Открытый урок "Энергия солнца или углеводороды"

Сценарий открытого урока в 9-11 классы в форме круглого стола по теме

«Энергия солнца или углеводороды»

Урок обобщающего повторения в 9 классе по теме «Топливно-энергетический комплекс России», проводится в форме круглого стола. Учащиеся заранее получили опережающие проблемные задания по основным темам конференции, подготовили свои выступления. В соответствии с типами проблемных заданий были сформированы 4 группы выступающих: «Менеджеры», «Экологи», «Экономисты», «Эксперты»

Учитель на данном уроке выступает в роли ведущего, основная роль на уроке отводится ученикам. В ходе обсуждения вопросов круглого стола группа учеников заполняют протокол конференции.

Цель урока:

Формирование предметно- аналитических, самообразовательных и коммуникативных компетенций при повторении и обобщении темы «Топливно-энергетический комплекс».

Развивающие задачи: Формирование навыка самообразования и дискуссионной культуры.

Воспитывающие задачи: продолжать формировать чувство бережного отношения к природе.

Вступительное слово учителя: - Здравствуй, ребята! Сегодня нас с вами ожидает необычный урок – круглый стол по теме «ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ промышленности РОССИИ». Мы с вами уже изучили тему «Межотраслевые комплексы России», а учащиеся 8 класса познакомились с природой России, но остались нераскрытыми проблемы и перспективы нашей промышленности, не раскрыты экологические проблемы. Давайте ещё раз повторим материалы этой темы и выясним, какие есть перспективы у отраслей России, не нанося вреда природы.

Первый проблемный вопрос нашего круглого стола - НЕФТЬ – НАШЕ БЛАГО ИЛИ НАША БЕДА?

НЕФТЯНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ –менеджер нефтяной промышленности.

Нефтяная промышленность – одна из ведущих отраслей топливно- энергетического комплекса и всего хозяйства. Она производит важнейшую продукцию – различные виды топлива и химического сырья. Также для России экспорт нефти остается важнейшим источником валютных доходов в бюджет страны. Основными нефтедобывающими базами России являются: Западно – Сибирская 70 % добычи; Волго-Уральская 20% добычи; Тимано – Печёрская и Северо-Кавказская на долю которых приходится 10% добываемой нефти. Транспортируют нефть по нефтепроводам, общая протяжённость которых составляет 48 ты.км. По нефтепроводам нефть передаётся для переработки на нефтеперерабатывающие заводы. На них из нефти получают различные виды топлива (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут) и разнообразные соединения, служащие сырьём для получения химической продукции (пластмасс, полимеров, химических волокон)

ПРОБЛЕМЫ РОССИЙСКИХ НПЗ – выступление экономиста Более 50 % добываемой в России нефти экспортируется. Однако экспортировать сырую нефть невыгодно, т.к. её стоимость намного меньше, чем стоимость продуктов нефтепереработки. В России работают 26 нефтеперерабатывающих заводов, но большинство из них эксплуатируются более 40-70 лет. На них недостаёт современного оборудования, а глубина переработки нефти составляет чуть более 70 % ( в развитых странах – 85-90%). Выход наиболее ценных светлых нефтепродуктов ( бензин, керосин ) из 1 тонны нефти в России составляет около 60 % ( в развитых странах –92% ), а их качество не соответствует мировым стандартам. Поэтому в нефтеперерабатывающей промышленности России наблюдается перерасход сырой нефти, а продукция нефтепереработки неконкурентноспособна на мировом рынке.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ – выступление эколога Интенсивно эксплуатируя месторождения нефти и газа, человек не задумывается об экологических последствиях своей деятельности. А тем не менее, по различным причинам при добычи и транспортировке нефти часть сырья выливается на земную поверхность и попадает в водоёмы. Особенно сильное воздействие на окружающую среду происходит при авариях, сопровождающихся утечками нефти и газа. При утечках нефти загрязняются почвы, что приводит к гибели растительности. В течение многих десятилетий хрупкая северная природа залечивает раны, нанесённые нефтяными разливами. Попадая в реки, нефть убивает там всё живое, в том числе водоплавающих птиц и рыб. Только в 1988 году при прорывах нефтепроводов на Самотлорском месторождении в воды Самотлорского озера попало около 110 тыс. тонн нефти. Так же известны случаи попадания нефти и мазута в реку Обь. ПРОБЛЕМЫ ДОБЫЧИ – комментарии учителя

1. Сокращение объёмов добычи нефти в результате многолетней эксплуатации месторождений.

