Разработка урока «Работа, мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца»



Скачать 331.42 Kb.
Дата29.04.2016
Размер331.42 Kb.
ТипРазработка урока
Министерство образования и науки РТ

ГАОУ ДПО «Институт развития образования РТ»

ГАОУ СПО «Казанский энергетический колледж»

Методическая разработка урока

«Работа, мощность электрического тока.

Закон Джоуля-Ленца»
Преподаватель:

Санаткина

Наталья Львовна
Казань 2013

План-конспект урока теоретического обучения

Дисциплина: Физика.

Тема урока: Работа, мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

Цели урока:

1. обучающие: Сформировать понятия мощности и работы электрического тока. Изучить закон Джоуля – Ленца. Вспомнить единицы измерения работы, мощности, количества теплоты. Обучить студентов методу решения задач на расчет количества теплоты, работы и мощности электрического тока.

2. развивающие: Продолжить формирование практических умений: умения конспектировать, умения работать самостоятельно, умения решать проблемные задачи посредством анализа фактов и переноса полученных знаний в новые ситуации.

3. воспитывающие: Продолжить формирование умения работать группой. Воспитание интереса к физике как науке, воспитание личностных качеств добросовестного исполнителя (умение слушать, выполнять аккуратно и в срок задания, дисциплинированность).

Методы

- обучения: диалогический;

- преподавания: объяснительно-побуждающий;

- учения: репродуктивный, частично-поисковый.



Тип урока: комбинированный.

Вид урока: проблемное изложение, решение задач.



Этапы урока

Содержание этапов урока

1. Организационный момент.

Цели этапа:

- создать условия для возникновения у обучающихся внутренней потребности включения в учебную деятельность;

- способствовать повышению мотивации учения.

Цели этапа урока достигаются посредством:

-объявления темы урока и постановки общих целей урока, выделения учебных задач по этапам урока;

- разъяснения роли изучаемого содержания в процессе формирования конкретных общих и профессиональных компетенций, для будущей профессиональной деятельности.


1.1. Проверка наличия обучающихся.

1.2. Целевая установка на урок.

Тема сегодняшнего урока: «Работа, мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца»



Обучающиеся записывают тему урока.

Сегодня мы на уроке разберем такие понятия, как работа (А) и мощность (Р) электрического тока, изучим закон Джоуля-Ленца, который позволяет рассчитать количества тепла (Q). Знания, полученные на уроке, пригодятся вам на старших курсах при изучении электротехники (умение читать электрические схемы), специальных дисциплин по вопросам эксплуатации оборудования электрических станций, сетей и систем.

Для того, чтобы урок прошел плодотворно и эффективно, обозначим его задачи поэтапно:

1. Проверим насколько вы усвоили ранее изученный материал по теме: «Электричество». Проведем устный и письменный опросы: в форме терминологического диктанта, работы по индивидуальным заданиям с электрическими схемами.

2. Изучим новый материал по теме: «Работа, мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца»

3. Закрепим изученный материал в процессе решения расчетных и проблемных задач по теме урока.

4. На последнем этапе урока обобщим полученные знания в виде ответов на контрольные вопросы, решения тематического кроссворда.


2. Опрос обучающихся по заданному на дом материалу.

Цели этапа:

- установить уровень усвоения знаний (способов действий);

- обобщить и закрепить знания (способы действий), актуальные на уроке;

- определить ошибки и пробелы в знаниях, пути их устранения;



- стимулировать активность и инициативу обучающихся при опросе.

Цели этапа урока достигаются посредством:

- организации фронтального опроса, по пройденному учебному материалу;

- организации индивидуальной и групповой деятельности по решению задач;

- проведения оценки выявленного уровня знаний (освоения способов действий) как в целом по учебной группе, так и отдельных обучающихся;

- проведения оценки активности обучающихся в проведенном опросе.

2.1. Актуализация опорных знаний и способов действий (проводится опрос студентов по заданному на дом материалу с использованием дифференцированного подхода к оценке результатов усвоения):

Прежде чем приступить к изучению нового материала, вспомним, что мы изучали на прошлом занятии, это поможет эффективнее освоить новую тему.

1. Итак, урок начнем с небольшого эксперимента:

Электроскопа касаются заряженной эбонитовой палочкой, стрелка электроскопа отклоняется. Объясните данное явление.



Студенты обдумывают, отвечают: Прибор - электроскоп, он позволяет видеть, как сильно наэлектризовано тело, стрелка отклоняется, т.к. заряд с палочки перешел на электроскоп.

2. Приступаем к терминологическому диктанту:

1) Сила тока обозначается…, измеряется в ..

