Цель урока: Оценка роли топлива в различных аспектах человеческой деятельности (на основе систематизации знаний по курсу физики и физической географии)
Образовательные задачи: способствовать формированию у учащихся целостного представления о роли топлива как основы материального производства.
Развивающие задачи: содействовать формированию общеучебных умений и навыков: работе с учебником, работе с картой, классификации и систематизации информации; обеспечить развитие коммуникативной и информационной культуры учащихся.
Воспитательные задачи: формирование сплоченности при коллективной работе и культуры общения при работе в интерактивных группах; развитие экологического мышления.
Планируемые результаты
1.Усвоение материала учебного материала:
по физике: энергия топлива, удельная теплота сгорания топлива, расчет количества теплоты при сгорании различных видов топлива;
по географии: топливные ресурсы, топливная промышленность, топливно-энергетический баланс.
2. Осознание учащимися социальной значимости изучаемого материала.
3. Развитие способности учеников работать самостоятельно, в интерактивных группах, с использованием компьютерных технологий.
Опорные знания:
Физика (8-й класс): виды топлива, энергия, тепловые двигатели топлива, определение удельной теплоты сгорания топлива, перевод в единицы условного топлива, закон сохранения механической энергии. География (8–9-й класс): топливные ресурсы, топливно-энергетический баланс.
Примерные программы основного общего образования по физике 8-й класс под ред. А.В. Перышкина, Е.М. Гутника (М., Дрофа, 2007); по географии “География Земли”; авторская программа по географии 6–10-х классов под ред. В. П. Дронова (М., Дрофа, 2007)
Учебник по физике: А.В. Перышкин “Физика” 8 кл., М., Дрофа, 2007. Учебник по географии: В.П. Дронов, А.А. Лобжанидзе и др. “География России” 8–9-й класс. М., Дрофа, 2007.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, файлы с информационным материалом, карточки – задания, атласы 8–9-го класса, коллекции горных пород и минералов, макет двигателя внутреннего сгорания, презентации учащихся: “Альтернативные виды топлива”, “Роль топлива в жизни человека”.
Тип урока: обобщение учебного материала с использованием дифференцированных заданий.
Форма учебной деятельности: интерактивное обучение.
Интерактивные методы обучения: ролевая игра, прием “своя опора”, кейс-метод, рещение расчетных задач, частично-поисковый метод, дискуссия в группах, “мозговой штурм”.)
Форма контроля: учетная карта интерактивных групп (сводная таблица)
Уровень усвоения: творческий (применение ранее усвоенных знаний в нестандартной учебной ситуации
Логика урока: мотивация – актуализация полученных ранее знаний и умений учащихся – организация восприятия – организация осмысления – проверка понимания вопроса ––заполнение обобщающей таблицы – анализ обобщения – рефлексия.
ПЛАН УРОКА
Организация позитивной мотивации деятельности учащихся на уроке.
Актуализация полученных ранее знаний для обеспечения продуктивной деятельности учащихся при изучении нового материала.
Изучение нового материала. Организация восприятия и усвоения учащимися материала лекции “Топливо” ( с применением приема “своя опора”– опорный конспект)
Организация осмысления учащимися нового материала. Самостоятельная работа в группах (кейс-метод).
Заполнение таблиц в группах для анализа учебного материала (Организация деятельности учащихся с использованием частично-поискового метода, “Мозговой штурм”).
Заполнение учащимися обобщающей таблицы (работа в интерактивных группах)
Организация деятельности учащихся по закреплению темы. ( Анализ обобщения).
Итог урока (диагностичность цели урока, оценивание работы групп)
Домашнее задание (дифференцированная творческая работа учащихся)
Рефлексия (использование техники “Светофор”).
ХОД УРОКА
1. Организационный момент. Создание позитивной мотивации.
