Урок-беседа по физике «энергосбережение для каждого. Интегрированный урок (химия - физика) Энергия топлива. Теплота сгорания топлива. Цель урока: Изучить вопросы использования внутренней энергии топлива. Урок-беседа по физике «энергосбережение для каждого

Разработка интегрированного урока по теме

«Экология и энергосбережение» (7 класс)

Барановская Лилия Александровна

учитель биологии

Шалагина Валентина Андреевна

учитель физики

МАОУ «Гимназия №1» города Сосновоборска

высшей квалификационной категории

Цель : формирование экологического мировоззрения через изучение глобальной проблемы нерационального использования природных ресурсов и поиск путей решения данной проблемы.

Задачи:

способствовать получению учащимися объективной, соответствующей их возрасту информации об энергии, источниках энергии и их роли в жизни человека, правилах эффективного и экономного использования энергоресурсов;

познакомить учащихся с элементарными способами и средствами энергосбережения и экономии;

способствовать развитию чувства ответственности за свои действия; воспитывать экономное и бережное отношение к электроэнергии.

УУД :

Регулятивные: систематизировать и обобщать ранее полученные знания по данной теме, развивать логическое мышление;

Познавательные: научиться самостоятельно отбирать и познавать новый материал, систематизировать, изменять и применять полученные знания в повседневной жизни;

Коммуникативные: формировать навыки коллективной работы.

Тип урока : урок конференция.

Оборудование : раздаточный материал, канцелярские принадлежности.

Вид деятельности : индивидуальная, групповая.

Технология: системно-деятельностный подход.

Добрый день, дорогие ребята и гости. Мы рады приветствовать Вас на уроке, посвященном Международному дню, который приурочен к 11 ноября. А что это за дата? Кто знает? (ответы ребят)

Предлагаем подсказку (кроссворд). Отгадаете – узнаете, о чем мы сегодня будем говорить.

- Действительно, ежегодно 11 ноября отмечается Международный день энергосбережения (SPARE). Он был инициирован в 1996 году Норвежским обществом охраны природы и к настоящему моменту объединяет около 300 тысяч человек из 20 стран мира, в том числе и России.

Сегодня мы и поговорим об экологии и энергосбережении.

А как вы думаете, что такое экология?

(наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой).

А «энергия»? (предполагаемые ответы)

(энергия – это сила, приводящая предметы в движение, т.е., энергия необходима для того, чтобы начать какое-либо движение, ускорить перемещение, что-то поднять, нагреть, осветить).

Что подразумевается под понятием «энергосбережение»?

(использование энергии, находящейся в нашем распоряжении, настолько эффективно и безопасно по отношению к окружающей среде, насколько это возможно).

Можем ли мы сказать о себе, что мы рационально используем природные ресурсы?

(анализ домашнего исследования)

Домашнее задание

Соответствует

Не соответствует

Тонкая

Толстая

Ровное

неровное

Закрыта

Открыта

Приоткрыта

2. Лампы и плафоны

Наличие пыли

Лампы

Чистые

Пыльные

Лампы накаливания

Энергосберегающие (люминисцентные)

Нет

3. Холодильник

Месторасположение

Открывание холодильника

У плиты

У радиаторов

У других источников тепла

По необходимости

Не всегда по необходимости

4. Стиральная машина

90 градусов

40 градусов

5. Окно

Материал

Проветривание

Пластик

Дерево

Ударное открытие (на всю ширину окна)

Микропроветривание

6. Радиаторы отопления

В интерьере комнаты

Открытые

Покрыты декоративными панелями

По каждому параметру обсудили ре зультат и в итоге получили наглядную картину нерационального использования энергии в домашних условиях. Ребятам вручается памятка «Руководство к действию» - использовать энергию, находящуюся в нашем распоряжении эффективно и безопасно.

Руководство к действию!!!

Учимся использовать энергию, находящуюся в нашем распоряжении, эффективно и безопасно!!!

Диаметр дна кастрюли, сковороды или чайника должен соответствовать диаметру дна – экономия 60%.

Посуда с толстым дном эффективнее сохраняет тепло и температуру.

Дно ровное, чистое – экономия 60%

Закрыто крышкой – расход энергии – 0,19кВт час

Приоткрыта – 0,28кВт час

Открыта – 0,85кВт час (на 1,5 литра жидкости)

2. Лампы и плафоны

Наличие пыли

Лампы

Часто ли включен свет без надобности

При запыленности уменьшение освещенности на 10 – 15%

Энергосберегающие – экономия в 5 раз, служат в 10 раз дольше, окупаются за год.

Теряется в среднем 30% энергии.

3. Холодильник

Месторасположения

Открывание холодильника

У источников тепла может происходить перегрев агрегата.

Создает дополнительную нагрузку на компрессор.

4. Стиральная машина

Температура при машинной стирке

На стирку при 90 градусах тратится энергии в 3 раза больше, чем при 40. Порошок активнее взаимодействует при t 40 градусов.

5. Окно

Материал

Проветривание

При деревянных окнах долгой эксплуатации теряется 40 -50% энергии.

Ударное проветривание экономит расход тепла вдвое.

6. Радиаторы отопления

В интерьере комнаты

Любое укрытие радиаторов отопления понижает теплоотдачу на 20% !!! За радиаторами лучше устанавливать отражающие экраны.

Нам необходимо помнить, что все большое начинается с малого! Мы знаем теперь, как беречь энергию дома. Но у нас с вами есть второй дом, это школа. И живет здесь почти 1000 ребят, которые не присутствовали на нашем уроке.

(предложения ребят по распространению информации среди гимназистов)

Работа в группах: 1. Обсуждают содержание листовки, формат оформления, презентуют результат от группы.

2. формат выступления на уроках перед ребятами других классов.

Ребята, что является ресурсом для получения энергии? (нефть, газ, уголь, лес…).

(видеоролик о невозобновимых ресурсах, где затронута и экологическая составляющая: рассказ о зольных отвалах, загрязнениях атмосферы, сокращении сельскохозяйственных земель).

Как дорого мы расплачиваемся за блага цивилизации. Но потребление не безгранично. А есть ли какая-то альтернатива невозобновимым источникам?

(варианты ответов ребят)

Альтернативными источниками являются ветровая энергия, солнечная, приливная, энергия геотермальная… Может ли наша страна использовать эти ресурсы?

(учащимся демонстрируется карта России, на которой располагаются станции с альтернативными источниками энергии. Это продукт проекта 11 технического класса.)

Дорогие ребята, если вы считаете, что энергосбережение это дело каждого – прикрепите к плакату зеленую лампочку. Если считаете, что вообще не надо экономить, - красную, если думаете, что это дело только взрослых –желтую лампочку.

Какие же источники энергии мы увидели (солнечная энергия, бензин, электроэнергия, газ, торф, уголь, дрова……..) Т.е. природа щедро делится с нами своими богатствами. Часть из них восстанавливается легко- в результате природных процессов, другая требует миллионы лет для восстановления запасов. Например, на восстановление объема нефти, используемой человечеством за 1 день, понадобится около 8 млн лет.

ПРИ ТАКИХ АППЕТИТАХ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА РЕСУРСОВ МОЖЕТ НЕ ХВАТИТЬ. Поэтому необходимо беречь ресурсы, искать их альтернативу.

Приложение 1

Задание для кроссворда.

2. Газ, запах которого сильно ощущается в воздухе сразу после грозы.

3. Живая оболочка Земли.

4. Наука, изучающая состояние окружающей среды

5. То, из чего состоит любое тело.

6. Книга, в которую занесены исчезнувшие виды растений и животных.

7. Явление, возникающее в лесах при сильной засухе, либо по вине человека.

8. Книга, в которую занесены редкие и исчезающие виды животных и растений.
4.За урок я_____________________________________________

5.Мои впечатления _____________________________________________

6.Материал урока мне был_______________________________

7. Меня удивило_______________________________________

8.Теперь я могу______________________________________

___________________________________________________

активно / пассивно

доволен / не доволен

коротким / длинным

не устал / устал

стало лучше / стало хуже

понятен / не понятен

полезен / бесполезен

интересен / скучен

легким / трудным

интересно / не интересно

узнал много нового, интересного, полезного

другие варианты

Преподавание физики и географии
Песоцкая Наталья Александровна и Давыдова Лариса Емельяновна
Интегрированный урок /физика+география/

«Экологические проблемы энергетики»
Цель:
Образовательная: освещение проблем, возникающих при использовании человечеством тепловых двигателей и путей их решения;
Развивающая: закрепить и привести в систему знания о тепловых двигателях, используя межпредметные связи по физике, географии, экологии;
Воспитательная: способствовать пониманию собственных интеллектуальных достижений в области физики, географии, формирование экологических знаний
Тип урока: интегрированный урок совершенствования теоретических знаний и практических навыков
Оборудование: таблицы (принципиальная схема ТЭС, ГЭС и энергия воды, ядерный реактор и схема ЯТЦ), паровая и газовая турбины, ДВС
Ход урока:

Эпиграфы к уроку:
«Мы столь радикально изменили нашу среду, что теперь для того, чтобы существовать в этой среде, мы должны изменить себя»
Норберт Винер
«Есть такое правило: встал поутру, умылся, привёл себя в порядок – и сразу же приведи в порядок свою планету»
А. Сент-Экзюпери

Вопрос учителя физики: «Что вам пригодится сегодня на уроке?»

Ответы ребят: «Знания, умения ориентироваться по карте, работать со схемами, навыки решения задач, умения работать в группе»
Учитель географии
«Наша школа выбрала естественно – математический цикл. Давайте составим кластер, отражающий список профессий, исходящих из темы нашего урока»
Моя будущая профессия: энергетик, инженер, электрик, эколог, и др.