2. Неполное извлечение нефти из эксплуатируемых скважин.

3. Потери при транспортировке нефти.

4. Неполная переработка нефти на НПЗ.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ – выступление экономиста. На сегодняшний день нефть остаётся основной статьёй российского экспорта и основным источником валютных поступлений в бюджет страны. Развитие нефтедобычи должно предполагать рациональное использование нефтяных запасов, внедрение энергосберегающих технологий, уменьшение потерь на всех этапах добычи и транспортировки нефти, изучение новых месторождений Дальнего Востока и Восточной Сибири, шельфа Каспийского, Баренцева, Балтийского морей и острова Сахалин.

Следующий вопрос нашего круглого стола - ХХ ВЕК – ВЕК НЕФТИ, А ХХI - ?

ГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ - выступление менеджера Газовая отрасль России - одна из основных отраслей топливно- энергетического комплекса экономики. По запасам природного газа Россия занимает 1 место в мире ( 48 трлн. куб. м, что составляет 25 % мировых запасов газа). По объёмам добычи газа Россия также занимает 1 место в мире (650 млрд. куб. м в 2010 году). Экспорт российского газа в 2010 году составил около 185 млрд. куб. м газа. Доля газа в общем объеме производства и внутреннего потребления энергетических ресурсов составляет около 60%. Газовая отрасль занимает 8 %в структуре ВВП, обеспечивает до 25 % доходов бюджета, а также более 19 % поступлений валютной выручки государства за счет экспортных поставок газа. (слайд 10) Основными газоносными бассейнами в России являются Западно-Сибирский (90 % добычи газа), Оренбургско-Астраханский ( 6 % добычи) и Тимано-Печёрский (1 % добычи). Газовый сектор нашей страны является одним из ведущих по объёмам энергии, поставляемой потребителям, и наиболее полно отвечает требованиям предъявляемым к энергетике будущего.

ПРОБЛЕМЫ ГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ - выступление экономиста Одна из основных проблем газовой отрасли - это истощение прежних объемов добычи газа и его поставок потребителю. Старые месторождения истощаются, и все острее стоит проблема возобновления ресурсной базы. Несколько крупнейших месторождений в том числе, Уренгойское и Ямбургское, на которых добывается около 70% всего российского газа, вступают в стадию падающей добычи. Стоит проблема строительство новых газопроводов и газохранилищ. Нужно принимать меры по рациональному использованию газа и использование попутного нефтяного газа. Также с каждым годом стремительно увеличивается спрос на природный газ как на моторное топливо. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ –Увеличение добычи газа к 2030 году до 1 трлн. куб.м. предполагает освоение новых месторождений. Перспективной минерально-сырьевой базой мирового значения является полуостров Ямал. Через двадцать лет Ямал будет давать до 360 млрд куб. м газа в год. Важную роль в газодобыче будут играть месторождения, расположенные на российском шельфе морей Северного Ледовитого и Тихого океанов. В дальнейшем Россия будет увеличивать поставки газа в страны Европы и Азии. Две нитки «Северного потока», проложенные по дну Балтийского моря, обеспечат подачу в Европу 55 млрд. куб. м газа ежегодно. Также по дну Чёрного моря прокладывается газопровод «Южный поток», пуск первой нитки которого запланирован на 2015 год.

Учитель:Таким образом, Россия к 2030 году останется в мире ведущим производителем и экспортёром природного газа –Хотелось бы услышать мнение экологов о работе газовой отрасли? ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА Следующий вопрос нашего круглого стола - ЕСТЬ ЛИ БУДУЮЩЕЕ У АЭС? - выступление менеджера

Электроэнергетика является одной из ведущих отраслей промышленности и с каждым годом её значение будет только возрастать. Основным потребителем электроэнергии является промышленность. Электроэнергия производится на трёх основных типах электростанций: тепловые, гидравлические и атомные. В структуре производства доля ТЭС составляет 67% электроэнергии , ГЭС - 16% и АЭС – 17 % электроэнергии. Тепловые электростанции работают на газе, угле и мазуте. Самой крупной ТЭС в мире является Сургутская ГРЭС-2, работающая на природном газе. Из электростанций, работающих на угле, наибольшая установленная мощность у Рефтинской ГРЭС . Доля производства электроэнергии, вырабатываемой на ГЭС, составляет 16 %.Гидроэлектростанции в России строят в основном на крупных реках. Гидроэнергетический потенциал России очень велик, но используется сейчас только на 20 %..Крупнейшие ГЭС России: Саяно-Шушенская Красноярская Братская Усть-Илимская. Все они размещены в Восточной Сибири. Мощность атомных электростанций и производство электроэнергии на них постоянно растёт. Уже сейчас доля производства электроэнергии, вырабатываемой на АЭС составляет 17 %.В настоящее время в России работает 10 крупных АЭС. Крупнейшие из них: Курская, Смоленская, Кольская, Тверская, Нововоронежская. Большинство АЭС размещены в Европейской части России.

