: Известия, 1989; ;
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Solar_battery ;
3. http://en.wikipedia.org/wiki/GeoTES ;
4. Постановление на правителството на Руската федерация от 08.02.2002 г. № 156-R.

Разработване на интегриран урок по темата

"Екология и енергоспестяване" (7 клас)

Барановская Лилия Александровна

учител по биология

Шалагина Валентина Андреевна

Учител по физика

MAOU "Гимназия № 1" на град Сосновоборск

най-висока квалификационна категория

Цел : формиране на екологичен възглед чрез изследването глобален проблемнерационално използване на природните ресурси и търсене на начини за решаване на този проблем.

задачи:

да насърчава учениците за получаване на обективна, съобразена с възрастта информация за енергията, енергийните източници и тяхната роля в живота на човека, правилата за ефективно и икономично използване на енергийните ресурси;

да запознае учениците с елементарни начини и средства за пестене и пестене на енергия;

насърчаване на чувството за отговорност за своите действия; насърчават икономично и внимателно отношение към електричеството.

UUD :

регулаторен: систематизират и обобщават придобитите по-рано знания по тази тема, развиват логическото мислене;

когнитивни: научете се да избирате и разпознавате нов материал, систематизират, променят и прилагат придобитите знания в ежедневието;

комуникативен: развиват умения за работа в екип.

Тип урок : учебна конференция.

Оборудване : раздатки, канцеларски материали.

Вид дейност : индивидуално, групово.

технология: системно-деятелен подход.

Добър ден, мили деца и гости. Радваме се да ви приветстваме в урока, посветен на международен денкойто е насрочен за 11 ноември. И каква е тази дата? Кой знае? (отговори момчета)

Предлагаме подсказка (кръстословица). Познайте за какво ще говорим днес.

- Наистина ли, Всяка година на 11 ноември се отбелязва Международният ден на енергоспестяването (SPARE). Той е иницииран през 1996 г. от Норвежкото дружество за опазване на природата и в момента обединява около 300 хиляди души от 20 страни, включително Русия.

Днес ще говорим за екология и енергоспестяване.

Какво според вас е екологията?

(науката за взаимодействията на живите организми и техните общности помежду си и с околната среда).

Ами "енергия"? (предложени отговори)

(енергията е силата, която привежда обектите в движение, т.е. енергията е необходима, за да започне всяко движение, да ускори движението, да повдигне нещо, да загрее, да освети нещо).

Какво се има предвид под термина "икономия на енергия"?

(използване на енергията, с която разполагаме, възможно най-ефективно и екологично).

Можем ли да кажем за себе си, че използваме рационално природните ресурси?

(анализ на домашно обучение)

Домашна работа

Съответства

Не съответства

тънък

дебел

Ровно

неравномерно

Затворен

отворен

открехнат

2. Лампи и абажури

Наличие на прах

Лампи

Чисто

прашен

Лампи с нажежаема жичка

Пестене на енергия (луминисцентно)

Не

3. Хладилник

Местоположение

Отваряне на хладилника

На печката

При радиатори

От други източници на топлина

По необходимост

Не винаги е необходимо

4. Пералня

90 градуса

40 градуса

5. Прозорец

Материал

Проветряване

Пластмасов

дърво

Ударно отваряне (пълна ширина на прозореца)

микровентилация

6. Отоплителни радиатори

В интериора на стаята

отворен

Покрити с декоративни панели

За всеки параметъробсъдени реРезултатът и като резултат се получи ясна представа за нерационалното използване на енергията в дома. На децата се дава бележка "Ръководство за действие" - да използват енергията, с която разполагаме, ефективно и безопасно.

Ръководство за действие!!!

Учим се да използваме ефективно и безопасно енергията, с която разполагаме!!!

Диаметърът на дъното на тенджерата, тигана или чайника трябва да съответства на диаметъра на дъното - спестяване на 60%.

Съдовете с дебело дъно задържат топлината и температурата по-ефективно.

Дъното е равно, чисто - 60% икономия

Затворен с капак - консумация на енергия - 0,19 kWh

Открехнат - 0,28 kWh

Отворено - 0,85 kWh (на 1,5 литра течност)

2. Лампи и абажури

Наличие на прах

Лампи

Дали светлината често се включва ненужно

В случай на запрашеност намалете осветеността с 10 - 15%

Икономия на енергия - спестяване 5 пъти, служи 10 пъти по-дълго, изплащане за една година.

Загубени средно 30% от енергията.

3. Хладилник

Местоположение

Отваряне на хладилника

При източници на топлина уредът може да прегрее.

Създава допълнително натоварване на компресора.

4. Пералня

Температура на машинно пране

Прането на 90 градуса изразходва 3 пъти повече енергия, отколкото на 40. Прахът взаимодейства по-активно ст40 градуса.

5. Прозорец

Материал

Проветряване

При дървена дограма с продължителна експлоатация се губи 40-50% от енергията.

Ударната вентилация спестява наполовина консумацията на топлина.

6. Отоплителни радиатори

В интериора на стаята

Всеки подслон от радиатори за отопление намалява преноса на топлина с 20% !!! По-добре е да инсталирате отразяващи екрани зад радиатори.

Трябва да помним, че всичко голямо започва с малко! Вече знаем как да пестим енергия у дома. Но ние имаме втори дом, това е училище. И тук живеят почти 1000 деца, които не присъстваха на нашия урок.

