Тема № 2 . Уроки Энергоши. 3 класс

3 класс
Тема 2 . Уроки Энергоши (4 часа )
Цель учащихся:
Приобрести элементарные представления об
энергоресурсах,
их исчерпаемости, познакомиться со способами
экономии энергоресурсов.
1.Рекомендации по проведению занятий.
2. Справочный материал для учителя.
Энергетические ресурсы – это материальные объекты, в которых
сосредоточена энергия, пригодная для практического использования
человеком.
2 .1 Классификация первичной (непосредственно поступающей в
готовом для потребления виде или специально вырабатываемой для
определенных целей) энергии *
Различаются невозобновляемые и возобновляемые виды энергии и,
соответственно, невозобновляемые и возобновляемые энергоресурсы.
Невозобновляемые энергоресурсы - это те, которые ранее были
накоплены в природе и в новых геологических условиях практически не
образуются (уголь, нефть, природный газ).Возобновляемые энергоресурсы
– те, восстановление которых постоянно осуществляется в природе
(энергия ветра, биотопливо, энергия морских волн.)
Энергоисточник
Возобновляемые
Солнце
Положительные стороны
Возобновляемость,
доступность
Ветер
Возобновляемость
Биомасса
Доступность
Простота применения
Низкая стоимость воды как
сырья
Низкая стоимость работы с
ней
Стабильность
Доступность
Вода
Невозобновляемые
Уголь
Нефть
Высокая технологичность
Простота использования
Отрицательные стороны
Нестабильность
Дороговизна
солнечных
батарей
Шум. Большие площади,
занимаемые
ветровыми
электростанциями
Необходимость
транспортировки биомассы
Национальные границы
Водохранилища
занимают
большие
площади
сельскохоз. земель
Невозобновляемость
Загрязнение
окружающей
среды
Проблемы хранения отходов
Ограниченная доступность
Невозобновляемость
Загрязнение
окружающей
среды
Пожароопасность
Газ
Ядерная
энергия
1.
2.
Относительная
безопасность
для
окружающей среды
Простота использования
Доступность
Дешевизна
Большие количества
Ограниченная доступность
Невозобновляемость
Взрывоопасность
Выбросы СО2
Загрязнение
окружающей
среды
Невозобновляемость
Проблема
захоронения
отходов
Риск
распостранения
ядерного оружия
Тяжелые
последствия
несчастных случаев
Особое место среди всех видов энергоресурсов имеет энергия Солнца,
для которой существует два толкования:
Все виды энергоресурсов – результат естественных преобразований
солнечной энергии. Это и химическая энергия, запасенная в органическом
топливе: под воздействием солнечных лучей хлорофилл растений
разлагает углекислоту, поглощаемую из воздуха, на кислород и углерод;
последний накапливается в растениях. Уголь, природный газ, торф,
сланцы и дрова – это запасы лучистой энергии Солнца, извлеченные
хлорофиллом в виде химической энергии. Энергия воды также получается
за счет солнечной энергии, испаряющей воду Ии поднимающей пар в
высокие слои атмосферы. Энергия ветра, используемая в ветряных
двигателях, возникает в результате различного нагревания солнцем земли
в разных местах.
при более узком толковании под солнечной энергией имеют ввиду
непосредственно излучение Солнца на поверхность Земли. Солнце играет
основную роль в тепловом балансе Земли. Мощность его излучения,
приходящегося на Землю, во много раз больше мощности явлений
природы и мощностей, получаемых и используемых человеком.
Различные виды энергетических ресурсов обладают разным качеством,
которое характеризуется энергоемкостью топлива (газ и нефть).