Учитель физики:
Класс разделён на группы, примерно равные по силам. Оценивать работу учащихся будет жюри в составе школьной администрации.
1 этап
Учитель физики: Каждая группа получила задание на дом составить проект по одной из выбранных ими типов электростанций.
Начинает 1 группа с защитой проекта по ТЭС.
В структуре выработки электроэнергии преобладают ТЭС, работающие на угле, мазуте, природном газе. На долю ТЭС в мировом производстве приходится 62%. По размерам выработки электроэнергии на ТЭС лидирует США, Китай, Россия, Япония, Германия. Но по доле ТЭС в общей выработке электроэнергии выделяются другие страны: Польша, ЮАР, «нефтяные страны». Доля ТЭС в электроэнергетике Казахстана составляет более 90%. Большая часть энергии производится на 37 ТЭС, работающих на углях Экибастузского, Майкубенского, Тургайского и Карагандинского бассейнов, на газе, на мазуте. Около 20 ТЭС работает на Экибастузском угле. В окрестностях Экибастуза работает ГРЭС-1, ГРЭС-2. В Алматинской области на берегу озера Балхаш строится Южно-Казахстанская ГРЭС. Значительного повышения КПД удалось достигнуть в результате изобретения паровой турбины. Первая паровая турбина, нашедшая практическое применение, была изготовлена шведским инженером Густавом Лавалем в 1889г. Для работы паровой турбины за счёт энергии, освобождаемой при сжигании каменного угля или мазута, вода в котле нагревается и превращается в пар. Пар нагревается до температуры 5000С и при высоком давлении выпускается из котла через сопло. При выходе пара внутренняя энергия нагретого пара преобразуется в кинетическую энергию струи пара. Скорость струи пара может достигнуть 1000м/с. Струя пара направляется на лопатки турбины и приводит турбину во вращение. На одном валу с турбиной находится ротор электрического генератора. Таким образом энергия топлива преобразуется в электрическую энергию. Современные паровые турбины обладают высоким КПД. Мощность современных энергоблоков котёл-турбина-генератор достигает 1.2∙106кВт. Для повышения КПД на многих электростанциях тело, отбираемое от паровой турбины, используется для нагревания воды. Горячая вода поступает в систему бытового и промышленного теплоснабжения. КПИ топлива в такой электроцентрали (ТЭЦ) повышается до 60-70%.

Учитель географии: При сгорании топлива образуется такие вредные для растений, животных и человека вещества как оксиды азота, углеводороды, оксиды углерода, сернистые соединения, сажа. Какие воздействия на организм человека оказывают вредные выбросы?

Ответ учащегося:
СО – оксид углерода при вдыхании связывается с гемоглобином крови, вытесняя из неё кислород, в результате чего наступает кислородное голодание, сказывающееся на ЦНС. Высокая концентрация может вызвать смерть. Диоксид азота вызывает сильное раздражение слизистых оболочек глаза, а при вдыхании – образование азотной и азотистой кислот в дыхательных путях. Сернистый газ приводит к онкозаболеваниям. Сажа действует на лёгкие, возрастает опасность заболевания раком. Чтобы избежать всего этого человек строит дымовые трубы на высоте более 300м с обязательной установкой специальных насадок на них для улавливания ядовитых газов так называемые пылеуловители: с использованием силы тяжести; инерционные пылеуловители, использующие силы инерции при повороте газового потока; центробежные пылеуловители, основанные на действии центробежных сил инерции (циклоны); рукавные фильтры, основанные на фильтрации запыленного газа через ткани; электрические пылеуловители, действие которых основано на использовании сил притяжения.

Учитель физики: продолжает 2 группа с проектом защиты ГЭС.

Ответ учащегося: примерно 20% мирового производства электроэнергии обеспечивают ГЭС. По общим размерам выработки электроэнергии на ГЭС выделяются Канада, США, Бразилия, Россия, Китай. Из экономически развитых стран мира практически всю электроэнергию на ГЭС получает Норвегия, затем Бразилия, Австрия, Канада, Щвейцария. Из стран СНГ в эту группу входят Киргизия, Таджикистан. В Казахстане электроэнергия ГЭС занимает незначительную долю: 3 крупные электростанции – Бухтарминская, Усть-Каменогорская, Капчагайская, они обеспечивают 10% потребности страны. Использование потенциальной энергии воды насчитывает 1000лет. Водяные колёса разных типов применялись в древних цивилизациях Азии и Востока. Наибольшее развитие они получили в 18 и в сер 19вв, став основным приводом для мельниц, станков, текстильных машин и т.п. В настоящее время гидроэнергия используется для получения электроэнергии. До сих пор считается, что наиболее экономично строить ГЭС высокой мощности. В мире начитывается около 130 станций; мощность наиболее крупных станций достигает 13ГВт. Как правило используется 2 типа турбин: радиально-лопастные, обычно с большим диаметром рабочего колеса до 10м и радиально-осевые с диаметром колеса до 7м, их КПД выше и они могут работать при значительном колебании напора воды от 45 до 120м. Для получения значительного напора воды и аккумулирования энергии стремятся строить станции с высокими плотинами. ГЭС долгое время считались экологически чистыми производствами, т.к. они не дают вредных выбросов. Однако это не так. Строительство ГЭС деформирует окружающую среду, т.к. при этом создаются огромные водные бассейны, заливаются плодородные пойменные земли и лесные массивы, с поверхности водохранилищ происходит интенсивное испарение воды. Известно, что площадь всех искусственных водоёмов в СНГ равна территории Франции. Американскими учёными установлено, что сооружения высотных плотин и накопление больших объёмов воды повышает сейсмичность в районе станции. Искусственное землетрясение наблюдалось также при заполнении водохранилища Нурекской ГЭС.

Учитель физики: Каковы меры преодоления негативного воздействия гидроэнергетики на окружающую среду?

Ответ учащегося: В некоторых водохранилищах из-за мелководий происходят неблагоприятные гидробиологические процессы, влекущие за собой разложение органических веществ и цветение воды, ухудшающие санитарное состояние водоёма. Это отрицательное влияние можно использовать для выращивания риса, водоплавающих птиц, ондатры, нутрии и т.д. Заиливание прибрежной зоны нежелательно во многих отношениях, но оно создаёт возможность получения удобрений из ила. В перспективе – создание малых ГЭС единичной мощности 30кВт на небольших водоёмах. Создавая малые ГЭС можно получить электроэнергию не воздействуя на природную среду так сильно, как при воздействии крупной ГЭС.

Учитель географии: Слово 3 группе. Проект по АЭС.

Ответ учащегося: АЭС в мире обеспечивают 17% мировой выработки электроэнергии; они работают уже в 32 странах мира. Больше всего АЭС в США, Франции, Японии, Германии, России, Канаде. А по доле АЭС в общей выработке выделяются Литва, Франция, Бельгия. Атомная энергетики вполне обеспечена сырьём. К числу главных производителей уранового концентрата относятся Канада, Австралия, Намибия, США, Россия. Единственная атомная электростанция в Казахстане находилась в городе Актау с реактором на быстрых нейтронах с мощностью в 350 МВт. АЭС работала в 1973-1999 годах. В настоящий момент атомная энергия в Казахстане не используется, несмотря на то, что запасы (по данным МАГАТЭ) урана в стране оценены в 900 тысяч тонн. Основные залежи находятся на юге Казахстане (ЮКО и Кызылординская области), западе в Мангыстау, на севере Казахстана (месторождение Семизбай).
Сейчас рассматривается вопрос о строительстве новой атомной электростанции мощностью 600 МВт в г. Актау. В стране эксплуатируются около 5 исследовательских ядерных реакторов.
Ядерный реактор – это техническая установка, в которой осуществляется самоподдерживающаяся цепная реакция деления ядер урана с освобождением ядерной энергии. Ядерный реактор состоит из активной зоны и отражателя, размещённых в защитном корпусе. Активная зона содержит ядерное топливо в виде топливной композиции в защитном покрытии и замедлитель. Топливные элементы имеют вид тонких стержней. Они собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие сборные композиции называются сборками или кассетами. Вдоль топливных элементов двигается теплоноситель, который воспринимает тепло ядерных превращений. Нагретый в активной зоне теплоноситель двигается по контуру циркуляции за счёт работы насосов либо под действием сил Архимеда и, проходя через теплообменник, либо парогенератор, отдаёт тепло теплоносителю внешнего контура. Известно, что 1кг урана заменяет 20т угля. Мировые запасы энергоресурсов оценивается величиной в 13∙1012т урана.

Учитель физики: Почему АЭС считаются экологически более чистыми, чем ТЭС, с чем это связано?

Ответ учащегося: Радиоактивные выбросы угольной ТЭС в атмосферу при существующей эффективности очистки отходящих газов в 5-40 раз выше, чем АЭС. Это объясняется тем, что в одной тонне угля содержатся 1-2.5г урана и 2.5-5г тория. При расходе угля до 6млн.тонн в год общее количество урана и тория и продуктов из радиоактивного распада, проходящее через топку котлов ТЭС вместе с углём составляет от 1 до 2.5т урана и от 2 до 5т тория в год. Если на АЭС принимаются меры по локализации радиоактивных отходов, то на ТЭС и особенно вблизи золоотвалов наблюдается повышенный радиационный фон.

Учитель физики: Защита проектов закончена. Приступаем к новому этапу – решение физических

задач с экологическим содержанием 2 этап «Решение задач с экологическим содержанием»
1команде:
Сколько кубических литров природного газа нужно сжечь, чтобы повысить температуру 10л воды от 10 до 1000С? Удельная теплоёмкость воды 4200Дж/(кг∙0С), удельная теплота сгорания природного газа 4.4∙107Дж/кг. КПД нагревателя 25%. Что нужно, чтобы в окружающую среду попало как можно меньше вредных продуктов сгорания?
2 команде:
Электрическая лампа, мощностью 60 Вт опущена в прозрачный калориметр, содержащий воду массой 0.5кг. За 10мин вода нагрелась на 100С. Какую часть энергии, потребляемой лампой, калориметр пропускает в виде ЭМ излучения? Как можно уменьшить потерю энергии на излучение?
3 команде:
Какое количество воды может нагреть от 0 до 500С ветродвигатель, колесо которого имеет радиус 6м, за час работы при скорости ветра 10м/с? Какие превращения энергии происходят при этом? КПД установки 20%.