(предложения на децата за разпространение на информация сред гимназистите)

Работа в групи: 1. Обсъдете съдържанието на листовката, формата на дизайна, представете резултата от групата.

2. формата на изказване в час пред деца от други класове.

Момчета, какво е ресурс за енергия? (нефт, газ, въглища, дървен материал...).

(видео за невъзобновяемите ресурси, където е засегнат и екологичният компонент: разказ за пепелища, замърсяване на атмосферата и намаляване на земеделските земи).

Колко скъпо плащаме за благословиите на цивилизацията. Но консумацията не е неограничена. Има ли алтернатива на невъзобновяемите източници?

(опции за отговор момчета)

Алтернативни източници са вятърна енергия, слънчева енергия, приливна енергия, геотермална енергия... Може ли страната ни да използва тези ресурси?

(на учениците се показва карта на Русия, където са разположени станции с алтернативни енергийни източници. Това е продукт на 11-ти технически клас проект.)

Скъпи момчета, ако смятате, че спестяването на енергия е работа на всеки, закачете зелена крушка към плаката. Ако смятате, че изобщо не е нужно да спестявате, - червена, ако смятате, че това е въпрос само за възрастни - жълта крушка.

Какви енергийни източници видяхме (слънчева енергия, бензин, електричество, газ, торф, въглища, дърва за огрев……..) Т.е. природата щедро споделя своите богатства с нас. Някои от тях лесно се възстановяват в резултат на естествени процеси, докато други изискват милиони години за възстановяване на резервите. Например, ще са необходими около 8 милиона години, за да се възстанови обемът на нефт, използван от човечеството за 1 ден.

ПРИ ТАКИВА АПЕТИТИ НА ЧОВЕЧЕСТВОТО РЕСУРСИТЕ МОЖЕ ДА НЕ СА ДОСТАТъчни. Следователно е необходимо да се пестят ресурси, да се търси тяхната алтернатива.

Приложение 1

Задача за кръстословица.

2. Газ, чиято миризма се усеща силно във въздуха веднага след гръмотевична буря.

3. жива черупкаЗемята.

4. Наука, която изучава състоянието на околната среда

5. От какво се състои всяко тяло.

6. Книга, която изброява изчезнали видове растения и животни.

7. Явление, което се случва в горите при силна суша, или по вина на човека.

8. Книга, съдържаща редки и застрашени видове животни и растения.
4. За урока I ________________________________________________

5. Моите впечатления ________________________________________________

6. Материалът на урока беше _______________________________

7. Бях изненадан от _______________________________________

8.Сега мога ___________________________________

___________________________________________________

активен пасивен

щастлив/не щастлив

къси/дълги

не уморен/уморен

се подобри/влоши се

ясно / неясно

полезен/безполезен

интересно/скучно

лесно / трудно

интересувам / не се интересувам

научих много ново, интересно, полезно

други възможности

Урок - лекция (физика - 11 клас)

Темата на урока е "ЧОВЕЧЕСТВОТО И ЕНЕРГИЯТА"

Цел: обмислят начини за справяне с неизбежната световна енергийна криза.

задачи:

Да открои енергетиката като една от приоритетните области на икономическото, научното и технологичното развитие на Русия през 21 век.

Обмислете алтернативните енергийни източници като възможни варианти за преодоляване на енергийната криза, идентифицирайки техните предимства и недостатъци.

Обърнете внимание на екологичния компонент на всеки от алтернативните източници на енергия.

Учебни въпроси:

Неизбежността на глобалната енергийна криза.

Алтернативни източници на енергия:

а) Слънчева енергия;

б) Вятърна енергия;

в) океанска енергия;

г) Геотермална енергия.

3. Какво ще помогне за решаването на световната енергийна криза?

По време на занятията.

Орг.момент.

Формулиране на проблема:

Изучаване на нов материал :

Резюме на урока . Отражение

Домашна работа

Ш. Усвояване на нов материал

Първо учебен въпрос:

Къде е началото на края, с който завършва началото?

К. Прутков

Още през 1996 г. министър-председателят на Русия одобри приоритетните области за развитие на националната наука и технологии, както и критичните технологии на федерално ниво, определени от правителствената комисия по научно-технологична политика. Те включват области и технологии, които са признати за най-обещаващи от гледна точка на икономическото, научното и технологичното развитие на Русия през 21-ви век. и които държавата се задължава да контролира и финансира. Списъкът с приоритети е:

• Основни изследвания;

  Информационни технологии и електроника;

  Производствени технологии;

  Нови материали и химически продукти;

  Технологии на живи системи;

  Транспорт;

  Гориво и енергия;

  Екология и рационално управление на природата.

Предвид важността на поставения въпрос предлагам да говорим за един от изброените приоритети – енергетиката.

Общопризнато е, че основният фактор, определящ развитието на материалната култура, е създаването и използването на енергийни източници. Енергията е най-важният носител на техническия прогрес и подобряването на жизнения стандарт на хората.

Според ООН модерни средно нивоконсумацията на енергия на човек годишно е около 5 kW на човек, сегашното ниво на най-развитите страни е 14 kW.

Получаването, преобразуването и запазването на енергията са фундаментални процеси, изучавани от различни клонове на науката. Основната закономерност, установена от физиката, е законът за запазване на енергията. Въз основа на този закон се предвижда глобална енергийна криза. Неизбежността на глобалната енергийна криза вече е напълно призната и следователно енергийният проблем за науката и технологиите се превърна в проблем номер едно. В момента изкопаемите горива се използват като основни енергийни ресурси: нефт, природен газ, въглища, торф. Запасите от химическа енергия в изкопаемите горива са натрупани за дълго време от съществуването на Земята поради биологични процеси. Следователно, въз основа на закона за запазване на енергията, човечеството, ако не намери други източници на енергия, ще бъде изправено пред необходимостта да ограничи потреблението си. И това ще доведе до намаляване на нивото на материалното благосъстояние на човечеството.

