Урок-конференция:Тепловые двигатели и охрана окружающей среды

МБОУ «Первомайская средняя общеобразовательная школа»
Урок – конференция
«Тепловые двигатели и охрана окружающей среды»
физика 10 класс
Урок разработан учителем физики
Балашовой В.В.
Урок – конференция
Тепловые двигатели и охрана окружающей среды
«Раньше природа устрашала человека, а теперь человек устрашает природу». Жан Ив Кусто.
Цели урока.
Обучающие цели
Обобщить знания учащихся о современных транспортных средствах, выяснить роль тепловых  и других двигателей в жизни общества, раскрыть сущность связанных с ними экологических проблем.
Развивающие цели
Развитие критического мышления, способности учащихся анализировать ситуации, связанные с охраной атмосферы;
Совершенствование умений анализировать, классифицировать, делать выводы
Создать условия для выявления качества и уровня овладения знаниями и умениями с использованием компьютерных технологий
Воспитательные цели
Стимулировать познавательную активность ребят и интерес к предметам;
Воспитывать потребность у учащихся применять знания, полученные на уроках физики, химии и других предметах в окружающей, повседневной жизни;
Воспитывать у учащихся бережное и разумное отношение к окружающей природе.
Содействовать осознанию учащимися ценностей совместной деятельности на уроке.
.
Задачи урока:Развитие способности учащихся анализировать ситуации, связанные с охраной окружающей среды;Формирование умения работать с дополнительной литературой, таблицами и диаграммами;Воспитание разумного отношения к окружающей среде, умение работать коллективно.
Тип урока: урок-конференция.
Межпредметные связи: экология, электротехника, история,
литература, медицина, информатика.
оборудованиие
1. Компьютер, мультимедийный проектор.
2. Видеоматериалы.

 
Используемые ЦОР: 
презентации
Краткое описание: 
 Урок- конференция, на которой происходит ознакомление с экологическими проблемами, возникающими при эксплуатации тепловых двигателей
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
Урок разработан для учащихся 10 класса в соответствии с программой по физике и с учетом требований стандарта образования. Урок является обобщающим по теме «Термодинамика», способствует развитию познавательной активности учащихся путем привлечение дополнительных источников информации.
Урок в основном направлен на развитие любознательности учащихся, на формирование научного мировоззрения и на осознание существующих проблем экологии и теплотехники.
Класс делится на группы, в каждую из которых входят сильные средние и слабые ученики; каждая группа работает над определенной темой
От каждой группы выступает один ученик
ЭТАПЫ УРОКА:
Организационный момент (2 мин.).
Цель: Подготовить учащихся к восприятию материала.
Введение (сообщение учителя). (3 мин.).
Цель: постановка проблемного вопроса на уроке, активизация учащихся.
Вступительное слово учителя: Здравствуйте уважаемые  ребята.
Тема нашего урока: “Тепловые двигатели и охрана окружающей среды”
Цель нашего урока – решить эту поставленную проблему путем обобщения и систематизации знаний в области химии, физики и экологии.
Много разных двигателей придумано, но самые сложные и самые распространенные - те, что работают за счёт тепла, преобразуя тепловую энергию в механическую. Их так и называют – тепловые двигатели. О них и пойдёт речь на нашей конференции. 
Выступления учащихся с докладами. (20 – 25 мин.).
Цель: донести до учащихся исторические сведения о развитии теплотехники.