2) Напряжение обозначается…, измеряется в…

3) Сопротивление обозначается…, измеряется в…

4) Электрический заряд обозначается…, измеряется в…

5) Удельное сопротивление обозначается…, измеряется в…

6) Длина проводника обозначается…, измеряется в…

7) Площадь сечения проводника обозначается…, измеряется в…

Один студент работает у доски:

Остальные ведут запись в тетради:I,(А); U,(В); R,(Ом); Q,(Кл); Р,(Ом*м); L,(м); S2). Ответы сверяются и комментируются.

3. Работа с формулами и по индивидуальным карточкам.

(На слайде высвечиваются формулыи: 1) I=U/R, 2) Q=qm, 3) Q=hm, 4) R=pl/S, 5)Q=cm(t2-t1),6) Q=lm, 7) U=IR, 8) R=U/I, 9) t=q/I.)

Необходимо перечислить номера формул, имеющих отношение к электричеству (14789).



Один студент работает у доски. Остальные студенты в тетради пишут код ответа. Коды сверяются и в случае ошибки разбираются. Правильный ответ комментируется

4. Работа у доски по карточкам:

4.1. Построить электрическую схему: источник тока, лампочка, амперметр, ключ.

4.2. Найдите ошибку в одной из предложенных схем. В какой цепи можно включить лампочку из двух разных мест?






Два студента составляют электрические схемы, имея карточки на руках.

Один студент находит ошибки в предложенных схемах электрических цепей (схема высвечивается на экране).

5. Самостоятельная групповая работа «Десятиминутка». (Студенты работают группами по 4 человека. Вывешивается электрическая схема «Цепочка». Решение задач цепочкой, ответ первой задачи служит исходным положением для второй и т. д.)



Студенты работают в группах, решая задачи по заданию «Цепочка»:

а) I=U/R I=12В/3Ом=4А

б)U=I*10 Ом I=4А*10 Ом=40В

в)I=U/(R1+R2) I=40В/(10 Ом+10 Ом)=2А

г)U=Io*Ro U=2А*2,5 Ом=5В

Uo= U 1=U2=5В

I1=U1/R1 I1=5В/5 Ом=1А

I2=Io-I1 I2=2А-1А=1А

Ответ: I2=1А.


3. Изучение нового учебного материала (способов действий).

Цели этапа:

- обеспечить восприятие, осмысление и первичное запоминание знаний, связей и отношений в изучении понятий;

- способствовать развитию познавательных способностей обучающихся посредством формирования умений рационального составления конспекта лекции;

- формировать техническое мышление обучающихся посредством решения расчетных и проблемных задач.



Цели этапа урока достигаются посредством:

- объяснения нового учебного материала с использованием принципа доступности, наглядности;

- пояснений по рациональному конспектированию изучаемого материала;

- рассмотрения алгоритмов решения расчетных и проблемных задач.


Проводится объяснение нового учебного материала, основные положения новой темы тезисно выводятся на интерактивной доске (экране):

(Изучение нового материала начинается просмотра видеофильма «Работа, мощность тока. Закон Джоуля-Ленца».

Объяснение ведется методом комментирования двух фрагментов видеофильма. Вслед за диктором преподаватель дает определения работы и мощности тока, раскрывает сущность закона Джоуля-Ленца. Объясняется вывод формул и обращается внимание студентов на сжатый конспект изучаемого материала (четырех параграфов) - образец того, как надо работать с учебником.

В процессе объяснения нового материала акцентируется внимание на кажущемся противоречии в формулах расчета мощности, где в одном случае мощность прямо пропорционально, а в другом – обратно пропорционально: P = I2R ; P = U2/R.):



1. Под работой тока понимают работу, совершаемую всеми действующими на заряд силами поля при перемещении электрического заряда в цепи. Согласно определениям напряжения (9.3) и силы тока (9.10), работа тока

Подставив сюда значение напряжения (9.4), имеем




Если цепь замкнута, то и, следовательно,


Таким образом, работа тока в замкнутой цепи совершается в конечном итоге только за счет работы сторонних сил в генераторе, которая расходуется на разделение электрических зарядов, создание электрического поля во внешней цепи и поддержание в ней электрического тока.

Единицей работы электрического тока в СИ является джоуль (Дж). Согласно (9.28), имеем






2. Мощность, по определению, равна отношению работы к промежутку времени, за который эта работа совершается. Следовательно, мощность тока для участка цепи в данный момент времени, т. е. мгновенная мощность,

Постоянная мощность, вырабатываемая генератором, с учетом (9.17) равна мощности постоянного тока:





где R — полное сопротивление замкнутой цепи, называемое омическим или активным.

Единицей мощности электрического тока в СИ является (ватт (Вт). Согласно (9.29), имеем

Для измерения мощности электрического тока, потребляемой нагрузкой, применяют ваттметр. В нем одновременно измеряются и напряжение, и сила тока.