Епохата на енергията на органичните минерали, която едва е започнала, най-вероятно ще приключи скоро. Има поне три причини в подкрепа на тази прогноза:

Броят на минералите е ограничен,

Използването им замърсява околната среда,

Техните резерви са незаменими.

Така например се смята, че въглищата, петролът и газът са невъзобновяеми източници на енергия само доколкото сегашната скорост на тяхното използване е милиони пъти по-висока от скоростта на образуване.

Академик А.Е. Шейндлин смята, че „има три начина за решаване на глобалните енергийни проблеми на бъдещето: намиране на нови енергийни източници, по-ефективно използване на съществуващите и накрая, рационално използване на произведената енергия“.

Напоследък навсякъде нараства вниманието към използването на възобновяеми енергийни източници: слънчева енергия, вятърна енергия, морета и океани, геотермална топлина от подземни източници, т.е. дълбока топлина на земята.

Строго погледнато, хидроенергията също е форма на възобновяема енергия. Производството на електроенергия във водноелектрическите централи е напълно овладяно и е широко развита област на мащабна енергетика. Ако разгледаме потока на реките на цялото земно кълбо по отношение на енергията, тогава получаваме огромна цифра, показваща, че всяка година бихме могли да използваме мощността на водноелектрическа централа, която е 210 10 9 kW, без никакви производствени разходи и за неограничен брой години.

Въпреки това се счита за икономически целесъобразно използването на електроенергия с мощност само 7·10 9 kW, т.е. приблизително 3,3% от възможното производство на електроенергия. Това се дължи на факта, че преграждането на реките с издигане на водата до малка височина обикновено не се оправдава икономически, особено когато плодородни земи са подложени на наводнения, тъй като донесената реколта е много по-ценна от получената енергия.

Съществува и фактор на негативно въздействие върху околната среда – засоляване и алкализиране на плодородните земи.

Освен това, според някои сеизмолози и геолози, малко проучена последица от изграждането на водноелектрически язовири е т. нар. „индуцирана сеизмичност“ в района, където са разположени мощни водноелектрически съоръжения и големи резервоари. Влиянието на самите водоеми върху местните климатични условия е от двоен характер – охлаждащи и затоплящи ефекти. Следователно преобразуването на хидроенергия в електричество, в сравнение с други форми на възобновяема енергия, води до значителни въздействия върху околната среда. Следователно задачата за изграждане на водноелектрическа централа се свежда до решаване на сложни проблеми с тяхна помощ: изграждането на водноелектрическа централа е целесъобразно както за производство на електроенергия, така и за развитие на речното корабоплаване, селското стопанство и рибарството, както и близо до енергоемки предприятия, които биха могли да използват евтината енергия на водноелектрическите централи, без да изграждат за тези цели допълнителни далекопроводи.

Втори учебен въпрос:

Предлагам да говорим за развитието на горните нови, алтернативни енергийни източници.

а) слънчева енергия . „Гледайки Слънцето, присвийте очи и смело ще видите петна по него” К. Прутков.

Цялата слънчева енергия, достигаща до земната повърхност, е около 2,2·10 21 J годишно. Слънчевата енергия е "вечен" и потенциално огромен източник на енергия, който не внася никакво замърсяване в околната среда. Известни са обаче и недостатъците на слънчевата енергия.

Първо, слънчевата радиация на земната повърхност е източник на енергия с относително ниска плътност. И така, на морското равнище, поради абсорбция поради водна пара, озон и въглероден диоксид, радиационният поток отслабва до около 1000 W/m 2 . Това обстоятелство прави обичайно събирането на слънчева енергия от доста голяма площ. Например, за генериране на енергия с мощност от 100 MW, е необходимо да се премахне електричеството от площ от 1 кв. км.

Второ, на дадено място слънчевата радиация не е постоянна по време на деня и подлежи на колебания поради метеорологичните условия. Поради това всяка слънчева електроцентрала трябва да има или устройство за съхранение на енергия, или резервна електроцентрала, използваща различен източник на енергия. Тези недостатъци причиняват високи разходи за инсталацията за събиране на слънчева енергия.

Типичната слънчева отоплителна система се състои от монтирани на покрива плоски колектори. Колекторът е черна плоча, добре изолирана отдолу. Отгоре плочата е покрита със стъкло или пластмаса, която пропуска светлина, но не пропуска инфрачервено топлинно лъчение. В пространството между плочата и стъклото се поставят тръбопроводи с охлаждаща течност (вода, масло, въздух и др.). Слънчевата радиация, проникваща през стъкло или пластмаса в колектора, се абсорбира от тръбите и печката и загрява охлаждащата течност.

В момента се строят слънчеви къщи в много страни – Япония, Канада, Германия, Франция, САЩ и др. Така в САЩ отоплението и климатизацията чрез слънчева енергия се произвеждат в 35% от сградите.

