Цели урока:
Образовательная: знакомство обучающихся с традиционными и нетрадиционными способами производства электрической энергии, изучение преимуществ и недостатков каждого вида производства и перспектив их развития.
Развивающие: развитие навыков работы с дополнительной литературой, развитие монологической речи
Воспитательные: формирование экологической культуры и познавательного интереса к физике и экологии.
ПЛАН УРОКА
| Этап | Содержание этапа | Время |
| 1. Организационный | Сообщение темы и цели урока | 2 мин |
| 2. Изучение нового материала. | Выступления обучающихся с сообщениями; заполнение таблиц №1 и №2 | 20 мин |
| 3. Закрепление изученного материала | Решение задач с экологическим содержанием | 13 мин |
| 4. Подведение итогов урока. | Обсуждение таблицы №2 | 5 мин. |
Ход урока
Развитие индустриального общества опирается на постоянно растущий уровень производства и потребления различных видов энергии. Особое место среди них занимает электроэнергия. Если удвоение потребления энергии в мире происходит примерно за 25 лет, то удвоение потребления электроэнергии происходит в среднем за 10 лет.
Вопрос: С чем связано такое широкое распространение электроэнергии?
Ответ: Электрическая энергия имеет ряд преимуществ перед другими видами энергии.
Слайд №1 (смотрите приложение 1)
1. Её можно без больших потерь передавать на
большие расстояния.
2. Просто и с высоким КПД трансформируется от
одного напряжения к другому.
3. Легко превращается в другие виды энергии.
4. Легко дробится на любые порции.
5. Не наносит вреда окружающей среде.
Сегодня на уроке мы познакомимся с традиционными и нетрадиционными способами производства электрической энергии, рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида производства и обсудим перспективы развития электроэнергетики.
Тема урока: Производство электрической энергии.
Слайд №2
Для производства электрической энергии строят специальные сооружения – электростанции. Мы знаем, что из ничего электрическую энергию не получить, т.к. согласно закону сохранения энергии энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает бесследно, она лишь переходит из одной формы в другую. Поэтому для производства электрической энергии требуется какой-то другой вид энергии. Электростанции, в зависимости от того, какой вид энергии они превращают в электрическую, подразделяются на тепловые, атомные и гидравлические.
Российская энергетика сегодня – это 600 тепловых, 100 гидравлических и 10 атомных электростанций.
Сейчас мы послушаем сообщения о том, что положено в основу производства электроэнергии.
Темы сообщений:
Слайд №3.
1. Производство электрической энергии на ТЭС.
2. Производство электрической энергии на АЭС.
3. Производство электрической энергии на ГЭС.
4. Нетрадиционные источники энергии.
План сообщений на слайде №4. Во время сообщений заполняем таблицу №1 на доске и таблицу №2 самостоятельно в тетради.
Сообщение №1.
При сжигании ископаемых углей и нефти ежегодно образуется до 400 млн.т. сернистого газа и окислов азота, т.е. около 70 кг вредных веществ на каждого жителя Земли в год.
Сообщение №2.
При “сжигании” 1г урана в ядерном реакторе выделяется такая же энергия, как и при сжигании 20т каменного угля.
Сообщение №3.
Сообщение №4.
Каждую секунду наша планета получает около 50млрд кВт·ч солнечной энергии, что соответствует мощности 150млн крупных электростанций.
Для удовлетворения всех энергетических потребностей человечества хватило бы 0, 005% доходящей до Земли солнечной энергии.
Дополнения к сообщениям слайд №5.