3. В соответствии с законом сохранения энергии работа есть мера изменения различных видов энергии. Так, в электродвигателе за счет работы тока возникает механическая энергия; при электролизе (см. § 10.7) протекают химические реакции и т. д. На резисторах происходит необратимое преобразование энергии электрического тока во внутреннюю энергию проводника. Изменение внутренней энергии проводника (количество теплоты) Q равно работе А, которую совершает суммарная сила электрического поля при перемещении зарядов:

Воспользовавшись законом Ома (9.17), получим два эквивалентных выражения:



Это и есть закон Джоуля — Ленца.

Обратим внимание на то, что в одной и той же формуле закона выделяемое количество теплоты и прямо пропорционально сопротивлению, и обратно пропорционально ему. Рассмотрим кажущееся противоречие.

Для расчета теплового действия тока можно, естественно, пользоваться обоими видами формулы (9.30). Если же нужно сравнить два резистора по характеру тепловых процессов, происходящих в них, то нужно предварительно выяснить: протекает ли по ним одинаковый ток (последовательное включение) или они находятся под одинаковым напряжением (параллельное включение)?

Если по двум резисторам протекают одинаковые токи, то, согласно формуле Q=I2Rt за одно и то же время больше возрастает внутренняя энергия резистора с большим сопротивлением. С таким случаем мы встречаемся, например, в цепи с последовательным соединением резисторов. Последнее обстоятельство следует учитывать при включении в сеть нагрузки (электроплиток, утюгов, электродвигателей и т. д.). Сопротивление подводящих проводов при этом должно быть значительно меньше, чем сопротивление нагрузки. При несоблюдении этого условия в проводах выделится большое количество теплоты, что может привести к их загоранию.

Если же оба резистора находятся под одинаковым напряжением, то, согласно формуле



сильнее будет нагреваться резистор с меньшим сопротивлением. Такой эффект, в частности, наблюдают при параллельном соединении резисторов. Например, более ярко светит та электролампа, у которой спираль толще и короче.

4. На тепловом действии тока основана работа плавких предохранителей, включаемых в цепь последовательно с нагрузкой. Как только сила тока в цепи начнет превышать допустимое значение, проводник в предохранителе перегорает и цепь автоматически выключается.



Обучающиеся слушают, осмысливают, конспектируют.

(Следующий этап работы над темой – решение расчетных и проблемных задач на определение стоимости электроэнергии и на расчет количества тепла, выделяемого проводником с током. Преподаватель дает образец решения задачи у доски, проблемная задача решается студентами совместно с преподавателем).



Задача №1

Вычислите стоимость электроэнергии, израсходованной лампой за месяц, учитывая, что она горела по 2 ч ежедневно (при тарифе 4 копейки за 1 кВт*ч)



Задача №2

Рассчитать количество тепла выделяемое проводником с током, если сопротивление 20 Ом, сила тока 15 А, время 1 минута.



Студенты решают задачи в тетради:.

1. Дано: СИ

Р=60 Вт t=60ч

И=127 В

стоимость-?

Решение:

Р=А/ t , А=Р*t, А=60Вт*60ч=3600Вт*ч=

3,6кВт*ч. Стоимость=3,6*4 коп.=14,4 коп.
2. Дано: R=20 Ом

I=15 А

t=60 с

Q=?

Решение:

Q=I2*R*t; Q=(15 А)2*20 Ом*60с=27*104 Дж

Задача 3. Имеются две лампы мощностью 60 Вт и 100 Вт, рассчитанные на напряжение 127В. Сопротивление какой лампы будет больше и почему?

Студенты обдумывают и отвечают:

Соединение параллельное т.к. U= const, значит мощность обратно пропорциональна сопротивлению P = U2/R; мощность 1 лампы P1 = U2/R1, мощность второй лампы P2 = U2/R, то R=U2/P .

Нить накала с мощностью 60 Вт, имеет большее сопротивление, а нить накала с мощностью 100 Вт имеет меньшее сопротивление (в 1,6 раз).


4. Закрепление учебного материала (способов действий).

Цели этапа:

- получить достоверную информацию о достижении всеми обучающимися запланированных результатов обучения;

- организовать активные самостоятельные действия обучающихся с содержанием нового материала.

Цели этапа урока достигаются посредством:

- организации фронтального опроса по контрольным вопросам и в форме решения кроссворда;

-организации работы по решению расчетных задач;

- проведения оценки активности обучающихся в проведенном опросе, оценка индивидуальной работы обучающихся.



Закрепление изученного материала проводится в виде фронтального опроса и выполнения самостоятельной работы в виде решения задачи:

4.1. Фронтальный опрос по вопросам:

Для того, чтобы понять, усвоили ли вы новую тему ответьте на вопросы:

- Что мы понимаем под работой тока?