За повишаване на температурата на отопляемия обект слънчевите инсталации са оборудвани с концентратори на слънчева радиация. Концентраторът е набор от огледала, които събират (фокусират) слънчевите лъчи. На този принцип се основава работата на така наречените слънчеви фурни. Най-голямата слънчева фурна в света е построена във Франция, в Пиренеите, с топлинен капацитет от 1 MW. Общата площ на огледалата на тази пещ е около 2500 кв.м. във фокуса на пещта се достига температура от порядъка на 3800 ° C; в нея е възможно да се стопят и обработват най-огнеупорните вещества.

Основната пречка пред мащабното производство на електроенергия от слънчеви електроцентрали е високата им прогнозна цена, която се дължи на необходимостта от голяма площ от ​енергийни приемници и техните пътища. итоплина: цената на 1 kW инсталирана мощност в момента е 150-300 хиляди рубли.

За директно преобразуване на слънчевата радиация в електричество се използват полупроводникови фотоелектрични преобразуватели (PVCs). И тук са постигнати известни успехи в създаването на инсталации със специално предназначение и с малък капацитет. Слънчевите клетки се оказаха практически незаменими източници на електрически ток в космическите кораби. Полупроводникови слънчеви батерии са инсталирани за първи път на третия съветски изкуствен спътник на Земята, изстрелян на 15 май 1958 г. Луноход-1, захранван от слънчева батерия, работи на Луната повече от година. Сега слънчевите панели станаха позната част от космическите кораби.

Така в малки автономни инсталации, където цената не играе решаваща роля, е целесъобразно да се използва слънчева радиация дори сега.

б) Вятърна енергия . „Вятърът е дъхът на природата” К. Прутков.

Вятърната енергия е резултат от топлинни процеси, протичащи в атмосферата на планетата. Разликата между плътностите на горещия и студения въздух причинява движението на въздушните маси. Следователно, първопричината за вятърната енергия е енергията на слънчевата радиация, която се отделя в една от нейните форми – енергията на въздушните течения. Около 2% от слънчевата радиация, достигаща до Земята, се превръща във вятърна енергия.

Вятърът е много голям възобновяем източник на енергия. Неговата енергия може да се използва в почти всички области на Земята. Предпочитанието за използването на вятърни електроцентрали (ВЕЦ) по икономически причини в сравнение с всякакви варианти, базирани на използването на изкопаеми горива, е извън съмнение. Цялата вятърна енергия, потенциално налична за реализиране през годината на земната повърхност, се оценява на 13·10 12 kWh. За практическа употреба е реалистично да се вземат предвид 10-20% от тази енергия. Трудността обаче се крие в много голямото разпръскване на вятърната енергия и променливостта на вятъра, т.е. при ниска плътност на енергийния поток.

Вятърната енергия, която е много интересна, е един от най-древните източници на енергия. Възрастта на древните вятърни турбини не е точно определена. Но се смята, че такива двигатели се появяват през 1700 г. пр. н. е. Вятърната енергия е била широко използвана за задвижване на мелници и водоподемни устройства в древни времена в Египет и Близкия изток. Вятърните мелници се появяват в Европа в началото на 12 век. в Холандия през 17 век. общата мощност на вятърните мелници беше 50-100 MW, което, предвид малкото население, беше впечатляваща цифра: 50-100 kWh механична работа на човек годишно.

Вятърните мелници щяха да останат историческо любопитство, ако не беше енергийната криза от 70-те години. Отзад последните години, както в Русия, така и в чужбина, отново има повишено внимание към работата по вятърна енергия. В момента са разработени няколко дизайна на вятърни турбини. Типичната въздушна турбина се състои от два или три ротора, подобни на пропелери, с размах на лопатките от 18 m, монтирани на висока метална кула (или бетонна кула с височина 25 m). Роторът, тежащ около 8 тона, обикновено се върти със скорост 5-6 пъти скоростта на вятъра. Генераторът, инсталиран на кулата, преобразува механичната енергия на въртенето на ротора в електрически ток.

Въпреки това, използването на вятърни турбини има няколко проблема:

Двигателят трябва да бъде спрян, когато вятърът отслабне и загубите на енергия поради триене започнат да надвишават количеството енергия, извлечена от вятъра;

Вятърното колело трябва да развива максимална мощност при всеки вятър - от умерен до силен;

Ако скоростта на вятъра стане твърде висока, въздушната турбина изисква автоматично изключване, за да се избегне претоварване на генератора;

Когато посоката на вятъра се промени, турбината трябва да се завърти по такъв начин, че да я използва най-ефективно.

И въпреки това, в условията на рязко покачване на цената на горивните ресурси в чужбина, вятърните паркове стават все по-изгодни. Според икономически оценки, направени в Университета на Масачузетс, вече в момента в Съединените щати може да се очаква същата цена на енергията, произведена от атомни електроцентрали и вятърни паркове.

До 1987 г. в СССР са създадени експериментални вятърни електроцентрали с мощност до 5 MW. По редица показатели - надеждност, лекота на използване, ефективност, икономичност и транспортируемост - те превъзхождат чуждестранните модели. Но в редица региони на Далечния север, европейската част на Русия, Северен Урал, Чукотка, Магаданска област и други, тези вятърни турбини, разбира се, са печеливши. Още днес автономните инсталации с капацитет от само няколко и дори части от киловат са получили широко практическо приложение. Предназначени са основно за нуждите на селското стопанство - напояване, вертикално отводняване, електрозахранване на автономни консуматори. Използването на вятърни паркове допринася за опазването на околната среда от замърсяване, което е много важно от гледна точка на екологията.

в) океанска енергия.