Учитель географии: Ископаемые виды топлива загрязняют окружающую среду и тому же их запасы не безграничны. Поэтому люди стремятся найти новые виды энергии, способные производить электричество и обеспечивать работу механизмов. Назовите альтернативные источники электроэнергии.
Расскажите о малоизвестных источниках энергии.
1 команда рассказывает о водородном топливе.
2 команда рассказывает о бионефти
3 команда рассказывает об использовании ветряков.
(тем временем проверяется решение задач)

Учитель географии: Переходим к 3 этапу урока «Установи соответствие»
Типы станций
А. ГЭС
Б. АЭС
В. ТЭС
Технико-экономические особенности
1. Наибольшая доля производимой энергии
2. Самая высокая стоимость строительства
3. Наибольшее загрязнение атмосферы
4. Самая низкая себестоимость производимой энергии
5. создание радиационной опасности
6. Возможность размещения в электродефицитных районах
Ответы: А 2,4; Б 5,6; В 1,3

1. Термодинамика
2. Калориметр
3. Вечный двигатель
4. Теплопередача
5. Тепловой двигатель
6. КПД
7. детонация
1. Способ изменения внутренней энергии тела
2. Явление самовоспламенение горючей смеси, происходящее ещё до того, как поршень достигает верхней мёртвой точки
3. Учение о теплоте и работе
4. Устройство, которое может совершать неограниченно долго работу без затрат энергии
5. Устройство, уменьшающее теплообмен содержимого внутреннего сосуда с внешней средой
6. Двигатель, который превращает внутреннюю энергию топлива в механическую работу
7. Величина, показывающая насколько эффективно используется подводимая к машине энергия
Ответы: 1-3, 2-5, 3-4, 4-1, 5-6, 6-7, 7-2
Подведение итогов урока. Награждение команд

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №26 с углубленным изучением отдельных предметов» г. Нижнекамска Республики Татарстан

Поиск альтернативных источников энергии
Интегрированный урок по химии и физике

Подготовили учитель химии

Ларина Светлана Вячеславовна

и учитель физики

Кучукова Светлана Сергеевна

Нижнекамск 2010

Ларина Светлана Вячеславовна

учитель химии

учитель физики 2 квалификационной категории

МОУ «СОШ №26 с углубленным изучением отдельных

предметов»

Г. Нижнекамска Республики Татарстан

Интегрированный урок « Поиск альтернативных источников энергии » (химия, физика)
Цели урока: дидактические – создать условия для усвоения нового учебного материала, используя технологию критического мышления,проблемного обучения.образовательные : закрепить знания учащихся о свойствах, составе и применении основных природных источников углеводородов как основных источников энергии; познакомить учащихся с новыми источниками энергии;
развивающие – развивать мышление учащихся, умение анализировать, сравнивать, обобщать; формировать представление о процессе научного познания;воспитательные – воспитывать личностные качества, обеспечивающие успешность исполнительской деятельности(активность, увлеченность, наблюдательность); прививать культуру умственного труда;

Ключевые слова (написаны на доске) : нефть, природный и попутный газ, уголь, топливо, энергия, ветроэнергетика, гидроэнергетика, приливно-отливная энергетика, геотермальная энергетика, биоэнергетика.

1.Этап вызова: из ключевых слов определяется тема урока

«Поиск альтернативных источников энергии»

Учитель химии: Слова американского писателя Кристиана Боуви «Немногие умы гибнут от износа, по большей части они ржавеют от неупотребления» станут эпиграфом нашего урока. И это неслучайно. Чем больше человек думает, тем шире становится его кругозор, тем больше явлений он сможет объяснить. А для того, чтобы понять непонятное, надо знать очевидное. На доске написаны ключевые слова урока.

Давайте попробуем сформулировать тему нашего нетрадиционного интегрированного урока, который будут проводить учитель химии и физики.

«Поиск новых (альтернативных) источников энергии».

Для начала давайте вспомним все, что мы уже знаем о природных источниках углеводородов из курса химии.

Основной источник энергии- нефть 47%. Представим, что мы находимся на самом большом нефтеперерабатывающем заводе.

Вопрос к классу :

Что собой внешне представляет нефть и есть ли у этой жидкости температура кипения?

(Нефть – жидкость, черного цвета, маслянистая, с резким запахом, не смешивается с водой. Т. кипения у нее нет, есть интервал температур).

Можно ли выразить состав нефти одной формулой?(Нефть- это смесь углеводородов, поэтому состав нефти непостоянный)

Какие способы переработки нефти вам известны?

Какие продукты первичной переработки нефти вам известны?

Вопрос к классу: Почему при отравлении нефтепродуктами противопоказано принятие жиров, растительного масла, яиц?

Ответ: У/в растворяются в жирах, задерживаются в организме, и тем самым дольше оказывают их разрушающее действие.

Вопрос к классу :

Почему в состав нефти практически не входят алкены, алкины и малые циклы?

Ответ. Перечисленные углеводороды – значительно более реакционноспособны, чем углеводороды, содержащиеся в нефти. Они плохо хранятся даже в течение нескольких лет – в реактивы-алкены, выпускаемые химической отраслью промышленности, добавляют специальные вещества-стабилизаторы, чтобы предотвратить их полимеризацию и окисление. Что же говорить про нефть, залежи которой существуют геологические отрезки времени. Конечно, данные углеводороды, даже если бы и содержались в нефти, давно превратились бы в менее реакционноспособные вещества (в условиях, при которых залегает нефть, вероятнее всего, полимеризовались).

Учитель химии:

«Невидимое золото», «незримые сокровища», «кладовые голубого огня» - эти эпитеты посвящены природному и попутному нефтяному газу, который находится в залежах вместе с нефтью, растворен в ней или образует газовую шапку. Газ – удобное, экономичное, достаточно чистое в экологическом плане топливо и химическое сырье для получения пластмасс, волокон, удобрений, фреонов, лекарств, каучуков и др. 17% природного газа используется как источник энергии.

Каков же состав природного и попутного нефтяного газов?

Вопрос к классу: Написать уравнение реакции горения бытового газа пропана под кастрюлей борща на кухне?

Учитель химии: Геологические запасы органического топлива в мире более 80% приходится на долю угля, который становится все менее популярным. Замена всех АЭС в нашей стране на угольные ТЭС привела бы к 50-кратному увеличению числа преждевременных смертей по сравнению с последствиями аварии на Чернобыльской АЭС. Как вы думаете почему?

Учитель химии: На 5-7 минут вам предлагается разноуровневый тест по подготовки к ЕГЭ по теме «Природные источники углеводородов»

Итоги подводятся в виде самоконтроля (Ответы на слайде), ошибки комментируются

Тестовые задания по теме. Вариант I .

1. Установить соответствие:1)гудрон а) летучая фракция нефти2) бензин б) содержит углеводороды с числом атомов углерода от 12 до 18 в) применяется в дорожном строительстве3) крекинг г) разбивание длинных цепей углеводородов4) керосин

2. Нефть - это:

смесь предельных углеводородов с примесью минеральных веществ; сложная смесь различных углеводородов; смесь насыщенных углеводородов ряда метана, ароматических углеводородов и циклоалканов с примесью неорганических веществ; смесь газообразных, жидких и твёрдых углеводородов, которые можно разделить в процессе переработки.

3. Процесс термического разделения нефти на фракции называется:

крекинг; отгонка; риформинг перегонка; пиролиз.

4. Крекинг нефти – это:

процесс расщепления тяжёлых углеводородов нефти на лёгкие; термическое разделение нефти на фракции; процесс превращения парафинов и циклопарафинов в ароматические углеводороды; дегидрирование алканов.

5. Из предложенных продуктов переработки выберите те, которые получаются при перегонке нефти:

бензин коксовый газ; керосин; кокс; лигроин; красители; газойль; минеральные масла; мазут; бензол и его гомологи.

Ответы: 1-(1-в,2-а,3-г,4-б,) 2- в, 3- г, 4 – а, 5 – а, в, д, ж, и.

Вариант II .

1. Природными источниками углеводородов являются:

нефтяные газы, нефть, каменный уголь; многие минералы и горные породы; кокс, древесина.

2. Самой тяжёлой фракцией нефти является:

бензин, газойль, мазут, лигроин, соляровое масло.

3. Какой бензин обладает лучшими качествами:

бензин, полученный прямой перегонкой; крекинг-бензин; бензин, полученный при термическом крекинге.

4. Из предложенных продуктов и материалов выберите те, которые получают из нефти:

стекло; пластмассы, синтетические волокна; поваренная соль; бумага; органические растворители, лаки.

5.Остаток после перегонки нефти:

А) керосин

В) гудрон

Г) бензин

Ответ: 1- а, 2- в, 3- б, 4 –б,в,е, 5 –в

. Учитель: Вам раздали таблицы, в которых вы должны зафиксировать новую информацию, появившиеся вопросы, выводы.

У учащихся приготовлены таблицы для заполнения:

Узнал(а) новое

2. Стадия осмысления
Учитель физики: По данным экспертов, в начале 21 века добыча нефти и природного газа начнет сокращаться: их доля в топливно- энергетическом балансе снизится к 2020 г. С 66,6% до 20%. Уже сейчас нефтяной кризис повлиял на быт: например, температура в государственных учреждениях Германии не должна превышать 18* С, на лестницах домов свет зажигается на минуты, которые необходимы человеку для того, чтобы подняться на свой этаж.