- Что такое мощность тока?

- Какие единицы измерения работы, мощности и количества тепла?

- О чем говорит закон Джоуля-Ленца?



Обучающиеся осмысливают, вспоминают, отвечают.

По вашим ответам видно, что материал вы усвоили и уровень подготовки вашей группы достаточно высок.



4.2. Решение задач. Так как вы уже усвоили материал, я думаю, что вы без проблем справитесь с задачами по новой теме (задание на самостоятельную работу выводится на интерактивную доску (экран)):

1. За какое время электрический утюг выделит 400 Дж теплоты, если ток в спирали равен 3 А, а напряжение в сети равно 220 В?

2. Определите мощность электрического чайника, если за 8 мин нем нагревается вода массой 1,5 кг от температуры 20 до 40 °С. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С).

3. Определите мощность, потребляемую лампой Л1 (рис.), если R1 = 4 Ом, R2 = 6 Ом, а сопротивление нити лампы равно 4 Ом. Показание амперметра равно 3 А.

(Выборочно у нескольких студентов проверяется выполнение самостоятельной работы).

Творческое задание-КРОССВОРД (высвечивается на экране).



1

























2

























3

























4

























5

























6

























7
























Вопросы:


1.Прибор для измерения напряжения.

2.Единица измерения мощности тока.

3.Единица измерения напряжения.

4.Металл, использованный в аккумуляторах.

5.Устройство для замыкания и размыкания цепи.

6.Величина, характеризующая способность тела совершать работу тока.



7. Единица измерения работы тока.
Студенты отвечают, каждый ответ сравнивается с эталоном:


1.в

о

л

ь

т

м

е

т

р

2.в

а

т

т
















3.в

о

л

ь

т













4.с

в

и

н

е

ц










5.к

л

ю

ч
















6.м

о

щ

н

о

с

т

ь




7.д

ж

о

у

л

ь












5. Задание на дом.

Цели этапа:

- провести анализ и оценку успешности достижения цели урока, перспектив последующей работы;

- поставить цели самостоятельной работы для обучающихся (что должны сделать обучающиеся в ходе выполнения домашнего задания).

Цели этапа урока достигаются посредством:

- выставления и обоснования отметок обучающимся;

- определения для обучающихся содержания и объема домашнего задания;

- создания условий для дифференцированного выбора обучающимися заданий для самостоятельной работы.


5.1. Подведение итогов урока.

Подводя итог сегодняшнего урока, хочу сказать, что целей, поставленных в начале занятия мы достигли.



(Объявляются оценки, полученные в ходе урока, комментируется каждая оценка).

Переходим к заключительному этапу нашего занятия.

Сейчас мы заслушаем сообщение о люминесценции (холодный свет), которое связывает изученный материал с последующим по теме «Электричество».

Один из студентов выступает с подготовленным сообщением о явлении «люминесценция».

5.2. Задание на дом.

Дома вам необходимо продолжить изучение данной темы урока самостоятельно.

Изучить гл. 17 №1-4, используя опорный конспект,

- решить задачу 12-52,

- разобрать по №17.4 понятие «короткое замыкание» ,

Студенты, которые хотят получить дополнительную отметку должны придумать кроссворд по разделу «электричество» (творческое задание).





Министерство образования и науки РТ

ГАОУ ДПО «Институт развития образования РТ»

ГАОУ СПО «Казанский энергетический колледж»

Методическая разработка урока

«Загрязнение атмосферы и охрана воздушного

бассейна»
Преподаватель:

Староверова Екатерина

Владимировна

Казань 2013
План-конспект урока теоретического обучения

Дисциплина: Экологические основы природопользования.

Тема урока: Загрязнение атмосферы и охрана воздушного бассейна.

Цели урока: Формирование экологической культуры студентов в области охраны окружающей среды посредством:

- расширения кругозора обучающихся по вопросам экологических проблем природопользования;

- активизации познавательной деятельности студентов при использовании различных методов и форм самостоятельной работы;

- развития умения устанавливать причинно-следственные связи в системе «человек-природа»; развития памяти; совершенствования навыков устной речи, использования информационно-коммуникационных технологий в учебной деятельности;

- воспитания бережного отношения к природе на примере проблемы охраны воздушного бассейна.

Методы

- обучения: диалогический;

- преподавания: объяснительно-побуждающий;

- учения: репродуктивный, частично-поисковый.



Тип урока: урок изучения нового материала.

Вид урока: урок-конференция.

Материально-техническое оснащение: мультимедиа, раздаточный материал, учебник «Экологические основы природопользования», С. И. Колесников, М.: МарТ, 2005.


Этапы урока

Содержание этапов урока

1. Организационный момент.

Цели этапа:

- создать условия для возникновения у обучающихся внутренней потребности включения в учебную деятельность;

- способствовать повышению мотивации учения.