Световният океан заема 70,8% от земната повърхност и поглъща около три четвърти от слънчевата енергия, падаща върху земята. Енергията на океана е недокоснат килер от енергийни ресурси. Сред инсталациите, използващи океанска енергия, в момента се разглеждат приливни електроцентрали, вълнови и електроцентрали. морски течениякъдето механичната енергия на океана се превръща в електрическа енергия. Наличието на температурен градиент между горните и долните слоеве на Световния океан се използва в така наречените хидротермални електроцентрали.

Приливните електроцентрали (ТС) са ново направление в производството на електроенергия. Морските приливи са, както е известно, периодични колебания на морското равнище, причинени от силите на привличане, главно на Луната и в по-малка степен на Слънцето. Когато Слънцето, Луната и Земята са на една и съща права линия, приливната вълна е в своя максимум. И в случаите, когато ъгълът Луна - Земя - Слънце е 90 °, приливната вълна е минимална. Средната височина на вълната на повечето брегове е малка и достига само около 1 метър, но на някои места край брега височината на приливите може да достигне повече от 15 метра. Така например в залива Пенжина на Охотско море височината на приливната вълна е 13 м, а на атлантическото крайбрежие на Канада (Бей Фънди) дори 18 м.

В най-простата версия принципът на работа на PES е следният: при прилив водата изпълва резервоар, а при отлив тя изтича от него, въртяйки хидравлични турбини. Това е така наречената PES схема с един басейн. ТЕЦ с два басейна е малко по-сложен: той произвежда енергия както при прилив, така и при отлив.

Общата мощност на приливите и отливите на всички морета и океани на Земята се оценява на 3·10 9 kW, което съответства на енергийния потенциал на почти всички реки по света. Това е голяма цифра. Въпреки това, перспективата за каквото и да е мащабно строителство на ТЕЦ, според учените, е много съмнителна. Това се дължи на високата цена за изграждане на ТЕЦ, а също и на факта, че използването им е ограничено до няколко географски благоприятни района.

Въпреки това са построени ТЕЦ: през 1966 г. във Франция, на река Ранс, с мощност 240 MW, а през 1968 г. в Съветския съюз, Кислогубската ТЕЦ на брега на Баренцово море близо до град Мурманск. PES имат едно значително предимство: процесът на производство на електроенергия в тези електроцентрали е екологичен.

Морските вълни също принадлежат към възобновяемите енергийни източници. Морските вълни се генерират от вятъра, тяхната енергия се определя от състоянието на морската повърхност. Средна вълна с височина 3 m носи приблизително 90 kW енергийна мощност на 1 m от дължината на фронта на вълната. Практическото прилагане на тази енергия обаче създава големи трудности. В момента има редица патенти технически решениявърху превръщането на вълновата енергия в електрическа енергия. В Япония енергията на вълните се използва за автономно захранване на плаващи шамандури.

Работите по използване на енергията на океанските течения за производство на електроенергия са в състояние на подготовка за техническо изпълнение. Предвижда се монтиране на турбини с диаметър на плъзгача 170 m и дължина на ротора 80 m, изработени от алуминиева сплав, с възможен експлоатационен живот най-малко 30 години, в райони на относително силни течения. потоци вода океанско течениелопатките на турбината се въртят и чрез система от умножители, които увеличават броя на оборотите, се завърта електрическият генератор, свързан към тръбата. Според експерти цената на електроенергията, произведена в такива електроцентрали, се очаква да бъде 1,8 пъти по-ниска, отколкото в ТЕЦ, и 2,4 пъти по-ниска от тази в атомните електроцентрали.

В момента се отделя известно внимание на енергийното използване на температурния градиент на различни слоеве вода в моретата и океаните, тоест създаването на хидротермални електроцентрали. Експериментални образци на автоматична електроцентрала от хидротермален тип са демонстрирани в Япония и САЩ през 80-те години на 19 век. В САЩ се предвижда изграждането на директна хидротермална електроцентрала с мощност 1 MW, която се очаква да спестява до 63 000 тона петрол на ден. Участието на огромните енергийни ресурси на океаните в производството на енергия ще се прояви в минимално отрицателно въздействие върху околната среда.

г) Геотермална енергия.

Проблемът с използването на земната топлина за производство на енергия представлява голям интерес. Геотермалната енергия е почти неизчерпаем източник на енергия. Известно е, че с увеличаване на дълбочината на земните слоеве температурата се повишава. Това води до факта, че от дълбините на Земята към нейната повърхност непрекъснато протича топлинен поток със значителна мощност, според изчисленията, 30 пъти по-голяма от мощността на всички електроцентрали в света. В момента се провеждат интензивни изследвания по проблема с използването на геотермални ресурси (подземни запаси от топла вода и пара; източници, свързани с топлината на сухите скали) за производство на електроенергия.

Първият успешен опит за използване на земната топлина за производство на електричество е направен в Лодерело (Италия) през 1904 г., където сухата пара, излизаща от земята, се използва в цикъла на парната турбина. Капацитетът на тази ГеоТЕЦ сега е 390 MW.