* Различают и вторичные ресурсы («энергетические отходы»)
2.2 Краткая характеристика невозобновляемых (исчерпаемых)
источников энергии
Нефть
Нефть – жидкость от светло-коричневого до черного цвета. Запах
специфический, легче воды, хорошо горит. Нефть была образована из
крошечных растений и морских животных, которые после смерти упали
на морское дно. Там они были покрыты слоем глины и песка,
превратившихся постепенно в камни, и спустя миллионы лет эти
крошечные растения и морские животные превратились в нефть. Еще в
древние времена люди находили на воде в некоторых местах маслянистые
пятна. В пониженных местах эти пятна сливались и образовывали пленку
темного цвета, жирную, пачкающуюся, резко пахнущую. Жидкость эта
была похожа на деготь, который делали из бересты (коры березы) и
употребляли ее для смазки кожаной обуви, осей телеги, ремней
лошадиной упряжи. На Руси ее стали называть «земляной деготь». Нефть
была известна уже в Древнем Египте, - ее добавляли в состав для
бальзамирования мумий. В 220 г. до н.э. один китайский император
повелел бурить землю в провинции Сычуань в поисках соли. Когда
полные бамбуковые трубы погрузились в недра на несколько десятков
метров, вдруг ударил фонтан черной горючей жидкости. Собранная тогда
нефть была использована для освещения жилищ.
В древности нефть применялась и в военных целях. Был известен,
например, «греческий огонь» состав которого хранился в строгой тайне.
Сосуд с таинственным веществом привязывали к метательному копью,
запускавшемуся гигантской пращой. Когда снаряд достигал цели,
происходил взрыв. Пламя быстро распространялось, и вода не могла его
погасить. Это была нефть с добавлением серы и селитры. При штурме
укрепленных крепостей войскам, штурмующим стены, не всегда
удавалось проломить стны и взломать ворота и тогда вперед выходили
воины с привязанными к стрелам пучками пакли, пропитанной темной
жидкостью. Пакля поджигалась и ливень горящих стрел обрушивался на
крыши и стены домов за крепостной стеной. В крепости начинались сотни
пожаров, которые невозможно было потушить. Горело все, что могло
гореть, а враг врывался в горящую крепость.
В середине Х V II в. Французский миссионер Жозеф де ля Рош обнаружил
в дебрях Западной Пенсильвании в Америке таинственную «черную
воду», которую индейцы добавляли в краски, применявшиеся для
раскрашивания лиц. Это была нефть, и из нее де ля Рош создал лечебный
бальзам; им пользовались во многих странах Европы.
Лишь во второй половине Х1Х столетия стали ясны ее удивительные
возможности. Тогда нефть и стали называть «черным золотом». Именно
нефть дала развивающейся промышленности многие смазочные
материалы, более дешевое и калорийное, чем уголь, топливо, совершенно
новые источники света. Начался поиск нефти и ее добыча.
Нефть широко используется в хозяйстве для изготовления топлива для
всех видов машин (бензин, керосин).Керосин используется для заправки
реактивных самолетов. Солярка для трактора, комбайна, мазут для
моторов морских корабле, топлива для ТЭЦ.
Кроме топлива из нефти получают спирт, пластмассу, удобрения,
моющие средства, взрывчатку, пластилин,
шины, полиэтиленовую
пленку, нитки, ткани, нейлон, капрон.
Газ
Природный газ имеет тоже происхождение, что и нефть, и встречается
в огромных складках, расщелинах гор, иногда под скалами на морском
дне. Это наиболее экологически чистый вид топлива. На 98% он состоит
из метана, остальные 2% приходятся на этан, пропан и некоторые другие
вещества. Бесцветный, с едва уловимым запахом. Он легче воздуха, от
огня вспыхивает и горит синим пламенем. За время сгорания выделяет
много тепла.
Запасы природного газа в мире составляют 70 триллионов кубометров.
При сохранении нынешних объемов добычи их хватит на 100 лет.
Газовые месторождения встречаются как отдельно, так и в соединении с
нефтью, водой, а также в твердом состоянии (так называемые
газогидратные скопления). Большинство месторождений природного газа
располагается в труднодоступных и экологически ранимых районах
заполярной тундры.
По сравнению с нефтью природный газ не дает такого загрязнения
среды в процессе добычи и транспортировки к месту потребления.