Цели этапа урока достигаются посредством:

-объявления темы урока и постановки общих целей урока;

- разъяснения роли изучаемого содержания в процессе формирования экологической культуры студентов.


1.1. Проверка наличия обучающихся.

1.2. Целевая установка на урок.

На доске написана тема урока – конференции “Загрязнение атмосферы и охрана воздушного бассейна”.

Преподаватель: Сегодняшний урок мы проведем в форме конференции. К ее проведению готовилась вся группа. На предыдущих занятиях мы распределили роли, которые сегодня вы будете исполнять. (Называются фамилии студентов, исполняющие роли председателя конференции, заместителя председателя; корреспондентов журналов «Экология и жизнь», «Записки Общества геоэкологов», «Наука и жизнь», «Успехи современной биологии»; научных сотрудников Всероссийского общества охраны природы, Европейского агентства по окружающей среде, Всемирного фонда охраны дикой природы; эксперта Отдела охраны природных ресурсов Администрации города.

Эпиграфом сегодняшнего урока могут быть слова известного российского писателя В.А.Чивилихина:

«Писать о природе – это все равно, что описывать цветки на платье своей матери, когда ее бьют по голове.

Экология – это не цветочки на клумбе или бабочки на лугу, это вопрос выживания.

Нынешнее отношение к природе – та же «палка» и бьет она по нашим детям, внукам, у которых расхищены не только природные ресурсы в экономическом плане, но, что значительно важнее, ресурсы, обеспечивавшие жизнь на планете уже более 3,5 миллионов лет».

Задача нашего урока – раскрыть сущность глобальных, локальных и региональных проблем, возникших в результате хозяйственной деятельности человека в атмосфере для того, чтобы быть готовыми оказать помощь природе, чтобы приложить необходимые усилия и оставить планету чистой следующим поколениям. «Мы взяли взаймы будущее у наших детей», поэтому отнесемся ко всему происходящему со всей серьезностью и ответственностью.




2. Изучение нового учебного материала (способов действий).

Цели этапа:

- способствование развитию познавательных способностей обучающихся, посредством организации выступлений и дискуссии по проблемам урока;

- развитие памяти; совершенствования навыков устной речи,

- использование информационно-коммуникационных технологий в учебной деятельности.



Цели этапа урока достигаются посредством:

- реализации принципов опережающего обучения посредством самостоятельной подготовки обучающимися докладов по теме урока;

- организации активной самостоятельной деятельности обучающихся в ходе урока-конференции.


2.1. Проведение конференции.

Председатель:

Уважаемые студенты! Сегодня мы собрались здесь для того, чтобы обсудить ряд вопросов, связанных с такой важной проблемой современности, как охрана атмосферы. Атмосфера Земли в настоящее время подвергается все более нарастающему антропогенному воздействию. В атмосфере Земли постоянно находятся не менее 250 млн. тонн аэрозолей, не говоря уже о газообразных примесях. Глобализированный мир требует глобальных масштабов мышления. На смену закрытому обществу приходит открытое, в котором возрастает ответственность каждого специалиста. В центр внимания выдвигаются общечеловеческие ценности.



Заместитель председателя:

Помните эпизод бега с королевой из сказки математика Льюиса Кэрола «Алиса в зазеркалье»: «У нас, - сказала Алиса, с трудом переводя дух, - когда долго бежишь со всех ног, непременно попадешь в другие места.» - «Какая медлительная страна! – сказала Королева. – Ну, а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте! Если же хочешь попасть в другое место, тогда нужно бежать по меньшей мере вдвое быстрее!»

Да как же бежать вдвое быстрее?

Ни одно государство, отдельно взятое, не обладает необходимыми и достаточными ресурсами для решения глобальных проблем. Смоги, «парниковый эффект», кислотные дожди, дымы производств, “мертвые” воды рек не знают государственных границ.

Забота об окружающей среде дает процветание, а неразумное использование и разрушение - гибель. Все мы, живущие на этой планете, должны постичь эту истину ради нынешних и будущих поколений.

На нашей пресс-конференции присутствуют ученые и эксперты:

- научные сотрудники Всероссийского общества охраны природы;

- научные сотрудники Европейского агентства по окружающей среде;

- научные сотрудники Всемирного фонда дикой природы;

- руководитель Отдела охраны природных ресурсов Администрации города.

В работе участвуют студенты группы 11-01.

Председатель. Прошу аудиторию задавать вопросы научным сотрудникам Всероссийского общества охраны природы.

Корреспондент журнала «Экология и жизнь». Я хотел бы узнать о явлении «парникового эффекта», каковы причины этого явления?

Научные сотрудники Всероссийского общества охраны природы.

