Вводный урок
Цели урока:
- очертить круг проблем, связанных с различными химическими производствами и предложить методы их решения;
- вспомнить и закрепить понятия: ресурсы, возобновляемые и невозобновляемые ресурсы, ограниченность ресурсов;
- обозначить проблему ограниченности ресурсов в химической технологии;
- путем проведения соответствующих расчетов показать целесообразность решения проблемы ограниченности ресурсов в энергии с экономической и экологической точек зрения;
- показать необходимость применения экономических, экологических, математических, физических и других знаний для решения проблем химической технологии;
Ход урока:
1. Организационный момент.
2. Вводное слово учителя:
Намечаются цели урока, план занятия и отправные точки.
Учащиеся отвечают на вопросы:
- Что такое химия?
- Чем занимается экология?
- Что изучает экономика?
- Что связывает эти предметы?
3. Проблема ограниченности ресурсов:
- Какова основная проблема экономики?
- Какие нам известны ресурсы?
- Что называем природными ресурсами?
- Основной закон химии о веществах?
- Объяснить закон сохранения массы веществ с точки зрения атомно-молекулярного учения.
- Возобновляемость и невозобновляемость ресурсов.
4. Анализ таблицы “Исчерпание ресурсов”:
Ресурсы |
Число лет до полного исчерпания |
|||
При современных объемах потребления |
При объемах потребления в 2030 году |
|||
резервы |
запасы |
резервы |
запасы |
|
Алюминий |
256 |
805 |
124 |
407 |
Медь |
41 |
277 |
4 |
26 |
Каменный уголь |
206 |
3226 |
29 |
457 |
Нефть |
35 |
83 |
3 |
7 |
Обратить внимание на исчерпаемость каменного угля и нефти – основных источников энергии.
5. Анализ технологических циклов (на доске традиционная схема)
- Каковы недостатки данной схемы?
- Как их устранить?
- Предложить новую схему технологического цикла:
- Понятие рециркуляции и промышленной экологии.
6. Особенности использования топливных ресурсов:
- Альтернативные способы получения энергии;
- Решение задачи (см. раздаточный материал). Анализируем решение задачи по “контрольным точкам” и подводим итоги (определяем экономический, экологический и химический результат).
7. Обсуждение домашнего задания (см. раздаточный материал)
8. Выводы (подведение итогов урока) делают сами учащиеся:
- определен круг проблем, которые ставит перед промышленным производством ограниченность ресурсов;
- предложены методы решения этих проблем;
- расчетами подтверждена эффективность метода замены не возобновляемых ресурсов возобновляемыми.
- показана невозможность решения технологических проблем без применения разных научных знаний (химии, физики, экономики, экологии, математики).
Раздаточный материал.
Традиционная промышленная схема
Схема промышленной экосистемы:
Возвращение веществ в промышленный цикл называется рециркуляцией.
ЗАДАЧА
Определить, сколько каменного угля можно сэкономить, используя солнечные термоустановки (гелиоконцентраторы) мощностью 25000 кВт/ч, учитывая, что каменный уголь содержит 0,5%(масс.) примесей серы, а тепловой эффект реакции горения угля равен 402,2 кДж.
Какова экологическая выгода этой замены и какой экономический эффект можно ожидать, если стоимость 1 кВт/ч энергии, полученной при сжигании каменного угля, равна 3 цента США, а стоимость 1 кВт/ч энергии, полученной от солнца, равна 2,4 цента?
Задание на дом:
Исходя из условия задачи, разобранной в классе, рассчитайте какие объемы оксида серы и углекислого газа будут выброшены в атмосферу при сжигании рассчитанного количества угля?