Учащиеся при входе в класс, распределяются в 4 группы. Каждая группа занимает место за своим компьютером. На столе лежат комплекты заданий: шаблоны таблиц, символы групп: указатели с надписями эксперты-физики, географы, экологи, социологи. (элементы ролевой игры)
Учитель физики: Добрый день, мы рады вас видеть. Волею жребия вы оказались собраны в группы. Надеюсь, все необходимое для урока у вас есть: атласы, учебники. Девиз урока: “Один за всех и все за одного”.
2. Актуализация полученных ранее знаний и умений.
– Какие виды топлива вам известны?
– Какие науки могут дать более полную информацию о топливе?
(Физика – о свойствах, виды топлива, удельная теплота сгорания, география – топливные ресурсы, топливная промышленность, экология и др.)
– Итак, Сегодня мы проводим не совсем обычный урок: “Роль топлива в различных аспектах человеческой деятельности”.
Цель урока: Оценка роли топлива в различных аспектах человеческой деятельности (на основе систематизации знаний по курсу физики и физической географии.
3. Изучение нового материала.
Организация восприятия и усвоения учащимися материала мультимедийной лекции “Топливо” (с применением приема “своя опора”– опорный конспект)
1. Презентация уч-ся: “Роль топлива в различных аспектах человеческой деятельности”.
2. Известно, что источником энергии, которая используется в промышленности, в сельском хозяйстве, в быту является топливо. Это уголь, нефть, торф, дрова, природный газ и др. При сгорании топлива выделяется энергия. Сгорание большого количества топлива сопровождается большим количеством выделяемой энергии, то это выгодно применять в различных областях промышленности и сельском хозяйстве.
3. При расчете энергии, с использованием различных видов топлива необходимо знать, какое количество теплоты может выделить то или иное сжигаемое топливо. Для этого опытным путем надо определить, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании одной и той же массы топлива разных видов. Вспомним, физическая величина, показывающая какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг– удельная теплота сгорания топлива. [q]= 1Дж/кг
Удельную теплоту сгорания определяют на опыте с помощью довольно сложных приборов. Некоторые результаты опытных данных показаны в таблице № 1 “Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива”.
Общее количество теплоты Q, выделяемое при сгорании m кг топлива, вычисляется по формуле:
Q = q m [Q] = 1 Дж
Проводя анализ таблицы № 1, можно сделать вывод о том, какое топливо наиболее экономично при его использовании. Самым дешевым, экономичным, а также экологически чистым являются газ и водород.
Для того чтобы рассчитать топливно – энергетический баланс, необходимо апеллировать огромными числами, ведь речь идет не о кг, не о сотнях кг и даже не об одной – двух тоннах топлива. Поэтому вводится так называемое условное топливо, теплота сгорания 1 кг которого равна 7000 ккал или 29 МДж/кг.
Таблица № 2 “Переводные ( тепловые) коэффициенты некоторых видов топлива”
Масса, (m) |
Переводной коэффициент, (k) |
1 т каменного угля 1 т нефти 1т природного газа 1 т торфа 1 т сланцев |
1 т у. т. 1, 4 т у. т. 1,2 т у. т. 0,4 т у. т. 0,3 т у. т. |
Ценность топлива определяется стоимостью производимой из него энергии, а это зависит от теплотворной способности, условий добычи и дальности перевозок топлива.
Q = Т m [Т]= 1 кал/кг
Таблица № 3 “Теплотворная способность различных видов топлива”
Вид топлива |
Теплотворная способность, (Т) |
1 кг нефти 1 кг каменного угля 1 кг бурого угля 1 кг торфа, сланцев, дров 1 куб. м природного газа |
11 тыс. калорий 7 тыс. калорий 3,5 тыс. калорий 3тыс. калорий 9 тыс. калорий |
При сгорании топлива внутренняя энергия топлива превращается в другой вид энергии. Например, в двигателе машины внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию движения (демонстрация макета двигателя внутреннего сгорания).
При переходе энергии от одного тела к другому или при превращении одного вида энергии в другой – энергия сохраняется. Закон сохранения и превращения энергии – один из основных законов природы.
Закон сохранения энергии представляет научную основу для разнообразных расчетов во всех областях науки и техники, которые успешно используются в промышленности и сельском хозяйстве нашего государства.