Неуклонное увеличение численности населения нашей планеты, беспрецедентно быстрое развитие производства в период НТР, нарастающее истощение запасов привычных источников энергии (угля хватит на 600 лет, нефти – на 90 лет, газа – на 50 лет, урана – на 27 – 80 лет), наконец, требования к сохранению окружающей среды заставляют людей искать новые источники энергии, прежде всего, располагающие возобновимыми или малоисчерпываемыми запасами. Человечество еще плохо использует возможности получения энергии из природных, практически неисчерпаемых источников: тепла земных недр и океана, энергии океанских и речных течений, приливов и волн, ветра.

Человечество потребляет огромное количество энергии. За год мы сжигаем от 9 до 20 млрд. тонн топлива. 75% всей потребляемой энергии составляют полезные ископаемые (34% - нефть, 25% - уголь, 19% - природный газ); 5% остальной потребляемой энергии – атомные ЭС; 6% - ГЭС; 11% - от других источников энергии.

Обратим внимание на те 17%, которые приходятся на возобновляемые источники энергии.

Несмотря на огромный потенциал возобновимых источников энергии их использование осложняется техническими сложностями, и потому по самым оптимистичным прогнозам за счет нетрадиционной энергетики удовлетворено не более 30% потребностей человечества в энергии.

Сейчас в РФ за счет нетрадиционных источников получают 1% энергии, что конечно очень мало. Мы на своем уроке хотим обратить внимание на эту проблему.

Учитель химии: Собственно альтернативные источники энергии уже и сейчас не только имеются, но и успешно используются для блага людей. Человечество в течение тысячелетий почти до XX века довольно интенсивно пользовалось энергией ветра для мореплавания, помола зерна, подъема воды и много другого. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на огромной территории- от наших западных границ до берегов Енисея..

Как вы думаете, почему прекратилось использование ветроэнергетики?

(В XX веке использование ветра практически прекратилось в связи с появлением тепловых двигателей и электромоторов.) Широкому применению ветроэлектрических агрегатов в обычных условиях препятствует и их высокая себестоимость. Однако в связи с истощением доступных запасов нефти и загрязнением окружающей среды интерес к ветроэнергетике в последние годы возродился и, вероятнее всего, будет расти. Сегодня в Дании действует более 2000 ветроэнергоустановок, и она является основным экспортером этого вида генераторов. Испания и Германия являются лидерами по Европе по использованию ветроэнергетики, ее прирост каждый год составляет 25%.

Швеция, например, к 2020 году полностью планирует отказаться от органических источников топлива и перейти на энергию из возобновляемых источников.

Исландия где-то к 2050 году.

Еще в конце 20-х гг. человечество начало использовать и гидротермальную энергию, т.е. энергию, источником которой служит разница температур морской воды из верхних и нижних горизонтов.

Благоприятны, например, условия для использования гидротермальной энергии на Кубе.

Как видим, Европа и не только она, доказала, что использовать альтернативные источники энергии не только необходимо, но и выгодно. Их нужно развивать, за ними будущее.

Вопрос к классу: Нашли ли вы информацию, какие альтернативные источники энергии используют или предлагают к использованию в различных странах мира?

Выступления учащихся: 1. Большинство источников восстанавливаемой энергии зависит от географических и природных факторов, которые различны в каждой стране. К примеру, энергия солнца и ветра больше представлена в Испании, чем в Австрии. В свою очередь, многочисленные реки и горы на территории Австрии больше подходят для строительства гидроэлектростанций.

2. По поручению первого заместителя председателя Правительства РФ Виктора Зубкова в Минрегионразвития 8 сентября 2009 года прошло первое заседание межведомственной рабочей группы по разработке и реализации проекта использования низкокачественной древесины и отходов лесопереработки в производстве биотоплива в Архангельской области.

3. В Норвегии построили первую в мире плавучую прибрежную полнофункциональную ветровую турбину. Турбина Hywind, весящая 5 300 тонн, имеет высоту 65 метров. Она располагается в 10 километрах от острова Кармой, что неподалеку от юго-западного побережья страны.

4. Американские ученые пишут, что "Бракованные" арбузы могут стать источником биотоплива

Сок оставленных на бахче из-за косметических дефектов арбузов может стать важным источником биотоплива - горючего на основе спиртов из естественного сырья, которым ради снижения выбросов пытаются заменить автомобильный бензин

5. Бабушка американского президента Барака Обамы примкнула к молодежной экологической программе Greenpeace "Солнечное поколение", популяризирующей использование солнечной энергии.Всего за три дня Солнце посылает на Землю столько энергии, сколько ее содержится во всех разведанных запасах ископаемых топлива, а за 1 сек-170 млрд Дж. Большую часть этой энергии рассеивает или поглощает атмосфера и толь ко треть ее достигает земной поверхности.

6. Электричество из асфальта: нанопокрытие превратит любую поверхность в солнечную батарею, считают российские ученые

Идея заключается в том, что, к примеру, поверхности тротуаров и автодорог могут быть заполнены молекулами пигмента, который собирает солнечный свет и преобразовывает его в «чистое» электричество или даже в топливо.

Учитель физики: Энергетическая проблема является одной из самых острых. Бурно развивающаяся экономика в XXI веке требует все больше энергозатрат.

Сегодня суммарное потребление тепловой энергии в мире составляет >200 млрд. кВт/ч в год, (эквивалентно 36 млрд. т усл. топлива). В России сегодня общее потребление топлива составляет около 5 % мирового энергобаланса. Основные причины, указывающие на важность скорейшего перехода к АИЭ:

* Глобально-экологический: сегодня общеизвестен и доказан факт пагубного влияния на окружающую среду традиционных энергодобывающих технологий (в т.ч. ядерных и термоядерных), их применение неизбежно ведет к катастрофическому изменению климата уже в первых десятилетиях XXI века.

* Политический: та страна, которая первой в полной мере освоит альтернативную энергетику, способна претендовать на мировое первенство и фактически диктовать цены на топливные ресурсы;

* Экономический : переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны для переработки в химической и других отраслях промышленности. Кроме того, стоимость энергии, производимой многими альтернативными источниками, уже сегодня ниже стоимости энергии из традиционных источников, да и сроки окупаемости строительства альтернативных электростанций существенно короче. Цены на альтернативную энергию снижаются, на традиционную - постоянно растут;

* Социальный: численность и плотность населения постоянно растут. При этом трудно найти районы строительства АЭС, ГРЭС, где производство энергии было бы рентабельно и безопасно для окружающей среды. Общеизвестны факты роста онкологических и других тяжелых заболеваний в районах расположения АЭС, крупных ГРЭС, предприятий топливно-энергетического комплекса, хорошо известен вред, наносимый гигантскими равнинными ГЭС, - всё это увеличивает социальную напряженность.

Эволюционно-исторический: в связи с ограниченностью топливных ресурсов на Земле, а также экспоненциальным нарастанием катастрофических изменений в атмосфере и биосфере планеты существующая традиционная энергетика представляется тупиковой; для эволюционного развития общества необходимо немедленно начать постепенный переход на альтернативные источники энергии.

Учитель химии : Можно долго спорить, какие негативные последствия несут реформы в энергетике и коммунальном хозяйстве, каким тяжелым бременем в очередной раз они лягут на наши плечи. Но нам давно пора сделать свою жизнь культурной, богатой и счастливой.

А чтобы наша жизнь становилась лучше, нам следует научиться экономить.

Экономия энергии становится чуть ли не новой национальной идеей. Правительство готовит госпрограмму, которая позволит сберечь сотни миллионов тонн топлива. Президент призывает переходить с ламп накаливания на дорогие, но энергоэффективные лампочки..

Не все знают, что в середине 19 века Россия была одной из самых энергоэффективных стран мира. Несмотря на не очень-то благоприятный климат, эффективность использования энергии у нас была в 3,5 раза выше, чем в США и Западной Европе. А русская печь в деревянном доме оставалась лучшей системой отопления в мире.

Картина изменилась после Октябрьской революции. За 90 лет Россия вышла на 10-е место по энергорасточительности, пропустив только «теплые» и «очень теплые» страны

(Азербайджан, Украину,Казахстан, Узбекистан, Танзанию, Нигерию, Эфиопию).

Наша высокая энергоемкость это наследство индустриализации и планового ведения хозяйства.

У России огромный потенциал энергосбережений-45%. Энергосбережение в быту не распространено у нас по двум причинам: нет материального стимула и культуры энергопотребления.

Приведу примеры нашей энергорасточительности… В Мурманске на берегу Кольского залива стоят «Дома с подогревом». Отопительные трубы проложены внутри стен, и холодный арктический ветер обдувает теплые фасады зданий. Часть тепла уходит на обогрев атмосферы. На севере строят футбольные поля с обогревом, вместо того, чтобы развивать зимние виды спорта. Жилой сектор- это «черная дыра» в энергетике. Кому незнакома ситуация… за окном весна, но батареи раскалены, мы вынуждены открывать форточки, тем самым отапливая улицу… Коммунальщики спешно сжигают остатки топлива. Экономия им не выгодна, иначе на следующийгод, с учетом расточительности, им ограничат поставки угля и мазута. Вот где пережитки плановой экономики.

Наступает период энергосберегающих технологий и всемирной экономии энергии.

Учитель физики : Какие вы можете предложить пути энергосбережения?

- В настоящее время почти вся европейская бытовая техника имеет специальную евронаклейку с обозначением класса энергосбережения от А до G. К классу А относят наиболее, а к классу G наименее экономичные приборы.

Специалисты подсчитали, что доведение нашей бытовой техники до современного уровня по показателям расхода электроэнергии позволило бы сэкономить в год более 20 млрд кВт-ч электроэнергии, что почти вдвое больше годовой выработки Волжской ГЭС.