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА - выступление экономиста

Катастрофа на Чернобыльской атомной станции в 1986 году породила серьёзные сомнения в перспективах атомной энергетики. Опасность радиоактивного заражения больших территорий, возможность получить опасные и даже смертельные заболевания в результате облучения – серьёзный аргумент против возможностей получения энергии на таких типах электростанций. Но наряду с очевидными недостатками, у атомных станций есть и ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: - при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, у АЭС отсутствуют выбросы продуктов сгорания, включая парниковые газы - не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, особенно в регионах, наиболее удаленных от месторождений дешевого органического топлива. - Об экономичности и эффективности атомных электростанций может говорить тот факт, что из 1 кг урана можно получить столько же теплоты, сколько при сжигании примерно 3000 т каменного угля. АЭС имеют практически неограниченные ресурсы ядерного топлива на перспективу с учетом возможностей использование ядерного топлива, снятого с вооружения. Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях функционирования практически не имеют. Однако нельзя не заметить опасность АЭС при возможных форс- мажорных обстоятельствах: землетрясениях, ураганах, и т. п. - здесь старые модели энергоблоков представляют потенциальную опасность радиационного заражениятерриторий из-за неконтролируемого перегрева реактора, что случилось в марте этого года на японской станции Фукусима-1.

Поэтому главная задача при строительстве новых АЭС – размещение их в районах, не подверженных стихийным бедствиям.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ - выступление эколога Тепловые электростанции наиболее экологически «грязные». Они загрязняют окружающую среду выбросами в атмосферу двуокиси углерода СО2, который по мнению экологов, приводит к возникновению парникового эффекта. К тому же тепловые электростанции работают на исчерпаемых видах топлива. Гидроэлектростанции не загрязняют окружающую среду вредными выбросами. Но при их строительстве происходит затопление обширных площадей под водохранилища, особенно на равнинах, изменение климата и ландшафтов прилегающих территорий. Со временем в воде и на дне водохранилищ происходит накопление загрязнений. Создание каскадов ГЭС снижает скорость течения воды. Это приводит к ещё большему загрязнению рек и нарушает пути естественных миграций рыб. Атомные электростанции наносят меньший вред окружающей среде, чем ТЭС и ГЭС. Главная проблема, возникающая в ходе работы АЭС – обеспечение радиационной безопасности и захоронения радиоактивных отходов и отработанного ядерного топлива.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ – выступление экономиста. Одним из основных принципов развития электроэнергетики должен стать принцип экологической безопасности: создание современных очистных сооружений на работающих ТЭС, замену экологически грязных видов топлива – угля и мазута на более экологически чистый газ, строительство мини-ГЭС малой мощности с незначительной зоной затопления. Проведение энергосберегающей политики и замена традиционных источников энергии альтернативными. Изложите своё мнение по вопросу дискуссии – заполните таблицу в технологической карте. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ - выступление менеджера. Зачем России нужна альтернативная энергетика?

В России энергосбережение пока не получило должного развития, хотя возможности для экономии энергии в нашей стране огромны – это улучшение теплоизоляции зданий, применение экономичных источников освещения и многое другое, что позволяет экономить топливо. Всё большей популярностью пользуются энергосберегающие технологии, основанные на применении альтернативных и возобновляемых источников энергии: солнечной, ветряной, энергии приливов, геотермальной энергии и т.д. Они экологичны и возобновляемы, основой их служит энергия Солнца и Земли.

ПРИЛИВНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ - выступление экономиста ПЭС использует перепад уровней «полной» и «малой» воды во время прилива и отлива. В России существует единственная приливная электростанция — Кислогубская ПЭС, построенная в 1968 году на побережье Баренцева моря недалеко от Мурманска, преобразующая энергию морских приливов в электрическую.В перспективе существуют проекты крупных ПЭС Кольской и Мезенской на Белом море, где амплитуда приливов составляет 7-10 м. Планируется использовать также огромный потенциал Охотского моря, где местами, например на Пенжинской губе и Гижигинской губе , высота приливов составляет 12-14 м. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ - выступление эколога Опыт эксплуатации первых в мире приливных электростанций показал их экологическую безопасность. Использование приливной энергии ограничено главным образом высокой стоимостью сооружения ПЭС , возможностью их строительства только на берегу морей и океанов и не очень большой мощностью.

ВЕТРЯНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ - выступление эколога Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти ветряка, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор в свою очередь вырабатывает электрическую энергию. Россия обладает колоссальным суммарным потенциалом энергии ветра. В этом отношении наиболее перспективны такие районы, как Побережье Северного Ледовитого океана, Камчатка, Сахалин, Чукотка, Якутия, а также побережье Финского залива, Черного и Каспийского морей. Успешно работают ветроэлектростанции на Новой Земле, на островах Врангеля, Шмидта, Командорах (остров Беринга). Ветроустановки успешно заменяют на Севере малые дизельные электростанции, для работы которых необходимо завозить дорогостоящее топливо. НЕДОСТАТКИ: Мощность ветряных электростанций мала, и их работа зависит от погоды. К тому же они очень шумны, поэтому крупные ветряные электростанции даже приходится на ночь отключать. Наконец, для размещения ветряных электростанций необходимы огромные площади.

ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ - выступление экономиста (слайд 29,30) Геотермальные станции используют энергию горячего пара или воды, получаемых из недр Земли. Бассейны термальных вод выявлены в Бурятии, в Якутии, на севере Западной Сибири, Чукотке . Самый “горячий” район на Камчатке. Здесь выявлено 70 групп термальных источников, 40 из них имеют температуру около 100°С. В 1966 году здесь была построена Паужетская геотермальная станция. Принцип её действия прост – под землёй находится месторождение высокотемпературного пара и горячей воды. В земле пробурены скважины, из которых пар поступает на турбины электростанции. Помимо пара, из скважин поступает и горячая вода. За годы своего существования Паужетская геотермальная станция была прибыльной всегда, независимо от величины тарифов. Недавно на Камчатке введена в строй новая ГеоТЭС - Верхне-Мутновская геотермальная станция, которая будет обеспечивать более четверти потребности области в электроэнергии.

НЕДОСТАТКИ - выступление экономиста геотермальная энергетика не мобильна, она привязана к источникам, находящимся порой в труднодоступных, малоосвоенных, преимущественно горных районах. Еще одна сложность использования геотермальных вод – их высокая минерализация. В отдельных местах она достигает 400 граммов на литр. Из-за этого может наступить закупоривание скважин. Зарубежный опыт показывает, что затраты на строительство геотермальных ЭС сначала получаются больше. Однако поскольку эта энергия "дармовая", предлагаемая нам самой природой и к тому же возобновляемая, отопление потом становится дешевле в два раза. По мнению российских ученых Камчатка и Сахалин могут быть практически полностью обеспечены электроэнергией и теплом от геотермальных источников.

СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ – выступление футуролога. Солнечная энергия, поступающая за неделю на территорию нашей страны, превышает энергию всех российских ресурсов нефти, угля, газа и урана. Наиболее благоприятные районы для использования солнечной энергии в России — это Северный Кавказ, Ставропольский и Краснодарский края, Астраханская область, Калмыкия, Тува, Бурятия, Читинская область, Дальний Восток. Наибольшие достижения по использованию солнечной энергии имеет Краснодарский край, где за последние годы в соответствии с действующей краевой программой энергосбережения сооружено около сотни крупных солнечных систем горячего водоснабжения и множество мелких установок индивидуального пользования.

НЕДОСТАТКИ: Основным недостатком, ограничивающим широкое использование солнечной энергии, является большая зависимость солнечных электростанций от погодных условий и изменения количества солнечной энергии в течении суток и в разные сезоны года. К тому же оборудование для солнечных электростанций для большинства россиян остаётся очень дорогим. Изложите своё мнение по вопросу дискуссии – заполните таблицу в технологической карте.

ПОДВЕДЁМ ИТОГИ: - Давайте ещё раз вспомним тему нашего круглого стола и проблемные вопросы дискуссии. Какой вывод можно сделать из услышанного на сегодняшнем уроке?

Выступление экспертов

В ходе дебатов и споров пришли к мнению, что альтернативные электростанции строить нужно, т.к. с каждым годом увеличивается потребность в электричестве, а энергию, получаемую от традиционных электростанций, расходовать как можно бережнее и экономнее. В следующем году планируется также проводить такие мероприятия не только в рамках недели, но и на уроках географии.

Протокол конференции

«Энергия солнца или углеводороды».

От «24 » октября 2017г.