Днес все още няма достатъчно опит в света, за да се оценят надеждно всички показатели за цената на геотермалната енергия, но едно е ясно, че развитието на геотермални източници е свързано с много високи финансови разходи. Освен това опитът от експлоатацията на редица чуждестранни геотермални електроцентрали, включително най-голямата в света станция „Големите гейзери“ (САЩ, 12,5 MW), показа, че редица фактори, свързани с тяхната експлоатация, оказват отрицателно въздействие върху околната среда. Те на първо място включват сероводород, съдържащ се в парата. Наличието на сероводород във въздуха създава неприятна миризма и може да корозира оборудването и материалите. В термалните води се разтварят много вредни вещества, като арсен, селен и живак. Не винаги е възможно да се изхвърли такава вода в естествени резервоари. Когато се обсъждат екологичните проблеми при използването на геотермални електроцентрали, трябва също да се помни, че извличането на големи количества вода и пара на повърхността може да повлияе на микроклимата на района, да доведе до нестабилност на земната кора и земетресения. Доста радикален е методът за изпомпване на отпадъчни води в непродуктивни кладенци. Но такова инжектиране увеличава разходите за експлоатация на геотермални находища.

И все пак, работата по изследването на проблема с използването на геотермална енергия се извършва в много страни по света, тъй като нейните резерви са неизчерпаеми. Освен това, за разлика от слънчевата енергия, която се колебае не само ежедневно, но и в зависимост от сезона и времето, геотермалната енергия може да се генерира директно. Предполага се, че при подходящо развитие на ГеоТЕЦ генерираната от тях енергия ще струва по-малко от енергията, получена по друг начин.

Трети учебен въпрос:

За съжаление, широкомащабното използване на разглежданите алтернативни енергийни източници изисква значителни подобрения, дълго време и огромни финансови разходи и в резултат на това това е задача на неизмеримо бъдеще.

Следователно цялата надежда за решение на световната енергийна криза се основава на използването на ядрена и термоядрена енергия. Ядрената енергия, както и другите видове енергия, не може да бъде напълно чиста и да не влияе на околната среда. Но термоядрените реактори с деутерий-тритиево гориво имат значителни предимства пред ядрените реактори по отношение отново на въздействието върху околната среда. Това се дължи на много по-малко летливи радиоактивни отпадъци, по-малка уязвимост към течове на охлаждаща течност и други извънредни ситуации.

Но въпросът за работата на термоядрен реактор е свързан с проблема за контролиране на реакцията на термоядрен синтез. Решението на този проблем е свързано с големи материални разходи, за които не е възможно да се разпределят публични средства в нито една страна, само група държави могат да направят това. И така надеждите са свързани с търговски термоядрен реактор. кога ще бъде той? Академик Е. П. Велихов отговаря на този въпрос:

„Мисля, че за да осъществим планиран преход към неизчерпаем източник на енергия, още в този двадесети век, трябва с общи усилия да направим експериментален термоядрен реактор. Това със сигурност би било значителна стъпка напред. Ще знаем по-точно на какво можем да разчитаме и какви допълнителни усилия трябва да се положат... Без международно сътрудничество резултатите биха били по-лоши... Сега имаме идеен проект на инсталацията. Никога не е имало подобно нещо в научната практика и никоя държава не би могла сама да направи такъв идеен проект. Субективно и обективно контролиран синтезе уникална зона за сътрудничество. Изследванията върху магнитно плазмено удържане нямат нищо общо с военни цели, все още не са се превърнали в търговска тайна. Всеки разбира, че е необходим контролиран термоядрен синтез и сътрудничеството е от полза за всички. И трябва да разчитаме на това в бъдеще. И в едно от изказванията си академик Л.А. Арцимович каза, че „проблемът с контролираната термоядрена реакция със сигурност ще бъде решен, ако човечеството има реална нужда от това“.

Изглежда, че времето вече е дошло. Но това е тема за друг разговор.

Резюме на урока:

микротест (предлага се в края на урока, за да насърчи ученика да бъде внимателен в урока за изучаване на нов материал, да тренира паметта си.

Учениците трябва или да се съгласят или да не са съгласни с представените твърдения (поставете „+“ или „-“ преди номера на всяко твърдение)).

Глобалната енергийна криза се прогнозира от закона за запазване на електрическия заряд.

За да се генерира слънчева енергия, тя трябва да бъде взета от огромна площ.

Един от проблемите при използването на вятърна турбина е, че двигателят трябва да бъде спрян, когато вятърът утихне, тъй като това не е енергийно полезно.

Геотермалната енергия е екологично чиста форма на енергия.

Ядрената енергия ще помогне за решаването на енергийната криза.

Домашна работа . Подгответе проекти - презентации на тема "Алтернативни енергийни източници"

Гончар Елена Леонидовна

учител по физика,

учител-методист

МОУ "Училище № 26 в Донецк"

УРОК-БЕСЕД ПО ФИЗИКА "ЕНЕРГОСПЕСТЯВАНЕ ЗА ВСИЧКИ"

АНОТАЦИЯ:урокът е насочен към култивиране на екологично съзнание сред учениците, трябва да допринесе за организиране на умения за екологично устойчив и безопасен начин на живот, да привлече вниманието към проблемите на използването на енергия, пестенето на енергия и енергийни ресурси, опазването на околната среда; предложеният материал създава мотивация за пестене на ресурси и енергия, въвлича учениците в полезни дейности за пестене на енергия и ресурси, стимулира интереса към научни изследвания и практическо приложение на знанията.

КЛЮЧОВИ ДУМИ:пестене на енергия, Заобикаляща среда, енергия, ел. уреди, енергийни източници, безопасност.

задачи:

За да помогнете на учениците да осъзнаят значението на екологията като наука, научете ги да управляват внимателно земните ресурси, култивирайте приятелско отношение към околната среда, научете ги да вземат правилни решения по въпроси на околната среда и да предприемат смислени действия.

Цели на урока: образователен:

Създайте условия за запознаване на учениците с видовете електрически уреди, предназначението на електромера, устройството на ютията;

Насърчаване на развитието на способността за изчисляване на количеството консумирана електроенергия и нейната цена;

Създайте условия за формиране на първоначални умения за правилна работа с електрически уреди и познаване на правилата за безопасност при използването им.

развиващи се:

Да насърчава развитието на уменията на учениците да подчертават основното в изучаваното;

Допринася за развитието на аналитичното мислене, разширяване на кръгозора;

Да се ​​формира способност за извършване на операции на анализ, синтез, класификация, способност да се наблюдава, да се правят изводи, да се подчертават съществените характеристики на даден обект, да се излагат хипотези и да се прилагат при решаване на задачи от различни нива.

образователен:

Допринасят за възпитанието на учениците в икономическо мислене;

Развитие на самостоятелност и комуникация в работата;

Да формират внимателно отношение към енергийните ресурси и домакинските уреди.

Тип урок:комбинирани.

Форми за уроци:диалог, разговор, обяснение, практическа работа, упражнения, инструктаж, работа с техническа документация, дейности по кариерно ориентиране.

Форми на организация на учебно-познавателната дейност на учениците: групова работа, индивидуална, общ клас, работа с текст.

План на урока

аз Организиране на времето.

II.Актуализиране на основните знания и умения на учениците. Повторение на правилата за безопасност на труда. Създаване на проблемна ситуация: „Всички енергийни ресурси са изчерпани. Как да намерим изход от тази ситуация?

III.Изучаване на нов материал.

1. Концепцията за електромер. Изчисляване на разходите за консумирана електроенергия.

2. Използването на енергоспестяващи технологии в ежедневието.

3. Видове битови електрически уреди.

4. Устройство на електрически уреди.

По време на занятията

І . Въведениеучители.

В близкото минало електроцентралите с ниска мощност, работещи с въглища и нафта, трудно можеха да задоволят човешките нужди. Но нуждите бяха много скромни. Естествено, нямаше съмнение, че Земята може да изчерпи ресурсите си. Но броят на жителите на Земята расте експоненциално и по този начин увеличава нуждата от енергия. Учените се опитват да решат този проблем. Международни конференции, научни книги, проучвания са посветени на намирането на евтини, достъпни, екологични решения. Така че днес в урока ще говорим по тази тема. Как да разберем този проблем, какво можем да направим, за да запазим богатството на нашата планета?

ІІ . Актуализиране на основните знания и умения на учениците.

Разговор.

1. Кажете ми каква роля играе електрическият ток в живота ни.

2. Какви елементи от електрическата верига познавате?

3.Какво е съпротивлението на проводника? В какви единици се измерва?

4. Как може да се изрази работата на електрическия ток чрез мощност и време?

5. Какво е общото предназначение на всички електрически уреди?

6. Назовете електрическите уреди, използвани в ежедневието.

7. Какви лампи са монтирани във вашия апартамент? Опитайте се да идентифицирате техните видове и предназначение. Какви светлини използвате най-много?

8. Какво е необходимо условие за функционирането на изброените устройства?

9. Кое устройство ни показва количеството консумирана енергия?

ІІІ. Тематична дискусия.

учител:Какво е енергия?

Енергията е отрасъл на икономиката, който обхваща енергийни ресурси, производство, преобразуване, пренос и използване на различни видове енергия.

Преди колко време хората започнаха да използват енергия?

учител:Преди около 500 хиляди години човекът за първи път овладял енергията на огъня - топлинната енергия от изгарянето на дървесината.

Преди 10 хиляди години, с появата на селското стопанство, нуждата от енергийни ресурси се увеличава и човекът започва да строи мелници, задвижвани от вода и вятърна енергия. Но с нарастването на промишленото производство и увеличаването на населението на Земята, човек изгражда топлоелектрически централи на базата на въглища, нефт и природен газ. Енергията на речната водноелектрическа централа се развива широко. В края на 20-ти век атомната енергия е овладяна, но и тя вече не задоволява човешките нужди. Но има и нетрадиционни енергийни източници - вятърни паркове (вятърът се използва за въртене на турбините и по този начин произвежда електричество), слънчеви електроцентрали - слънчева енергия, геотермална (пара от вода, загрята дълбоко в Земята се използва за завъртане на свързани турбини към електрически генератори. ) Човекът се опитва да използва енергията на приливи и отливи, морски течения, течен водород, синтетично гориво. Но какво да кажем за екологичните проблеми при използване на определени източници за енергия?

учител:Използването на топлинна енергия е приоритет. Но! Още D.I. Менделеев каза, че използването на петрол е като изгаряне на пари в пещ, въпреки че нефтът не се използва в чист вид, а само мазутът е продукт от неговата преработка. И при изгаряне на всяко гориво се изразходва голямо количество кислород и се отделя въглероден диоксид в такова количество, че води до екологичен проблем - създава се „парников ефект“. Това води до затопляне на климата и като следствие от наводнения (добре сме запознати с природните бедствия в Европа.) Когато горивото се изгаря, околната среда се замърсява, вреди на животните (те или напускат местата си, или умират, или се получава мутация в развитие), качеството на питейната вода променя водата, прекомерен цъфтеж и обрастване на резервоарите. Това води до екологични катастрофи. Разбира се, това не може да продължава безкрайно. Необходима е алтернатива, а ние с вас знаем, че топлинните ресурси не са безкрайни.