Учет энергоресурсов. Закон РФ « Об энегосбережении» предусматривает обязательность учета энергоресурсов. Стоит подумать об установке приборов учета, замены существующих ламп на более современные, энергосберегающие.

Выпуск более экономичных автомашин

Структурные изменения в экономике (рост доли менее энергоемких отраслей)

Развитие атомной энергетики

Использование неисчерпаемых природных ресурсов (солнечная радиация, тепло Земли)

Какие же перспективы мы видим?

В течение ближайших 30-40 лет, возможно, произойдут следующие изменения:

Стабилизируется рост потребления

Увеличится доля новых технологий для производства энергии

Увеличится масштаб и стоимость транспортировки

Возрастет эффективность использования

Увеличится доля альтернативных источников энергии(атомная), солнечная энергия, энергия ветра

Учитель химии:

3.Стадия рефлексии: Сегодня на уроке мы обсудили, какие изменения могут произойти или происходят в энергетике. Как сэкономить электроэнергию? Каковы причины перехода на АИЭ.

Выставляются оценки за урок.

Домашнее задание: Как доказать, что современные способы использования человечеством органического ископаемого сырья планеты (природного газа, угля, нефти) в значительной мере являются источником экологического кризиса планетарного масштаба?

(2-3 мин)

Урок мне хотелось бы закончить так:

Ни один сосуд не вмещает больше своего объема,

кроме сосуда знаний; он постоянно расширяется

арабская

Список использованной литературы:

3. Специализированный журнал №7,2007 ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ;

4.Журнал для руководителей и специалистов ЭНЕРГЕТИКА ТАТАРСТАНА №2(6)2007;

5. Журнал ТАТАРСТАН 12"2002(специальный выпуск посвященный ОАО "ТАТЭНЕРГО");

6. Журнал «Наука и жизнь», издательство «Правда», 1989г. 7. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника 8. Нетрадиционные источники энергии. – М.: Знание, 1982г. 9. П. Ревелль, Ч. Ревелль «Энергетические проблемы человечества», «Мир», Использованные материалы и Интернет-ресурсы: Электронная библиотека: 1. www.science-award.siemens.ru 2. www.wikipedia.org

МОУ «СШ № 4» г. Кимры

Петракова Марина Викторовна

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа № 4»

г. Кимры

Тверская область

Урок – конференция по теме:

«Атомная энергетика: проблемы экологии»

физика, 11 класс

Подготовила: учитель физики

Петракова Марина Викторовна

г. Кимры

2014

Пояснительная записка

В старших классах учебную деятельность заметно активизирует мотив «профессионально-жизненное самоопределение». Этот мотив устремлен к будущей профессии человека, его становление связано с делом, которому ученик намерен себя посвятить. Я стараюсь ввести его в действие, например, приглашаю учащихся стать на «сегодня» взрослыми и занять один из важных служебных постов.

Примером данного приема является предложенная разработка урока-конференции «Атомная энергетика: проблемы экологии». На нее «приглашаются» докладчики и содокладчики, специалисты разных областей ядерной энергетики: специалист по вопросам экологии, специалист по альтернативным источникам энергии, специалист по изучению причин катастроф на АЭС и др.; журналисты различных изданий, оппоненты по каждому вопросу, кинооператор. Все роли исполняют учащиеся.

По результатам конференции «журналисты» готовят сообщение каждый в свое издательство, и одна группа представляет школьную газету.

Мультимедиа презентация и подробный сценарий создают единый лаконичный и красочный цифровой материал, который можно использовать как на уроке физики в качестве заключительного в теме «Физика атомного ядра», а также в качестве самостоятельного материала во внеурочной работе, например при проведении недели физики в школе.

МОУ «СШ №4» г. Кимры Тверской области, 2014 год.

Цели:

Образовательные:

• Показать неразрывную связь экологии и экономики, необходимость внимания к экологическим мероприятиям в целях ослабления последствий техногенных катастроф;
• Используя знания разных школьных дисциплин, убедить в обязательности рационального природопользования для сохранения здоровья людей;
• Охарактеризовать различные типы электростанций, в том числе АЭС;
• Выявить положительные и отрицательные стороны ядерной энергетики;
• Раскрыть проблемы и выделить пути их решения.

Развивающие:

• Развивать информационно-коммуникационные компетентности;
• Совершенствовать умения самообразования;

• Развивать умения использовать ИКТ в учебном процессе для поиска информации и представления ее в заданной форме.

Воспитательные:

• Формировать ответственность и самостоятельность при подготовке материалов урока;
• Воспитывать эстетические чувства в процессе оформления и подачи материала.

Задачи:

• Сделать учащихся активными участниками занятия;
• Вовлечь как можно больше ребят в самостоятельную активную познавательную и творческую деятельность;
• Дать материал в сжатой форме, обеспечив при этом максимум наглядности и связать изучаемые явления с жизнью.

Подготовка к конференции

За месяц до конференции учащимся предлагаются темы сообщений, они выбирают и начинают подготовку к выступлению.

Вопросы конференции .

1. Общие сведения об атомной энергетике. Экономические проблемы АЭС.
2. Экологические проблемы АЭС.
3. Чернобыльская трагедия.
4. Экологически чистые электростанции.

Оборудование:

Компьютер, мультимедийный проектор, экран, приложения в форме презентаций: (авторские разработки), выставка рисунков учащихся по теме «Экологические проблемы ядерной энергетики».

Примечание . В тексте сценария полужирным начертанием выделен текст, который так же отражён на слайдах презентации.

Просмотр презентаций. Участие в обсуждении вопросов, предложенных учащимися (специалистами различных областей ядерной энергетики).

С обзором материала знакомит учитель (Приложение 1 « Общий обзор»).

Слайд 1,2.

Учитель:

«Так не бывает, чтобы экспериментаторы вели свои поиски ради открытия нового источника энергии или ради получения редких или дорогих элементов. Истинная побудительная причина лежит глубже и связана с захватывающей увлекательностью проникновения в одну из величайших тайн природы».
Э. Резерфорд.

Энергетика – эта отрасль промышленности и народного хозяйства, занимающаяся получением, передачей, преобразованием и рациональным использованием энергии. От нее зависит состояние экономики любой страны. Сегодня проблема энергоснабжения стала одной из приоритетных.

Постигая законы природы и используя научно - технический прогресс в своей практической деятельности, человек становится все более могущественным. Современному человеку все под силу. Но технический прогресс имеет и оборотную, «теневую» сторону – возрастает ущерб, наносимый природе: загрязняется атмосфера, на поверхности морей и океанов появляется губительные для водной флоры и фауны пленки нефти, все меньше остается лесов, некоторые виды техники в состоянии уничтожить на Земле все живое, в том числе и человека. Поэтому в наше время как, никогда раньше, приобретают важность нравственные аспекты использование природных ресурсов. Вопросы экологии, разумного, бережного отношения к природе – среде своего обитания .

Слайд 3.

Электроэнергетика является отраслью, от которой в значительной мере зависит развитие всех остальных отраслей хозяйства. П производство электроэнергии – важнейший показатель, по которому судят об уровне развития страны.

Размещение электростанций зависит от типа станции, на него влияют в первую очередь ресурсный фактор (в зависимости от используемого источника энергии) и потребительский.

Выделяются основные типы электростанций: ТЭС, ГЭС, АЭС.

Доля атомной энергетики в мировом производстве электрической энергии составляет 17% (около 2000 млрд. кВт*ч). По данным Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) мировую атомную энергетику представляют 450 атомных реакторов, работающих в 31 стране.

Слайд 4.

Три страны мира, в которых доля атомных электростанций (АЭС) в общей выработке электроэнергии наибольшая, - это Франция (77%), Бельгия (56%) и Швеция (56%). В США она составляет 19%, а в России – 11% (~120 млрд. кВт*ч).

Слайд 5.

На территории России расположены 9 наиболее крупных электростанций из числа построенных в свое время в СССР. Из них 8 – в Европейской части России: это Курская, Тверская, Нововоронежская, Ленинградская, Балаковская, Белоярская, Кольская АЭС и Билибинская АСТ (атомная станция теплоснабжения, аналогичная по принципу ТЭЦ). Самая крупная АЭС России – Курская – имеет мощность 4000МВт. На этих станциях установлено 29 энергоблоков с реакторами различного типа, в том числе 11 реакторов устаревшего типа РБМК-1000, такие, как на ЧАЭС.

Слайд 6.

Экономические проблемы АЭС.

Производство электроэнергии на АЭС не связано с процессами горения и, следовательно, с потреблением атмосферного кислорода, столь необходимого биосфере. Не сжигая ископаемое органическое топливо и, потому не выбрасывая в атмосферу сотни миллионов тонн углекислого газа, оксидов серы и азота, АЭС стала единственным крупным производителем электрической энергии, которые не способствуют ни усилению парникового эффекта, ни выпадению кислотных осадков.

Если бы те 17% мирового производства электроэнергии, которые дают АЭС, производили ТЭС, работающие на угле, то в атмосферу дополнительно поступало бы около 1 млрд. т. углекислого газа в год, а также десятки миллионов тонн оксида серы, азота и других вредных выбросов.

Противники атомной энергетики не считают этот довод решающим аргументом в пользу АЭС, полагая такой способ сокращения вредных выбросов ТЭС очень дорогим по сравнению с использованием: а) возобновляемых источников энергии и б) мер по сбережению и более эффективному расходу электроэнергии (улучшение качества электротехнического оборудования, в том числе бытовых приборов, стабилизаторов частоты и напряжения электрического тока и др.). Именно такой подход позволил США добиться значительного увеличения валового национального продукта при относительно небольшом росте потребления всех видов энергии и полном прекращении строительства новых АЭС (с середины 70-х годов прошлого века).

