Экологические проблемы теплоэнергетики

ФИО разработчика

Место работы

Класс

10

Место урока (по тематическому планированию ПРП)

37

Тема урока

Экологические проблемы теплоэнергетики

Уровень изучения

базовый

Тип урока (укажите тип урока):

☐ комбинированный

Планируемые результаты (по ПРП):

Предметные умения

Различать изученные физические явления по описанию их характерных свойств и на основе опытов, демонстрирующих данное физическое явлениеИскать информацию физического содержания в сети Интернет, самостоятельно формулируя поисковый запрос, находить пути определения достоверности полученной информации на основе имеющихся знаний и дополнительных источников

Личностные результаты

Интерес к практическому изучению профессий, связанных с физикойГотовность к активному участию в обсуждении общественно значимых и этических проблем, связанных с практическим применением достижений физики

Метапредметные

Вспомнить и применить соответствующие естественнонаучные знанияПредложить способ научного исследования данного вопроса

Ключевые слова Экологические проблемы

Краткое описание  . На уроке предусмотрено использование следующих типов электронных образовательных материалов: «Изображение или фото», «Интерактивный тренажер по выполнению заданий (от простого к сложному)», «Проект», «Самостоятельная работа», «Тест в формате ГИА».

БЛОК 1. Вхождение в тему урока и создание условий для осознанного восприятия нового материала

Этап 1.1. Мотивирование на учебную деятельность

Этап 1.2. Актуализация опорных знаний

Энергетика – это отрасль, которая производит и передает электроэнергию и тепло.

Электроэнергия и тепло производится на электростанциях разных типов, но ведущими являются гидро и тепло станции.

Тепловые работают на угле, газе, мазуте и нефти. ТЭС можно встретить в любом городе. ГЭС стоят на реках с быстрым течением, большим расходом воды и высокими берегами. Образовавшиеся водохранилища используют в промышленных, сельскохозяйственных целях, а также в быту населения. Самые крупные ГЭС построены на Енисее (Саянская ГЭС и Красноярская ГЭС) и на Ангаре (Братская ГЭС и Усть–Илимская ГЭС).

Этап 1.3. Целеполагание

Ты узнаешь  про экологические проблемы теплоэнергетики

БЛОК 2. Освоение нового материала

Этап 2.1. Осуществление учебных действий по освоению нового материала

Одной из основных экологических проблем города, связанных с загрязнением воздушного бассейна города Красноярска являются выбросы от теплоэнергоисточников, многие из которых имеют высокий моральный и физический износ.

Снижение экологической напряженности теплоэнергетического комплекса города возможно достичь при использовании более экологически чистого  топлива, каковым является природный газ. Программой предусматриваются такие первоочередные мероприятия, как:

• установка эмульгаторов нового поколения на котлоагрегатах ТЭЦ–1;
• замена морально и физически устаревших котлоагрегатов  на ТЭЦ–1;
• проведение оснащения новым оборудованием, соответствующим экологическим требованиям, котельных различного ведомственного подчинения;
• перевод котельных на электроотопление.

Кроме этого, большое значение должно быть уделено применению  очистных установок, обеспечивающих нормативную очистку выбросов от котлоагрегатов и котельных, работающих на различных видах топлива.

Способы снижения загрязняющих выбросов.

При сжигании выбросов соединений серы, при сжигании органического топлива, принципиально существуют два подхода: сероочистка дымовых газов и удаление серы из топлива до его сжигания. Существуют следующие методы: известняковый, известковый, двухцикличный щелочной, каталитического окисления, газификации топлив, пиролиз.

Снижение выбросов твёрдых частиц с продуктами сгорания ведётся с помощью следующих способов: использование золоуловителей (инерционные или мокрые), тканевых и электрофильтров.

Одним из способов снижения вредных воздействий энергоустановки на окружающую среду является совершенствование её тепловых схем, развитие теплофикации (одновременная выработка тепла и энергии), укрупнение установок теплоэнергетики, использование вторичных энергетических ресурсов, внедрение новых термодинамических циклов, развитие систем аккумуляции энергии, использование возобновляемых источников энергии (солнечная, электростанции, геотермальная энергия).

Этап 2.2. Проверка первичного усвоения

Каменный уголь – твердое горючее, полезное ископаемое растительного происхождения. Он представляет собой плотную породу черного, иногда темно-серого цвета с блестящей матовой поверхностью. Содержит 75–97% углерода, 1,5–5,7% водорода, 1,5–15% кислорода, 0,5–4% серы, до 1,5% азота, 2–45% летучих веществ, количество влаги колеблется от 4 до 14%.