Назовете изчерпаеми и неизчерпаеми източници на енергия.

Изчисляване на разходите за консумирана електроенергия.

Пример 1. Има електрическа лампа, предназначена за ток от 100 W. Лампата свети 6 часа всеки ден. Намерете текущата работа за един месец (30 дни) и цената на консумираната енергия в размер на 2,45 гривни за 1 kWh.

Използването на енергоспестяващи технологии в ежедневието.

Зависи ли консумацията на електроенергия от времето на годината?

Момчета, трябва ли да се отнасяме рационално и внимателно към електричеството? Създаване на проблемна ситуация

Какви са някои начини, по които можете да пестите енергия?

Не включвайте ненужно осветление и електрически нагреватели;

Използвайте икономичния режим на работа на домакински електрически уреди (перални машини, електрически печки, прахосмукачки);

Когато напускате апартамента, уверете се, че всички електрически уреди са изключени (това правило е и правило за пожарна безопасност).

В зависимост от предназначението, електрическите уреди са условно разделени на следните групи:

За готвене (печки, миксери, резачки за зеленчуци, сокоизстисквачки, кафемашини, тостери, блендери и др.);

Течно отопление (чайници, самовари, бойлери, бойлери);

Допълнително отопление и вентилация на помещения (радиатори, камини, конвектори, вентилатори, климатици);

Лична хигиена (ютии, сешоари, нагревателни подложки);

Занимания през свободното време ( музикални центрове, магнетофони, телевизори);

Домакински уреди (перални, хладилници, прахосмукачки);

Комуникационни средства (телефони, радиотелефони);

Електрически инструменти (поялници, горелки, полиращи машини, бормашини и др.).

Всеки електрически уред има технически паспорт, който показва напрежението, мощността, стандартния номер, годината на производство, името на производителя, което се намира на корпуса на инструмента под формата на табела, както и инструкции за употреба, които посочете правилата за работа, характеристиките на грижата за устройството, възможните неизправности и причините за тяхното отстраняване, гаранционните задължения.

IV. Устройството на електрически нагреватели.

учител:изчерпаеми източници на енергия са нефт, газ, въглища, уран. Фактът, че те могат да свършат, е един от проблемите, но отпадъците от тези станции са смъртоносни за хората. Неизчерпаеми източници на енергия са енергията на биомасата, вятъра, слънцето, морските вълни и течения, топлината на земята. Какви са последствията от авария в атомна електроцентрала?

учител:Дори и без авария около реактора се наблюдава радиоактивен фон, който води до генни мутации и онкологични заболявания.

Но толкова ли е безвредно използването на вятър, слънце и вода?

учител:При толкова много плюсове има и минуси. Зависимостта на вятърните паркове от времето създава шумово замърсяване. Животните напускат, което нарушава екологичното равновесие в района. Човекът се чувства депресиран. И с всичко това мощността на такива станции е малка. В Германия вятърни паркове са създадени на южния бряг на полуостров Ютландия и близо до село Куликово в Калининградска област. Геотермалната енергия се използва в Исландия, на Камчатка, но топлата вода не се изпомпва обратно никъде, това ще доведе до замърсяване на почвата и екологични нарушения. Има много малко слънчеви електроцентрали. Това са слънчеви инсталации, които улавят и преобразуват енергията на слънцето. Но това е пристрастяване климатични условияи много скъпо. Този вид енергия се използва в Бразилия, Калифорния на покривите на високи сгради.

Възможно ли е някак да променим ситуацията?

учител:Най-важното е да се научите как да пестите енергия. Елементарно е да пестим електроенергия в нашите апартаменти, да извършим топлоизолация на прозорците за по-голямо задържане на топлината. Ефективното използване на енергийните ресурси, спазването на изискванията за опазване на природата, за да не се нарушава екологичното равновесие в природата, намаляват потреблението на ресурси. Инсталирайте средства за регулиране на консумацията на енергия (ключове и превключватели.)

V. Консолидиране на нови знания и умения на учениците (отражение).

1. Първата група изготвя правила за безопасност, използвайки частицата НЕ, втората група съставя група 1 въз основа на правилата за безопасност без да използва частицата не, тоест обяснява какво трябва да се направи в дадена ситуация.

2. Решете кръстословица на тема "Домакински уреди"

1) Домакински кухненски уред.

2) Домакински електроуред за миене на подове

3) Домакински електроуред за почистване на помещението

4) Електрически уред

5) Термичен електрически уред

6) Домакински електрически уред, използван за отопление на помещения

7) Домакински електроуред

8) Кухненски електрически уред за получаване на сок

9) Външната обвивка на електрическия уред

10) Част, свързваща електрическия нагревател към кабела

11) Устройство, което автоматично поддържа температурата

12) Детайл на термостата, свързан с прическата

13).Важен монтаж на хладилника

14) Инфрачервена фурна

VI. Обобщаване на урока.

VII. Домашна работа: Изчислете седмичното потребление на електроенергия във вашия дом.

СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНИТЕ ИЗТОЧНИЦИ

1) http://boltishki.grodno.unibel.by/main.aspx?uid=872

2) Бушуев В.В. Троицки А.А. Енергийна ефективност и руската икономика.// Енергетика: технология, икономика, екология. 2004. бр.5.

3) Лисиенко В.Г. Щелоков Я.М. Четец за енергоспестяване. Справочно издание. В 2 книги. - М.: "Теплоенергетик", 2002. - 688 с.