Сравним количество топлива, потребляемого обычными тепловыми станциями и АЭС. Атомные станции не требуют такого количества ископаемого органического топлива, как ТЭС, они не вызывают загрузки перевозками угля железнодорожный транспорт (в нашей стране эти перевозки составят 40 % грузооборота железных дорог).

Рассмотрим топливный цикл атомной электростанции (слайд 7). Он состоит из двух частей.

первая (А) относится к переработке руды, изготовлению и обогащению собственно топлива;

вторая (Б) связана с хранением отходов и регенерацией ядерного горючего

Регенерация – это совокупность радиохимических и химико-технологических процессов переработки ядерного топлива, использованного в реакторе; цель – извлечение невыгоревшего первичного топлива, а также накопленного вторичного для дальнейшего использования. Регенерация сопровождается извлечением и захоронением радиоактивных отходов.

Слайд 8.

Доля стоимости составляющих ядерного топливного цикла .

К сожалению, нет точных данных о том, во что обходится строительство АЭС (достаточно долговременное – порядка 10 лет, причем столько же времени уходит на подготовку к строительству), как велики эксплуатационные расходы (известно, что АЭС мощностью 1000 МВт обслуживает персонал в тысячу человек), сколько средств нужно для строительства соцкультбыта (поскольку около АЭС всегда возникает городская структура с населением порядка десятков тысяч человек) и сколько потребует неизбежный демонтаж станции.

АЭС имеют ограниченный временной ресурс работы: ~ 25-30 лет. Такой короткий срок службы АЭС объясняется тем, что со временем, несмотря на все меры защиты, оборудование станции становится опасным в радиационном отношении.

Наблюдается также явление «охрупчивания», когда под влиянием нейтронного облучения металлические конструкции теряют прочность и становятся хрупкими.

Демонтаж АЭС – наука и одновременно сложнейшее производство, концепция которых не разработана до сих пор. Как считают многие специалисты (энергетики, экологи и др.), предстоит «долгое прощание» с АЭС, причем полностью демонтировать их и довести окружающую среду до состояния «зеленой лужайки» не представляется возможным.

Потому в стоимость производимой АЭС энергии необходимо включать не только затраты на строительство станции, но и расходы на ее демонтаж, стоимость которого по экспертным оценкам, сравнима со стоимостью самого сооружения. В середине 70-х годов политика США в области ядерной энергетики резко изменилась: строительство новых АЭС было прекращено, несмотря на значительные уже сделанные затраты. Произошло это прежде всего по экономическим причинам после расчета стоимости электроэнергии, производимой АЭС, с учетом всех реальных составляющих ядерный топливный цикл: 1- добыча природного урана, 2 – переработка и обогащение топлива, 3 – изготовление ТВЭлов, 4 – переработка и захоронение радиоактивных отходов (см. диаграмму).

Анализ диаграммы показывает: во всем цикле производства топлива для АЭС стоимость добыча урана (якобы главный показатель низкой стоимости электрической энергии, производимой на АЭС) составляет лишь 2%, с учетом процессов переработки, обогащения и изготовления ТВЭлов будет 26%. Значительная же доля затрат (74%) приходится на переработку и захоронение возникающих на всех этапах цикла радиоактивных отходов (РАО).

Слайд 9.

В настоящее время по далеко неполным и малонадежным подсчетам стоимость 1 кВт*ч электроэнергии, выработанной на АЭС, оказывается наибольшей по сравнению со стоимостью электроэнергии, произведенной на электростанциях других типов.

(Продолжается обсуждение данного вопроса учащимися).

Учитель:

- Следующим вопросом рассматриваемой темы, является «Экологические проблемы АЭС» (Рассказ учащегося с использованием презентации. Приложение 2).

Слайд 2

Учащийся - специалист по вопросам экологии на АЭС.

Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. Достаточно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 тонн каменного угля.

Положительный экологический фактор:

Небольшой выброс вредных веществ в атмосферу.

Слайд 3.

Отрицательных экологических факторов несколько:

1.Тепловое загрязнение:

Тепловые потери АЭС в 1,5 раза больше, чем ТЭС аналогичной мощности; поэтому КПД атомных электростанций невелик (20-25%), и их работа сопровождается «сбросом» огромного количества теплоты в воздух и воду.

Слайд 4.

Тепловое загрязнение изменяет климат региона, где расположена АЭС.

Увеличивается влажность воздуха, особенно в осенне-зимний период, что неблагоприятно влияет на здоровье людей, на состояние посевов, лесов, зданий и сооружений, в том числе и распределительных устройств и линий электропередач.

Слайд 5.

Повышение температуры естественных водоемов, куда сбрасывают теплую воду из систем охлаждения станций, приводит к снижению концентрации растворенного в воде кислорода, что угнетает развитие рыбной молоди и приводит к гибели рыб.

Слайд 6.

В нагретой теплой воде водоемов происходит бурное развитие сине-зеленых водорослей, наступает «цветение» воды; это явление, получившее название автрофизиции, делает невозможным использование таких водоемов для питьевого водоснабжения.

Слайд 7 .

2. Наличие радиоактивных отходов:

Урановая руда добывается на рудниках подземным или открытым способом. Эта отрасль горнодобывающего производства ухудшает окружающую среду, загрязняя воздух, почву, поверхностные и подземные воды;

Отходы на стадии добычи и переработки природного урана очень велики и составляют 99,8%.

Слайд 8.

Из резервуаров для хранения жидких отходов радиоактивные вещества могут попадать в грунтовые воды и расположенные рядом поверхностные водоемы;

Слайд 9.

Твердые и жидкие отходы, возникающие при регенерации ядерного топлива, обладают очень высокой радиоактивностью и требуют специальной переработки и специального захоронения в целях обеспечения безопасности

Слайд 10.

Имеются серьезные основания считать, что все существующие в настоящее время методы обезвреживания радиоактивных отходов, в том числе химические, недостаточно надежны и представляют собой источник постоянной опасности для жизни во всех пространственных структурах биосферы.

Слайд 11.

3. Радиоактивные излучения (РИ) :

Это самая главная опасность атомной энергетики.

РИ оказывает пагубное влияние на все живые организмы.

Слайд 12.

Под действием радиации поражаются клетки тканей, прежде всего их ядра, нарушаются способность клеток к делению и обмен веществ в них.

Наиболее чувствительны к радиационному воздействию кроветворные органы (костный мозг, селезенка, лимфатические узлы), эпителий слизистых оболочек, щитовидная железа.

Слайд 13.

В результате радиоактивных излучений на органы человека возникают тяжелейшие заболевания: лучевая болезнь, злокачественные опухоли, приводящие нередко к смертельному исходу.

Слайд 14.

Облучение оказывает сильное влияние на генетический аппарат, приводя к появлению потомств с уродливыми отклонениями и врожденными тяжелыми заболеваниями организма.

Слайд 15 .

Степень биологического воздействия зависит от вида излучения, его интенсивности и продолжительности облучения организма.

Специфическая особенность радиоактивных излучений: они не воспринимаются органами чувств человека и даже при смертельных дозах не вызывают болевых ощущений в момент облучения; в этом их «коварство».

Слайд 16 .

Еще один отрицательный фактор:

4 . Аварийные ситуации:

Взрыв четвертого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС)- одна из таких ситуаций.

Слайд 17.

Всего с момента начала эксплуатации АЭС в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности. Некоторые из них:

• В 1957 г – в Уиндскейле (Англия)
• В1959 г – в Санта-Сюзанне (США)
• В1961 г – В Айдахо-Фолсе (США)
• В1979 г – в Три-Майл-Айленд (США)

Слайд 18.

Вот поэтому люди всего мира выступают против строительства АЭС на территориях, на которых они проживают.

Учитель :

- А сейчас более подробно рассмотрим вопрос о трагедии, произошедшей 26 апреля 1986 года на Чернобыльской атомной электростанции. (Рассказ учащегося. Приложение 3).

Слайд 2

Учащийся – специалист по изучению катастроф на АЭС.

«Целый мир, охватив от земли до небес,
Всполошив не одно поколение,
По планете шагает научный прогресс.
Что стоит за подобным явлением?

Как использовать знанье – забота людей.
Не наука - ученый в ответе.
Давший людям огонь - прав ли был Прометей,
Чем прогресс обернется планете?».

Впервые человечество увидело атом в действии в 1945 году, когда США сбросили на Хиросиму и Нагасаки водородные бомбы. Погибла треть населения этих городов, радиация вызвала у многих людей лейкозы. Люди умирали и продолжают умирать до сих пор.

Ряд испытаний ядерного оружия Соединенными Штатами на острове Бикини в 1946 - 1958 годах привели к тому, что в результате взрыва исчезли с лица Земли 2 соседних островка, а сам остров стал непригодным для жизни.

В 1957 году на заводе Селлафильд в Англии по регенерации ядерного топлива произошел взрыв. В результате загрязнения погибли 13 человек, более 250 заболели острой и хронической лучевой болезнью, и т. д.

В нашей стране в течение многих лет проходили испытания атомного оружия на Семипалатинском полигоне. В результате чего большое количество людей получили различную дозу облучения.

В Алтайском крае числится 24250 граждан, пострадавших от воздействия радиации на Семипалатинском полигоне. На самом деле теперь уже по признанию Конституционного суда РФ жертв этих испытаний гораздо больше. Все, кто проживал в 1949 - 1963 годах в населенных пунктах (как на территории Алтайского края, так и Казахской ССР), включены в перечень, утвержденный Правительством РФ, имеют право претендовать на статус «семипалатинцев» и получение социальной помощи.

Наибольшему радиоактивному воздействию на территории Алтайского края подверглись населенные пункты Рубцовского, Локтевского, Угловского районов, где суммарная (накопленная) эффективная доза облучения превышает 25 cЗв, Залесовского, Змееногорского, Курьинского, Локтевского, Поспелихинского, Рубцовского, Угловского и Краснощековского районов, где суммарная (накопленная) эффективная доза облучения больше 5cЗв, но не более 25 cЗв. В Краснощековском районе в число таких населенных пунктов вошли: Акимовка, Краснощеково, Малая Суетка, Мурзинка, Чарышский (Парижская Коммуна). Количество людей, пострадавших от взрывов на сегодняшний день в Краснощековском районе (получивших удостоверения) составляет - 1297 человек (доза облучения - больше 5 cЗв, но не более 25 cЗв и 22 человека (доза облучения - более 25 cЗв), что также неблагоприятно влияет на здоровье людей, у большинства из которых имеются хронические заболевания.

Слайд 3,4

26 апреля 1986 года в 01:23:40 по местному времени произошла самая крупная за всю историю развития атомной энергетики авария на Чернобыльской АЭС

Слайд 5.

У. Лоуренс описал ядерный взрыв следующими строками:

«Будто из недр Земли появился свет, свет не этого мира, а многих Солнц, сведённых воедино. Этот громадный огненный шар, поднимался, меняя цвет от пурпурного до оранжевого, увеличиваясь, пришла в действие природная cила, освобождённая от пут, которыми была связана миллиарды лет».

Слайд 6.

Эта авария стала предупреждением человечеству о том, что колоссальная энергия, заключенная в атоме, без надлежащего контроля над ней может поставить вопрос самого существования людей на планете.

Слайд 7.

Первая стадия аварии – два взрыва:

• В течение первого за 1 секунду радиоактивность реактора возросла в 100 раз;
• В ходе второго – через 3 с – радиоактивность увеличилась в 440 раз

Слайд 8.

• Вторая стадия аварии: (26 апреля–2 мая) – горение графитовых стержней;

• Третья стадия: (2 – 6 мая) – расплавление ядерного топлива.

Слайд 9.

В период горения стержней температура внутри реактора не опускалась ниже

1500 0 С, а после 2 мая стала повышаться, приблизившись к 3000 0 С, что вызвало расплавление оставшегося ядерного топлива.

Слайд 10.

Некоторые данные и следствия аварии на ЧАЭС

По официальным оценкам радиоактивность, «выброшенная» из реактора, равнялась 50 млн. Ки (это значение было явно занижено, т.к. по данным на 6 мая, не учитывало большей части короткоживущих радионуклидов, в том числе йода -131, период полураспада которого равен 8,1 сут. и который также чрезвычайно опасен) и 50 млн. Ки радиоактивных благородных газов.

Слайд 11.

При аварии на ЧАЭС 3,5% продуктов деления в реакторе (это 63 кг) было выброшено в атмосферу;

Для сравнения: в результате взрыва атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму, образовалось всего 0,74 кг радиоактивных «отходов».

Слайд 12.

В момент взрыва образовалось огромное (высотой около 2 км) облако радиоактивностью в десятки млн.Кюри, состоящее из аэрозолей-диспергированных «горячих» частиц ядерного топлива, смешанных с радиоактивными газами.

Слайд 13.

На территории четвертого блока после взрыва оказались крупные обломки топливных кассет и графита, которые ликвидаторы последствий аварии собирали бульдозерами и лопатами(!)

Слайд 14.

20 жителей Краснощековского района стали ликвидаторами этой страшной аварии, которые были отправлены на место трагедии 20 мая 1986 г.

В живых на сегодняшний день осталось 10 человек.

Учитель:

Ребята, сейчас перед вами выступит человек, очевидец всего происходящего, ликвидатор последствий на ЧАЭС, которому в то время было всего 25 лет, это – Кашкаров В.Н.

(Выступление Кашкарова В.Н.)

Слайд 15.

Последствия катастрофы:

• Сильно пострадала территория, находящаяся в непосредственной близости от 4-го блока;
• От мощного облучения короткоживущими изотопами погибла часть хвойного леса;
• Умершая хвоя была рыжего цвета, а сам лес таил в себе смертельную опасность для всех, кто в нем находился.

Слайд 16.

На развилке, у знака "Припять" - остатки знаменитого "рыжего леса". Его давно не существует, весь верхний слой дерна был срезан, вывезен и захоронен под бетоном.

Слайд 17.

В первый день жизнь в Припяти - городе, построенном для атомщиков и их семей в двух километрах от ЧАЭС, - продолжалась, как ни в чем не бывало. Большинство людей провели субботу на свежем воздухе – это был первый теплый и солнечный день холодной весны. В городе отпраздновали 16 свадеб.

Эвакуация жителей города началась спустя 36 часов после аварии. При этом выселение близлежащих населенных пунктов заняло еще несколько дней.

Тем временем тысячи киевлян, как обычно, вышли на первомайские демонстрации – это было всего через 5 дней после взрыва, и жители украинской столицы даже не представляли, какой опасности подвергаются.

Слайд 18.

Дорога на Припять. После аварии путепровод над железной дорогой получил второе имя - "мост смерти".

Слайд 19.

Город без жителей умирает быстро. Еще недавно Припять искрилась весельем, из окон, распахнутых навстречу весне, лилась музыка, в парках и скверах резвились ребятишки.

Сегодня город встречает закрытыми фанерными щитами витрин магазинов, сеткой от кроватей, упавших с грузовика и тишиной.

Дом, выходящий на центральную площадь (фото 80-х годов) и теперь.

Слайд 20.

Один из классов школы №З.

Слайд 21.

Авария на Чернобыльской АЭС вызвала крупномасштабное радиоактивное заражение местности, зданий, сооружений, дорог, лесных массивов и водоемов не только на Украине, но и далеко за её пределами. На волю вырвалось более 8 тонн топлива, которое содержит плутоний и другие высокорадиоактивные продукты распада, а также радиоактивное графитовое вещество.

Слайд 22.

Накопление радиоактивных элементов в организме человека

Слайд 23.

Последствия радиоактивного заражения:

• Мутации;
• Раковые заболевания (щитовидной железы, молочной железы, легкого, желудка, кишечника, лейкоз);
• Наследственные нарушения;
• Стерильность яичников у женщин;
• Слабоумие и др.

Слайд 24.

Итог Чернобыльской катастрофы:

• Погибло 80 тыс. человек;
• Пострадало более 3 млн.человек, из которых 1 млн. – дети;
• Чернобыль принес убытки, сравнимые с бюджетами целых государств;
• Последствия катастрофы не удастся преодолеть в обозримое время.

Мы всегда должны быть настороже, чтобы никогда не повторилась Чернобыльская трагедия, всколыхнувшая весь мир, чтобы не пролились слезы тысяч безвинных людей, пострадавших из-за беспечности единицы людей.

Слайд 25

А закончить свое выступление хочется словами А. Яблочкова – член-корреспондента РАН, председателя Центра экологической безопасности Росси:

«С позиций экологической безопасности страны радиоактивное загрязнение – одна из самых главных угроз. И доля атомных энергетических установок в создании этой угрозы очень значительна. Возможно, мы преувеличиваем, но только один Чернобыль полностью оправдывает наше мнение».

(Учитель приглашает к обсуждению предложенной темы учащимся).

Учитель: Российская Федерация – страна обеспеченная. В разнообразном понимании. Но основа нашего благосостояния заключается не только в богатстве ископаемых ресурсов, о труднодоступности и исчерпаемости которых не следует забывать. Богатство России содержится в её территории. Именно территория является фактором, определяющим разнообразие ландшафтных, геологических и климатических зон (и границ между данными зонами), что в конечном итоге выражается в обеспеченности возобновляемыми источниками энергии.

По различным оценкам исследователей, экономически оправданный энергетический потенциал составляет 270 - 420 млн. тонн условного топлива. В пересчёте на условное топливо выработка электроэнергии в 2008 году составила приблизительно 125 млн. т.у.т. Иначе говоря, возобновляемые источники энергии (ВИЭ) могут теоретически покрывать потребность экономики во вторичной энергии.

(Сообщение учащегося с использованием презентации «Экологически чистые электростанции» Приложение 4).

Слайд 2.

Учащийся – специалист по альтернативным источникам энергии

Все основные типы электростанций оказывают значительное негативное воздействие на природу:

ТЭС загрязняют воздух, шлаки станций, работающих на угле, занимают огромные территории.

Водохранилища равнинных ГЭС заливают плодородные пойменные земли, приводят к заболачиванию земель.

Небезопасными оказались и АЭС.

Давайте более подробно рассмотрим экологически чистые электростанции и начнем с ветряных.

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА - отрасль энергетики, связанная с разработкой методов и средств для преобразования энергии ветра в механическую, тепловую или электрическую энергию.

Слайд 3.

Ветер - возобновляемый источник энергии. Ветровая энергия может быть использована практически повсеместно; наиболее перспективно применение ветроэнергетических установок в сельском хозяйстве.

Ветряная электростанция - несколько ветрогенераторов, собранных в одном, или нескольких местах. Крупные ветряные электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов.

Слайд 4.

Ветряные электростанции строят в местах с высокой средней скоростью ветра - от 4,5 м/с и выше.

Предварительно проводят исследование потенциала местности. Анемометры устанавливают на высоте от 30 до 100 метров, и в течение одного-двух лет собирают информацию о скорости и направлении ветра. Полученные сведения могут объединяться в карты доступности энергии ветра. Обычные метеорологические сведения не подходят для строительства ветряных электростанций: эти сведения о скоростях ветра собирались на уровне земли (до 10 метров) и в черте городов, или в аэропортах.

Слайд 5.

Крупнейшей на данный момент ветряной электростанцией является электростанция в городе Роско (Roscoe), штат Техас, США. Она был запущена 1 октября 2009 года немецким энергоконцерном E.ON. Станция состоит из 627 ветряных турбин производства Mitsubishi, General Electric и Siemens. Полная мощность - около 780 МВт. Площадь электростанции не менее 400 км².

Слайд 6 .

Геотермальные электростанции.

ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ - теплоэлектростанция, преобразующая внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электрическую энергию.

Слайд 7.

В России 1-я геотермальная электростанция (Паужетская) мощностью 5 МВт пущена в 1966 на Камчатке;

• - В 1980 году ее мощность доведена до 11 МВт.
• - Геотермальные электростанции имеются в США, Новой Зеландии, Италии, Исландии, Японии.

Слайд 8.

Геотермальная энергия – это энергия, получаемая из природного тепла Земли. Достичь этого тепла можно с помощью скважин.

Геотермический градиент в скважине возрастает на 1°C каждые 36 метров. Это тепло доставляется на поверхность в виде пара или горячей воды. Такое тепло может использоваться как непосредственно для обогрева домов и зданий, так и для производства электроэнергии. Термальные регионы имеются во многих частях мира.

По различным подсчетам, температура в центре Земли составляет, минимум, 6 650°C. Скорость остывания Земля примерно равна 300 - 350 °C в миллиард лет. Земля выделяет 42 * 1012 Вт тепла, из которых 2% поглощается в коре и 98% - в мантии и ядре. Современные технологии не позволяют достичь тепла, которое выделяется слишком глубоко, но и 840 000 000 000 Вт (2%) доступной геотермальной энергии могут обеспечить нужды человечества на долгое время. Области вокруг краев континентальных плит являются наилучшим местом для строительства геотермальных станций, потому что кора в таких зонах намного тоньше.

Слайд 9.

Солнечная электростанция.

Для выработки электроэнергии используют также энергию солнечной радиации.

Различают термодинамические солнечные электростанции и фотоэлектрические станции, непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую.

Электрическая мощность действующих термодинамических солнечных электростанций свыше 30 МВт, фотоэлектрических станций - свыше 10 МВт.

Слайд 10.

• Солнечная батарея - один из генераторов альтернативных видов энергии, превращающих солнечное электромагнитное излучение (проще говоря - свет) в электричество;
• Является объектом исследования гелиоэнергетики;
• Производство солнечных батарей развивается быстрыми темпами в самых разных направлениях.

Слайд 11.

Солнечные батареи очень широко используются в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней. Особенно популярны в странах Средиземноморья, где их помещают на крышах домов для получения электричества. В перспективе они, вероятно, будут применяться для подзарядки электромобилей. Солнечные коллекторы используются в первую очередь для обеспечения нужд горячего водоснабжения и иногда для поддержки систем отопления.

Сообщается, что в отдельных лабораториях получены солнечные элементы с КПД 44 %. В 2007 году появилась информация, об изобретении российскими учёными (г. Дубна) элементов с КПД 54 %, но эти высокоэффективные панели не могут массово использоваться в виду своей высокой себестоимости, над этой проблемой и работают многие учёные.

Слайд 12.

Приливная электростанция.

Прили́вная электроста́нция (ПЭС) - особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 метров.

Слайд 13 .

Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). В последнем случае они называются гидроаккумулирующая электростанция.

Слайд 14.

Приливные электростанции обладают как преимуществами, так и недостатками.

Преимуществами ПЭС является:

• высокая экологичность;
• низкая себестоимость производства энергии.

Недостатками:

• высокая стоимость строительства;
• изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов

Существует мнение, что работа приливных электростанций тормозит вращение Земли, что могло бы привести к негативным экологическим последствиям. Однако ввиду колоссальной массы Земли влияние приливных электростанций незаметно.

(Продолжается обсуждение данного вопроса).

Заключение:

Учитель:

Таким образом, развитие ядерной энергетики ставит перед человечеством качественно новые экологические задачи:

Применять новые технологии при строительстве АЭС;

Необходимо вкладывать деньги в разработку новых, более безопасных атомных реакторов;

Применять новые методы захоронения радиоактивных отходов.

Предотвращение быстро надвигающегося эколого-экономического кризиса возможно лишь при переходе к широкому прямому использованию нетрадиционных источников энергии – энергии ветра, приливов, Солнца и внутренней энергии Земли.

Рефлексивный тест:

• Я узнал много нового и интересного.
• Что понравилось на уроке? Почему?
• Что не понравилось?
• Нужна ли мне физика для повышения моего интеллектуального уровня?
• Нужна ли мне физика для моей дальнейшей профессиональной деятельности?

Задания для учащихся:

По результатам проведенной конференции написать заметку в школьную газету.

Подведение итогов:

Учитель: Большое спасибо нашим специалистам! Большое спасибо всем, кто участвовал в обсуждении, за отличную работу! Надеюсь, в скором будущем из вас получатся настоящие мастера своего дела, умеющие решать глобальные проблемы человечества .

Используемая литература:

1. Иллеш А. Катастрофа. - М: Известия, 1989; ;
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_батарея ;
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/ГеоТЭС ;
4. Распоряжение Правительства РФ от 08.02.2002 г №156-Р.

Человек родился быть господином, повелителем, царем природы,
но мудрость, с которой он должен править, не дала ему от рождения:
она приобретается учением.

Н.И.Лобачевский

Для многих понятия - физика и экология - кажутся несовместимыми. Ведь физика, внедрение ее результатов в промышленность представляются как один из главнейших источников загрязнения окружающей среды. Энергетика, атомная промышленность, и многие другие отрасли, широко использующие достижения физики, отрицательно влияют на окружающую среду.

Существуют различные толкования термина «экология». Экология как самостоятельная наука относится к наукам биологическим, да и сам термин «экология» был предложен немецким биологом-эволюционистом Э. Геккелем. Наряду с таким «биологическим» пониманием экологии в современном обществе существует понятие «экология» как представление об уровне техногенного загрязнения окружающей среды.

Новое понимание экологии возникло на основе теории термодинамики открытых систем и является наиболее «физическим». Это понимание экологии можно найти в работах А.А. Богданова, В.И. Вернадского. Богданов еще в начале XX века высказал мысль о том, что законы организации должны действовать не только в живой, но и неживой природе.

Пророк ХХ столетия В.И.Вернадский в начале 30-х годов, когда на смену физики Ньютона, зарождалась новая квантовая физика, писал, что «человек - это квантовая система, человек - это космос в миниатюре».

Сегодня современная научная картина мира строится на основе физических законов природы, которая должна отражать и учитывать нарастающие экологические проблемы. Влияния деятельности людей на окружающий мир, стало настолько тесным, что вторжение человека в природу уже не может быть хаотичным и безграничным. Все это должно определенным образом регулироваться, или в противном случае цивилизация окажется перед экологической катастрофой.

Решение экологических проблем в огромной степени зависит от постановки экологического образования и воспитания подрастающего поколений. Учащиеся должны хорошо знать законы природы, понимать взаимосвязь природных явлений, уметь предвидеть и оценивать последствия вмешательства в естественное течение различных процессов.

В средней общеобразовательной школе экологическое образование носит междисциплинарный характер и входит в содержания многих предметов: природоведения, географии, биологии, химии, физики и др. и как самостоятельный курс в нашей школе не ведётся, поэтому необходимо максимально использовать аспекты экологии на уроках всех дисциплин и во внеурочное время. Считают, что вопросами экологии в школе должны заниматься учителя биологии и географии. Наверное, именно поэтому в процессе становления школьного экологического образования физика оказалась далеко не в первых рядах.

Но опыт работы учителем в школе показал, что большой вклад в дело экологического образования могут внести и преподаватели физики. На первый взгляд кажется, что интересы физики и экологии противоречивы. Ведь экология изучает взаимосвязи в природе, а физика - это наука, которая лежит в основе научно-технического прогресса и вносит нарушения в

многочисленные природные взаимодействия. Однако нельзя забывать, что «физика» в переводе с греческого означает «природа». Я считаю, что необходимо использовать физику как инструмент сохранения окружающей среды.

Сегодня учебный процесс по физике весьма напряжен. Для связи предмета экологии с физикой, необходимо определить какие же виды знаний экологического характера должны войти в содержание данной дисциплины.

Определить объем экологической информации в любом предмете весьма сложный вопрос. Его конкретное решение зависит от опыта работы учителя, от времени, которое можно отвести в ходе урока на элементы экологии.

Но есть и такие уроки физики, которые вполне можно посвятить целиком изучению проблем экологии:

Изучение тепловых двигателей;

При изучении темы энергетических ресурсов;

Круговорот воды в природе;

Атмосфера;

Воздухоплавание;

Ядерная физика и др.

Успешная реализация возможностей экологического образования учащихся может быть достигнута при осуществлении всех форм обучения: урочная и внеурочная работа, элективные курсы, факультативные занятия, решение физических задач с экологическим содержанием, исследовательская работа учащихся по экологии и т.д.

К концу второго тысячелетия человечество вступило в мир сложнейших взаимозависимостей и глобальных экологических проблем. Стремительное и нарастающее вмешательство человека в природные сообщества обусловило реальную угрозу существованию окружающей нас среды. Сегодня в числе основных забот жителей Земли - проблемы экологии.

Воспитание человека, способного жить в гармонии с природой - важнейшая задача школы. Учащиеся должны осознать мысль о том, что законы природы познаются не только с целью их применения на благо людей, но и для того, чтобы человек не нарушал гармонии окружающего его мира.

Важно укрепить такую жизненную позицию: небрежное, безответственное отношение к природе безнравственно; чувство ценности, окружающей нас природы обогащает духовный мир человека, возвышает его моральные принципы. Ведь, по словам писателя С. П. Залыгина, «отношение человека к окружающей среде - это уже и сам человек, его характер, его философия, его душа, его отношение к другим людям».

← Вернуться