Таблица №1 (заполняется на доске обучающимися, которые выступают с сообщениями)
Слайд №6
| Вид пр-ва | Источник энергии | Доля в мире | Доля в России | кпд |
| ТЭС | Внутренняя энергия топлива (уголь, нефть, газ). | 86% | 75% | 30-40% |
| АЭС | Энергия деления тяжёлых атомных ядер (уран, плутоний) | 6% | 6% | 25% |
| ГЭС | Потенциальная энергия падающей воды. | 7% | 17% | 70% |
| Нетрадиционные источники энергии | – солнечная энергия; – энергия ветра; – геотермальная энергия; – энергия приливов и отливов |
1% | 1% | 10-20% |
Таблица №2 (заполняется обучающимися в тетради самостоятельно во время сообщений).
| Вид производства | Достоинства | Недостатки |
| ТЭС | 1. Относительное свободное размещение,
связанное с широким распространением топливных
ресурсов в России. 2. Способность вырабатывать энергию без сезонных колебаний. |
1. Низкий КПД 2. Топливные ресурсы планеты ограничены. 3. Неблагоприятное воздействие на окружающую среду. |
| АЭС | 1. Не образуются оксиды, провоцирующие
образование кислотных дождей и усиление
парникового эффекта. 2. простота эксплуатации. 3. Отсутствие загрязнения окружающей среды. |
1. Возможность крупномасштабного
радиационного заражения в случае аварии. 2. Необходимость захоронения р/а отходов. 3. Вывод устаревших станций их эксплуатации. |
| ГЭС | 1. Вода – возобновляемый источник
энергии. 2. простота эксплуатации. 3. Отсутствие загрязнения окружающей среды. |
1. Несвободное размещение. 2. Сезонные колебания производства. 3. Плотины и водохранилища выводят из оборота затопляемые земли, влияют на качество воды и рыбные запасы. |
| Нетрадиционные источники энергии | 1. Возобновляемость ресурсов | 1. Рассеянность энергоресурсов. 2. Высокая себестоимость. 3. Ветроустановки производят много шума, их вращающиеся металлические лопасти вызывают помехи для приема телевизионных сигналов и губят птиц. 4. Использование геотермальных установок приводит к тепловому загрязнению. |
ЗАДАЧИ С ЭКОЛОГИЧЕСКИМ СОДЕРЖАНИЕМ
Слайд №7
1. Определите толщину пленки нефти, разлитой на поверхности воды, если 5г нефти разливаются пленкой площадью 50м2. Какова площадь поверхности воды, покрытой нефтяной пленкой, если в воду вылили 5т нефти?
(1,25 . 10-7 м, 5.107 м2).
2. Рассчитать среднюю мощность солнечной электростанции площадью 23х23 км2, если КПД фотопреобразователей 20%, а средняя плотность потока солнечной энергии П=200Вт\м2.
Р=21 млн. кВт.
Этот пример показывает, что с площади 23х23 км2 можно получить такую же мощность электроэнергии, какую дают все атомные электростанции России.
3. Почему тепловое загрязнение водоемов (сброс подогретой на ТЭС воды) приводит к гибели рыбы?
С повышением температуры в воде уменьшается содержание кислорода.
4. Почему накопление в атмосфере углекислого газа приводит к парниковому эффекту?
Слой углекислого газа пропускает видимые лучи, но не пропускает тепловые.
Анализируем таблицу №2.
Вопрос:
Каковы, по вашему мнению, перспективы развития каждого вида производства электрической энергии?
Ответ:
По мнению учёных в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетика на не возобновляемых ресурсах. Но структура её изменится. Должно сократиться использование нефти. Существенно возрастёт производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнётся использование гигантских запасов дешёвых углей, например, в Кузнецком, Канско-Ачинском, Экибастузском бассейнах. Широко будет применяться природный газ. К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Конечны и запасы ядерного топлива.
Экономия энергии открывает не меньше возможностей, чем освоение новых источников энергии. Для избежания экономического кризиса выход один – экономить всеми способами, начиная с устранения щелей в окнах, выключения ненужных ламп, пользования душем вместо ванны, вентилятором вместо кондиционера, автобусом вместо собственного автомобиля, созданием более эффективных устройств, машин, автомобилей, предприятий.
Подведение итогов урока: т.о. сегодня на уроке мы рассмотрели различные виды производства электрической энергии, обсудили преимущества и недостатки каждого вида и перспективы их развития.