(озвучивают мультимедийную презентацию):



Парниковый эффект или глобальное потепление происходит вследствие возрастания СО2. К 2050 году по прогнозам ученых концентрация углекислого газа повысится на 2-3%, а соответственно повысится уровень Мирового океана. Парниковый эффект – явление уже давно известное ученым (первое исследование относится к 1890 году), которое за последние годы достигло угрожающих масштабов. При наличии равновесия в природе падающие солнечные лучи согревают поверхность Земли, которая продуцирует инфракрасное излучение, рассеивающееся в атмосфере. Но так происходило до тех пор, пока не была нарушена хрупкая взаимосвязь между поступающим на Землю и выделяющимся с поверхности излучениями. В настоящее время большая часть выделяемого излучения задерживается атмосферными газами, и в результате происходит необратимое повышение средней температуры поверхности Земли. Основная причина – высокая концентрация углекислого газа в атмосфере, возросшая на четверть по сравнению с доиндустриальным периодом. В 1957 году углекислый газ составлял 0,31 % в атмосфере, а в настоящее время — 0,35 %. Что же приводит к такому увеличению? В первую очередь – сжигание топлива. Оно сжигается, чтобы поддержать экономическое развитие, и углекислый газ – его неизбежный побочный продукт. Уголь, нефть и природный газ дали толчок индустриальной эпохе. И вполне вероятно, что их еще будут использовать в огромных количествах, по крайней мере, в течение столетия. Мировое хозяйство ежегодно выбрасывает в атмосферу 15 млрд т углекислого газа. И может наступить предел, когда фотосинтез станет не эффективным, растения не смогут переработать такое количество этого газа. С огромной тревогой говорят ученые всего мира об уменьшении лесов. Каждую секунду вырубается площадь размером с футбольное поле. Потери для Земли катастрофические. Сведение леса влечет за собой эрозию почв, планетарные изменения климата и ландшафта. Парниковый эффект будет оказывать пагубное влияние на окружающую среду, с последующими изменениями границ сельскохозяйственных районов и снабжения пресной водой.

В 1992 г. в Нью-Йорке принята рамочная конвенция ООН «Об изменении климата», цель которой – стабилизация концентрации тепличных газов в атмосфере.



Председатель: Имеются ли вопросы?

Студенты задают интересующие их вопросы

Председатель. Разрешите представить корреспондента журнала «Записки Общества геоэкологов».

Корреспондент журнала «Записки Общества геоэкологов»: Каковы причины образования озоновой дыры? Каковы последствия для нашей планеты?

Председатель: на этот вопрос я попрошу ответить научного сотрудника Европейского агентства по окружающей среде

Научный сотрудник Европейского агентства по окружающей среде (озвучивает мультимедийную презентацию):

Озоновый экран защищает все живое на земле от губительных космических лучей. Озон содержится в стратосфере, в полосе от 25 до 60 км над земной поверхностью. Повреждение озонового экрана в основном происходит за счет 2 процессов:



  • использование хлор-фтор-фреонов

CCl2F2 + hν → CClF2 + Cl

Cl + O3 → ClO + O2

Cl + O → Cl + O2
1 молекула Cl уничтожает до 105 молекул озона (источники: газы самолетов, ракетных двигателей, промышленность). Кроме того, хлористые и фтористые углеводороды не задерживаются внизу, поднимаются в стратосферу, где могут находиться до 70-100 лет, уничтожая озоновый слой.


  • Выброс оксидов азота

NO + O3 → NO2 + O2

NO2 + O → NO + O2


Таким образом, разрушается до 10 молекул озона.

Увеличение содержания оксидов азота на 100-200%, снижает содержание озона на 10-20%. При снижении концентрации озона на 1% поток ультрафиолетовой радиации увеличивается на 2%, что приводит к увеличению заболеваний раком кожи на 4%.

Последствия даже частичного разрушения озонового слоя могут оказаться катастрофическими: неослабленные озоном ультрафиолетовые лучи со всей своей энергией начнут достигать земной поверхности, вызывая огромное количество заболеваний рака кожи и нанося серьезный ущерб растительности и морской экосистеме.

В настоящее время действует соглашение, подписанное десятками стран, которое предусматривает постепенное сокращение производства фреона вплоть до полного отказа от него.



Председатель: Имеются ли вопросы?

Студенты задают интересующие их вопросы

Председатель: Разрешите представить корреспондента газеты «Наука и жизнь».

Корреспондент: Я хотел бы узнать, что такое кислотные дожди? Как они образуются? И какое влияние оказывают на все живое?

Председатель: На этот вопрос я попрошу ответить представителей Всемирного фонда охраны дикой природы.

Научные сотрудники Всемирного фонда охраны дикой природы.