4. Решение расчетных задач:
5. Различные виды топлива переводят в условное топливо для составления топливно-энергетического баланса – соотношения добычи разных видов топлива и выработанной энергии и их использования в хозяйстве.
Топливно-энергетический баланс
Приходная часть: |
Расходная часть |
– добыча и производство топлива; – производство тепловой электроэнергии; – запасы топлива; – импорт топлива |
– расход на производственные и другие нужды; – преобразование в другие виды энергии; – экспорт топлива. |
Топливный баланс составляется для учета общего количества добытого топлива и произведенной энергии, пропорций между их различными видами, а также распределения энергии между потребителями.
6. Топливно-энергетический комплекс – совокупность отраслей, связанных с производством и распределением энергии в ее различных видах и формах. В состав комплекса входят три крупных взаимосвязанных звена:
| Топливная промышленность: – угольная промышленность; – сланцевая, торфяная; – нефтяная; – газовая промышленность. |
Электроэнергетика: ТЭС, ГЕС, ТЭЦ ,АЭС… |
Использование нетрадиционных видов энергии: Приливные, солнечные, ветровые и др. |
Ни один вид человеческой деятельности невозможен без затрат энергии и топлива, поэтому от развития топливно-энергетического комплекса зависит всё хозяйство страны. Однако его роль в экономике России определяется не только этим. Россия – самая холодная страна мира. На большей части ее территории зима продолжительная и холодная. В связи с этим затраты энергии в России выше, чем в большинстве других стран. Кроме того ТЭК – основной поставщик валюты. Доля топлива и энергии в экспорте России составляет чуть менее 40%. ТЭК развивается, целиком опираясь на собственные ресурсы.
7. Ресурсная база (анализ карты). На территории Российской Федерации находятся три крупные нефтяные базы: Западно-Сибирская, Волго-Уральская и Тимано-Печорская. Основная из них Западно-Сибирская. Это крупнейший нефтегазоносный бассейн мира, расположенный в пределах Западно-Сибирской равнины на территории Тюменской, Омской, Курганской, Томской и частично Свердловской, Челябинской, Новосибирской областей, Красноярского и Алтайского краев, площадью около 3,5 млн. кв. км. Сейчас на территории Западной Сибири находится несколько десятков крупных месторождений и добывается 70 % российской нефти. Вторая по значению нефтяная база Волго-Уральская. Она расположена в восточной части Европейской территории Российской Федерации, в пределах республик Татарстан, Башкортостан, Удмуртяя, а также Пермской, Оренбургской, Самарской, Саратовской, Волгоградской, Кировской и Ульяновской областей. Третья нефтяная база — Тимано-Печорская. Она расположена в пределах Коми, Ненецкого автономного округа Архангельской области и частично на прилегающих территориях.
Основные районы залегания природного газа по России: Западно-Сибирская, Волго-Уральская, Тимано-Печорская нефтегазоносные провинции, Северный Кавказ.
В России известно более 200 угольных бассейнов и месторождений. Основная добыча угля в России сосредоточена в Сибири (75%). На европейскую часть приходится всего лишь 14 %. Важнейшие угольные бассейны России – Кузнецкий, Канско-Ачинский и Печорский.
4. Организация осмысления учащимися нового материала. Самостоятельная работа в группах (кейс-метод).
Ребята, у вас есть 10 мин для обсуждения полученной информации, поиска информации в компьютере и заполнения блок-схемы “Виды топлива”. Задачи каждой группы: собрать необходимую информацию, затем обсудить, заполнить таблицу, которую надо защитить перед всем классом. Организация работы в интерактивных группах. Инструктаж:
- На персональном компьютере открыть папку “Роль топлива в различных аспектах человеческой деятельности”.
- Ознакомиться с предложенной информацией.
- Провести анализ учебного материала.
Создать файл (Выбрать информацию в соответствии с заданием группы; формат файла – 1страница документа в w), выполнить задания.