1. Составьте уравнения химической реакции, подтверждающие состав загрязнителей атмосферы при сжигании угля.
2. Как данные вещества вступают в круговорот природы (уравнения).
3. Сколько тонн оксида серы (II) в сутки выбрасывает в атмосферу ТЭС, сжигающая 20 тыс. тонн угля. Содержание серы 3%. процентного содержания серы в исходном топливе 3% и при эффективности системы пылеулавливания 95%.

БЛОК 3. Применение изученного материала

Этап 3.1. Применение знаний, в том числе в новых ситуациях

. При сжигании каменного угля остаётся очень большое количество зольных отходов, которые вывозятся за город на золоотвалы. Золоотвалы, в большинстве своём, очень плохо оборудованы, и зола разносится на значительные расстояния. Кроме того, что зола загрязняет атмосферу, оседая на землю, она скапливается, покрывая поверхность почвы плотным слоем. Это способствует образованию техногенных пустынь, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности. Как данные вещества вступают в круговорот природы, привести примеры.

Этап 3.2. Выполнение межпредметных заданий и заданий из реальной жизни

Количество оксида углерода (II), выброшенного в воздух в результате теплоэнергетики, по оценкам комитета природных ресурсов по Красноярскому краю за 2000 г. составило 0,135 млн тонн.

1. Составьте уравнения химической реакции, подтверждающие состав загрязнителей атмосферы при сжигании угля.
2. Предскажите, сколько это составляет на сегодняшний день.
3. Постройте график зависимости выбросов углекислого газа за последние годы.

Этап 3.3. Выполнение заданий в формате ГИА (ОГЭ, ЕГЭ)

Тест в формате ГИА

Этап 3.4. Развитие функциональной грамотности

Со сточными водами электростанции в природные водные объекты сбрасываются загрязняющие вещества, из которых наиболее характерными являются: взвешенные вещества, нефтепродукты, хлориды, сульфаты, соли тяжелых металлов и некоторые другие соединения. ТЭС – существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующие ему цепные природные реакции.

Основные показатели, характеризующие воздействие предприятий электроэнергетики Красноярского края на окружающую среду и природные ресурсы

1. Составьте уравнения химической реакции, возможных в водных природных объектах в присутствии загрязняющих ионов.
2. О каких цепных природных реакциях идет речь.
3. За какое время неочищенные воды заполнят водоем с объемом равный оз. Шира.

Этап 3.5. Систематизация знаний и умений

В результате промышленной деятельности человека в области производства тепловой энергии в окружающей среде наблюдается целый ряд существенных изменений. Вот лишь некоторые из них, особо ощутимые:

1. Наличие частиц, являющихся ядрами конденсации в 10 раз больше.
2. Наличие в воздухе газовых примесей увеличено 5–25 раз.
3. Количество облаков увеличивается на 5–10%.
4. Количество туманов зимой на 100% больше, летом на 30%.
5. Число осадков в различные периоды года на 5–10% больше.
6. Относительная влажность уменьшена летом на 2%, зимой на 8%.
7. Солнечное излучение уменьшено 3–20%.
8. Температура повышается на 1–2 градуса Цельсия.
9. Скорость ветра 5–30% больше.

Объясните данные утверждения, используя законы химии и физики.

БЛОК 4. Проверка приобретенных знаний, умений и навыков

Этап 4.1. Диагностика/самодиагностика

БЛОК 5. Подведение итогов, домашнее задание

 Что такое количество теплоты?

 - от чего зависит количество теплоты?

 - в чем измеряется количество теплоты?

 - Что показывает удельная теплоемкость вещества?

 - Какова единица измерения удельной теплоемкости?

Этап 5.1. Рефлексия

1.       "Благодарю…".

В конце урока учитель предлагает каждому ученику выбрать только одного из ребят, кому хочется сказать спасибо за сотрудничество и пояснить, в чем именно это сотрудничество проявилось. Учителя из числа выбираемых следует исключить. Благодарственное слово педагога является завершающим. При этом он выбирает тех, кому досталось наименьшее количество комплиментов, стараясь найти убедительные слова признательности и этому участнику событий.

Этап 5.2. Домашнее задание

1.Для выполнения работы необходима нить и четыре груза. Возможно объединение школьников в группы по 3–4 человека.

Вынужденные колебания. Проект

Проект