(озвучивают мультимедийную презентацию):

Прежде всего, выясним, что означает понятие «кислотные дожди». Кислотность соединения выражается показателем рН. Чистая вода имеет нейтральный показатель (рН 7). Все показатели ниже 7 указывают на возрастание кислотности. Дождь по своей природе уже обладает кислотностью (рН около 5,6), так как он впитывает углекислый газ и другие ангидриды, содержащиеся в атмосфере, что приводит к образованию кислот. Чем больше производится вредных выбросов в атмосферу, тем больше ее кислотность и больше кислот содержится в обыкновенном дожде.

Дожди с рН = 4-5 обычны для Европы, а дождь с рекордным рН = 2,4 выпал в шотландском городе Питлохри.

И вот каковы последствия. Повышенная кислотность наносит вред растительности, отравляет воды в реках, озерах, вызывает серьезные последствия для фауны, нарушает биологическое равновесие в экосистемах. Так в Скандинавии по этой причине 25% озер считаются мертвыми, а в Канаде их насчитывается 500 тысяч. Кроме того, с помощью трансграничного переноса кислотные дожди переходят из одной страны в другую.

Кроме закисления озер, кислотные дожди приводят к разрушению металлоконструкций, памятники культуры начинают «таять», как сахарные леденцы, значительный вред наносится здоровью людей. И все это, в конечном счете, приводит к огромному материальному ущербу.

Нельзя также исключать возможность взаимодействия нескольких загрязняющих веществ, что наиболее опасно для экосистем, так как 2 малотоксичных соединения при совместном воздействии становятся более токсичными в сотни раз. Достоверно известно, что в данном случае речь идет о явлении, с которым трудно бороться: даже если было бы возможно остановить загрязнение атмосферы, то все равно ущерб, нанесенный кислотными дождями, ощущался бы еще в течение нескольких десятилетий.

Председатель: Имеются ли вопросы?

Студенты задают интересующие их вопросы.

Председатель: Прошу аудиторию задавать вопросы эксперту Отдела охраны природных ресурсов Администрации города.

Сотрудник журнала «Успехи современной биологии»: Объясните, пожалуйста, такое явление как смоги. Каким образом они возникают и какой ущерб они наносят?

Эксперт Отдела охраны природных ресурсов Администрации города:

Смоги – это сильное видимое загрязнение. Так, в результате смога в 1948 году в США, штате Пенсильвания погибло 20 человек; в 1952 году в Лондоне погибло 4 тысячи человек; в 1976 году в Италии в городе Сиза погибла 1000 человек.

Различают 2 вида смога:

*смог лондонского типа – смесь газообразных загрязняющих веществ с твердыми взвешенными частицами и водяным паром. Вызывает признаки удушья, астмы, раздражает слизистые, вызывает аллергии.

*смог лос-анджелесского типа – следствие фотохимических реакций загрязняющих веществ, содержащихся в отработанных газах транспорта и вызван вторичным загрязнением. Главные ядовитые компоненты – озон, угарный газ, оксиды азота, перекись ацетилнитрата.

2 NO + O2 → 2NO2

NO2 + hν → NO + O

O + O2 + M → O3 + M М – Ме аэрозоль

O3 + NO → O2 + NO2
Озон и атомарный кислород вступают в реакции с углеводородами, в первую очередь с двойными связями связями. Образуются активные радикалы, вступающие в реакцию с молекулярным кислородом, окислами азота с образованием токсических продуктов. Углеводороды – «горючее» этого процесса.


3. Закрепление учебного материала (способов действий).

Цели этапа:

- обеспечение понимания планируемого результата деятельности, основных путей его достижения;

- формировать у обучающихся самооценку качества своей учебной деятельности;

- получить достоверную информацию о достижении всеми обучающимися запланированных результатов обучения.



Цели этапа урока достигаются посредством:

-организации индивидуальной и коллективной работы по решению проблемных задач;

- оценки коллективной и индивидуальной работы обучающихся.-


3.1. Решение практических задач в учебных группах.

Преподаватель: В рамках работы конференции решено создать творческие группы для поиска решений важных экологических проблем.

Перед вами на столах имеются распечатанные задания, на их решение Вам отводится 10 минут. Прошу группы приступить к их выполнению, сохраняя исходный групповой состав.



Практические задания:

1. Озоновая дыра — это значительное пространство в озоносфере планеты с заметным понижением (до 50%) содержания озона (О3). К настоящему времени зарегистрирована от года к году расширяющаяся (темпы расширения 4% в год) озоновая дыра над Антарктидой и менее значительное аналогичное образование в Арктике. Причины возникновения озоновых дыр носят как естественный, так и антропогенный (от выбросов фреонов и сведения лесов — источника кислорода) характер.

Установите, во сколько раз увеличится площадь озоновой дыры за 5 лет.