Применение сжиженного и сжатого газа на автомобильном транспорте
дает возможность значительно снизить загрязнение среды обитания и
улучшить качество воздуха в городах.
В Беларуси добыча природного газа осуществляется на единственном
месторождении (Красносельское) возле г. Речицы. Переработка нефтяного
газа осуществляется на Речицком газоперерабатывающем заводе. Этот газ
используется на Светлогорской ТЭЦ для потребления населением Речицы
и Светлогорска.
Уголь
Уголь образовался
из деревьев и других растений, которые
использовали солнечную энергию для своего роста и развития. Позднее
деревья и растения были покрыты глиной, спрессовавшими их. Под весом
камней в растительных организмах начался медленный процесс горения.
Превративший их в результате в уголь. 300 млн. лет назад на обширных
равнинах в прибрежной зоне морей, в озерах и огромных болотах
происходило образование торфа. Потом, на протяжении сотен тысяч лет
эти древние торфяники по мере погружения их на глубину все больше
изменялись. Пока не превратились в залежи каменного угля. В угольных
шахтах до сих пор находят окаменевшие стволы деревьев, хорошо
сохранившиеся отпечатки листьев папоротников и другие следы давно
минувших эпох. Каменный уголь черного цвета, блестящий и твердый, но
хрупкий, не растворяется в воде, хорошо горит.
Из каменного угля делают краски, пластмассу, резину, даже лекарства.
Каменный уголь – источник тепла и электроэнергии. Основным
поставщиком каменного угля является Россия – 99,8%. В южных районах
Беларуси разведаны месторождения бурого угля, который можно добавить
для производства угольно-торфяных брикетов. Каменного угля в Беларуси
нет, но есть богатые запасы торфа, которые со временем превратятся в
бурый уголь, а потом через тысячи лет – в каменный уголь.
Ядерная энергия
Ядерная или атомная энергия происходит от энергии, которую
накопила Земля за время своего формирования. Источником ядерной
энергии является уран. Уран входит в состав некоторых руд и горных
пород. Он образован из очень тяжелых атомов, чье ядро разрывается под
соответствующим действием. Это разделение называется ядерным
расщеплением. Энергия, которая образуется в результате расщепления,
используется для образования водяного пара, и тот, направленный
определенным образом, приводит в движение турбину, которая в свою
очередь заставляет вращаться генератор, где вырабатывается ток.
Водород
Весьма перспективным видом топлива, обладающей в три раза
большей энергоемкостью по сравнению с нефтью, является водород. В
настоящее время в Беларуси и за рубежом ведутся научноэкспериментальные работы по изысканию экономичных способов
промышленного преобразования водорода. Запасы водорода неистощимы
и не связаны с каким – то регионом планеты. При его сжигании
образуется вода, не загрязняющая окружающую среду. Водород удобно
хранить, распределять по трубопроводам и транспортировать без больших
затрат.
В настоящее время водород в основном получают из природного газа. ,
в ближайшем будущем его можно будет получать в процессе газификации
угля. Для получения химической энергии водорода используется также
процесс электролиза. Последний способ имеет значительное
преимуществ, так как приводит обогащению кислородом окружающей
среды. Широкое применение водородного топлива может решить три
актуальные проблемы:
- уменьшить потребление органического и ядерного топлива;
удовлетворить
возрастающие
потребности
в
энергии;
- снизить загрязнение окружающей среды.
2. 3 Способы экономии энергоресурсов
Практический материал к урокам
1. Игры
1.1 «Найди пару»
АВТОМОБИЛЬ
ВЕТЕР
ПЕЧЬ
КЕРОСИН
ПАРУСНАЯ ЛОДКА
БЕНЗИН
САМОЛЕТ
УГОЛЬ
1.2 «Угадай слово»
Надо решить круговые примеры и тогда можно угадать слово.
6+ 5
9+ 16 5х 6 29+ 3 30- 1 25: 5 11- 2
Э
Е
Г
Я
И
Р
Н