1группа
История развития тепловых двигателей
2 группа
Значение тепловых двигателей:
План
Тепловые электростанции
Двигатель внутреннего сгорания
ДВС на железнодорожном транспорте
Реактивные двигатели
3 группа
Влияние тепловых двигателей на окружающую среду
План
Повышение температуры на Земле вследствие работы ДВС, ТЭС
Выброс в атмосферу внутреннего сгорания вредных для растений. животных и человека
ДВС –вибрация, .шумы их воздействие на человека
Паровая турбины и отчуждение земель под пруды для охлаждение отработанного пара4 группа
Пути преодоления обществом вредных последствий тепловых двигателей для окружающей среды меры их предупреждения
Использование новых сортов топлива и новых технологий их сжигания
Утилизация отходов
Способы снижения шума и вибрации
5 группа
Постановления правительства о неотложных мерах экологической обстановки
Материал к уроку:
 Тепловые двигатели — необходимый атрибут современной цивилизации. С их помощью вырабатывается около 80% электроэнергии. Без тепловых двигателей невозможно представить современный транспорт. В то же время повсеместное использование тепловых двигателей связано с отрицательным воздействием на окружающую среду.
Сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа, способного поглощать тепловое инфракрасное (ИК) излучение поверхности Земли. Рост концентрации углекислого газа в атмосфере, увеличивая поглощение ИК-излучения, приводит к повышению ее температуры (парниковый эффект). Ежегодно температура атмосферы Земли повышается на 0,05 °С. Этот эффект может создать угрозу таяния ледников и катастрофическое повышение уровня Мирового океана.
Продукты сгорания топлива существенно загрязняют окружающую среду. Углеводороды, вступая в реакцию с озоном, находящимся в атмосфере, образуют химические соединения, неблагоприятно воздействующие на жизнедеятельность растений, животных и человека.
Потребление кислорода при горении топлива уменьшает его содержание в атмосфере.
, препятствующие выбросу в атмосферу вредных веществ, резко ограничивают
Вещества, содержащиеся в выхлопных газах (СО, СО2, SO2 и др.) наносят большой вред окружающей среде. Считается, что один автомобиль выделяет 1000-1200 вредных компотов, многие из которых очень токсичны (табл.).
 Состав отработанных газов карбюраторных ДВС
Компоненты Максимальнаяконцентрацияоб. % Токсичность Предельно допустимая концентрация,мг/м3
N2  74-77 Нет -
H2O 3,0-5,5 Нет -
O 2 0,2-5,0 Нет -
CO 2 0,5-12,0 Нет -
CO  0,2-5,0 Да 20
NОx0-0,8 Да 5
SO 2 0,02-0,1 Да 10
парафины 0-1,2 Да 3•10-4
ароматические соединения 0-0,4 г/м3
сажа до 20 г/м3 Да 10-6
бензопирен… Канцерогенный 2 • 10 -5 мг/кг
свинец Токсичный
Коварным газом является оксид углерода (II) СО, или угарный или угарный газ. В легких он соединяется с гемоглобином крови в 200-300 раз быстрее, чем кислород. При сильном отравлении человек можетпогибнуть от кислородного голодания. Зарегистрированы случаи, когда, попадая в районы интенсивного автомобильного движения, люди теряли сознание. Угарный газ угнетает также активность ферментов клеток печени, сердца, мозга, повышает уровень сахара в крови.Большие количества выбрасываемого углекислого газа СО2, ведут к возникновению парникового эффекта, который заключается в поглощении атмосферой теплового (инфракрасного) излучения Земли. Это может привести к такому повышению температуры земной поверхности, что вызовет таяние льдов и соответственно поднятие уровня Мирового до 50 м.Выбросы сернистого газа SO 2 и оксидов азота вызывают заболевание дыхательных путей. Кроме того, соединение азота неблагоприятно действует на кровь и кровеносные сосуды.Содержащиеся в выбросах автомобилей газы (углекислый, сернистый, оксиды азота), растворяясь в дождевой воде, образуют кислоты. Кислотные осадки (дождь, туман, снег), оседая на почву, способствуют образованию ионов алюминия и других токсичных металлов, что приводит к загрязнению как поверхностных, так и грунтовых вод. Алюминий способен вызвать болезнь Альцгеймера, заключающуюся в преждевременном старении и развитию умственной неполноценности. Кислотные дожди вызывают коррозию металлов, разрушают строительные материалы. Дожди, содержащие карбонат кальция, приводят к образованию так называемого каменного рака памятников культуры. 
 Автотранспорт переходит на дизельные двигатели, т. к. это топливо дешевле, проще по конструкции, имеет более высокий КПД, по сравнению с карбюраторным. А экологически дизельные двигатели чище карбюраторных? В дизельном топливе нет свинцовых присадок. В выбросах в 2-3 раза меньше токсичных веществ, а также оксидов углерода и углеводорода меньше на 50-90 %. Разработаны двигатели, работающие на особом виде горючего – смеси дизельного топлива и природного газа . Кроме того, природный газ дешевле бензина, лучше смешивается с воздухом, поэтому вполне сгорает и вредных веществ в выхлопах меньше. 
Выбросы от личного автотранспорта составляют 36 % от всех транспортных выбросов. Их снижению способствуют следующие меры:1. Обеспечение равномерного движения машин на улицах, предотвращение заторов, задержек на перекрестках, когда автомобили простаивают, вхолостую расходуя горючее и загрязняя воздух отработанными газами.2. Соблюдение предельной скорости движения 60 км/ч, т.к. именно этой скорости соответствует минимум вредных выбросов, при ее увеличении и уменьшении выброс может возрасти более чем вдвое.3. Вынос за городскую черту грузовых транзитных потоков. Это в нашей области выполняется.4. Организация пешеходных зон, микрорайонов, куда въезд автотранспорта предельно ограничен. Жаль, но в нашем городе таких микрорайонов нет.5. Экологическое просвещение населения: каждый водитель должен знать, что причины дымления автомобиля - неисправность двигателя, неотлаженность систем питания или зажигания. Только за счет правильной регулировки автодвигателей выброс вредных веществ в атмосферу можно уменьшить в 3-5 раз. Плохо накачанные шины не только быстрее изнашиваются, но и увеличивают сопротивление движению, а значит, сжигается больше горючего. Неправильный выбор скорости движения, резкие разгоны и торможения, превышение установленной скорости, увеличение частоты вращения двигателя на холостом ходу - все это приводит к загрязнению атмосферы. 6. Создание сети диагностических станций для контроля за техническим состояние автомобилей. Такую станцию должно иметь каждое транспортное предприятие, но в наше время это не всем по карману.  Конференция показала, что развитие автотранспорта тесно связано с физикой, что для устранения вредных последствий этого развития необходимо провести мероприятие по снижению токсичности выхлопов автотранспорта на региональном государственном международном уровнях. 
Подведение итогов (слово учителя). (5 мин.).
Цель: обобщение знаний полученных на уроке, решение поставленной проблемы.
Конференция показала, что развитие автотранспорта тесно связано с физикой, что для устранения вредных последствий этого развития необходимо провести мероприятие по снижению токсичности выхлопов автотранспорта на региональном государственном международном уровнях. Надо помнить, что каждый из нас в ответе за чистоту на нашей Земле!Человек должен понять, что жизнь на Земле зависит от его отношения к природе, от гармонии между ними.

5.Рефлексия

^ Использованная литература:Алексеева М. Н'. Физика - юным. - М.: Просвещение, 1980: .Зарубин Г.П., Новиков /O.B. Гигиена города- - М.: Просвещение, 1993. Михеев А.В. Охрана природы. - М.: Просвещение, 1990.Небел Б. Наука об окружающей среде. - М.: Мир, 1993.Новиков Ю.В. Природа и человек. - М.: Просвещение, 1991.Очкин А.В., Фадеев Г.Н, Химия защищает природу. - М.: Просвещение, 1984. Пушкарён Н. А., Розенбург М. И. Книга для чтения по физике Ч. II, 1961 Спасский В.И. Хрестоматия по физике. - М.: Просвещение, 1990.Тур Е. Я. и др. Устройство автомобиля. - М.: Машиностроение, 1990.Юфанова И. Л. Занимательные вечера по физике в средней школе. Книга для учителя. – М., 1990.