2. Накопление в атмосфере парниковых газов (углекислого и др.) является опасным для всех стран. Выберите из списка одну первоочередную природоохранную задачу для экономически развитой Германии (А) и другую — для экономически слабо развитой Эфиопии (Б), выполнение которой будет способствовать ослаблению парникового эффекта:

а) запретить охоту;
б) прекратить строительство промышленных теплиц по выращиванию овощей;
в) прекратить уничтожение лесов;
г) уменьшить сжигание нефтепродуктов;
д) уменьшить поступление в атмосферу фреонов;
е) противостоять процессу роста городов.
Объясните свой выбор.

3. Рассмотрите таблицу, в которой показано количество выбрасываемых в атмосферу Казани основных загрязняющих веществ.

Поступление в атмосферу Казани загрязняющих веществ (в тыс. /год)


Загрязняющие вещества

Стационарные источники

Транспорт

Пыль

4,4



Оксид серы (IV)

5,1



Оксид углерода (II)

2,8

70,0

Оксиды азота

10,1

3,8

Летучие органические соединения

4,9



Нефтепродукты

0,3

16,2

Прочие

0,4



 Рассчитайте количество загрязняющих веществ, которое за год (в тыс. т) выделяют в атмосферу Казани транспорт и стационарные источники (заводы, фабрики и т. п.). Кто загрязняет атмосферу больше — транспорт или стационарные источники? Во сколько раз? Рассчитайте, сколько килограммов атмосферных загрязняющих веществ приходится в год на одного жителя Казани (население Казани составляет 1136000 человек).

4. С развитием промышленности и транспорта кислород во все больших количествах используется на горение. Например, легковой автомобиль за 1,5 тыс. км пробега расходует суточную норму кислорода одного человека (в среднем человек в сутки потребляет 500 л О2, пропуская через легкие 12 т воздуха). За один трансатлантический рейс современный реактивный самолет использует 35 т кислорода.

Определите сколько человек лишатся кислорода:


  1. при показательном автопробеге Москва – Симферополь и обратно, если в составе пилотона 32 легковых автомобиля?

  2. за год работы компании “Люфтганза”, аэробусы которой делают по 2 вылета ежедневно?




5. Задание на дом.

Цели этапа:

- провести анализ и оценку успешности достижения цели урока, перспектив последующей работы;

- мобилизовать обучающихся на рефлексию результатов учебной деятельности;

- поставить цели самостоятельной работы для обучающихся (что должны сделать обучающиеся в ходе выполнения домашнего задания).



Цели этапа урока достигаются посредством:

- выставления и обоснования отметок обучающимся;

- достижения открытости обучающихся в осмыслении своих действий и самооценки;

- определения для обучающихся содержания и объема домашнего задания.

работы.

3.1. Подведение итогов урока.

Председатель: Подведем итог. Известно, что без пищи человек может жить пять недель, без воды – пять дней, а без воздуха пять минут. Между тем загрязнение атмосферного воздуха давно превзошло допустимые пределы. Запыленность, содержание углекислоты в атмосфере возросли в десятки раз по сравнению с началом 20 века. Газовая оболочка Земли состоит в основном из азота, кислорода, аргона и небольшого количества гелия, неона, криптона и других газов. Вернее сказать, состояла. Сегодня она содержит также немало газов и ядовитой пыли, представляющих собой либо продукты сгорания промышленного или бытового происхождения, либо результаты выброса в атмосферу мелких частиц твердых отходов.

Загрязняющие вещества распространяются в верхних слоях атмосферы, а это приведет к разрушению защитного озонового слоя.



Заместитель председателя: Надеемся, что наша конференция повлияла на ваше отношение к проблемам атмосферы и вы не будете колебаться в выборе между сиюминутными нуждами и будущим планеты. И давайте не будем забывать, что Природа – наш общий Дом. С общим Солнцем, что нас согревает, с общей землей, что нас кормит, с общей водой, что утоляет нашу жажду, с общим воздухом, которым мы все не надышимся. И задумаемся как все устроено внутри, по каким законам живут обитатели этого огромного, прекрасного и богатого Дома, где наше – человеческое – место в этом Доме, и как нам жить так, чтобы он стал еще краше, прочнее и богаче?

От нас вам большое спасибо за ответственный подход к делу и напряженную, плодотворную работу.



Преподаватель: Подводя итог сегодняшнего урока, хочу сказать, что целей, поставленных в начале занятия мы достигли: раскрыли сущность глобальных, локальных и региональных проблем, возникших в результате хозяйственной деятельности человека в атмосфере.

Студенты, активно участвовавшие в подготовке и проведении урока получают следующие отметки (дается оценка деятельности каждого студента получающего соответствующую отметку).


3.2. Домашнее задание.

Написать сочинение «Жалобная книга природы».




Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал