Методическое объединение учителей естественно научного цикла. Интегрированный урок icon

Методическое объединение учителей естественно научного цикла. Интегрированный урок


Смотрите также:
Методическое объединение учителей естественно научного цикла...
Методическое объединение учителей предметов естественно научного цикла Банк данных...
Методическое объединение учителей социально гуманитарного цикла...
Методическое объединение учителей эстетического цикла и физического воспитания...
Учебно-методическое пособие Выпуск №4...
Анализ работы методического объединения учителей гуманитарного цикла в 2009-2010 учебном год...
Ж. Ю. Черновская, учитель химии...
Общеобразовательная школа Костромской области...
Отчёт методической работы объединения учителей естественно-математического цикла за 2009-2010...
Методическое объединение естественно математического цикла Долгова Наталья Викторовна...
Методическое объединение естественно математического цикла Долгова Наталья Викторовна...
Анализ работы методического объединения учителей естественно географического цикла за 20 10 201...



Загрузка...
скачать
ГОУ СОШ № 1029

2009-2010 учебный год

Методическое объединение учителей естественно - научного цикла.

Интегрированный урок


Тема. «Тепловые двигатели и их влияние на окружающую среду».

Урок разработан учителями методического объединения естественно – научного цикла ГОУ СОШ №1029 САО г. Москвы.

Учитель биологии - Третьякова Вера Николаевна – председатель методического объединения.

Учитель географии - Третьякова Надежда Ивановна.

Учитель химии - Подлеснова Ирина Александрова.

^ Учитель физики - Бубнова Ольга Николаевна.

Цель: продолжить формирование политехнического восприятия и анализа целостности картины окружающего мира.

Задачи урока:

  • образовательные

  • выяснить принцип действия тепловых машин на примере двигателя внутреннего сгорания;

  • продолжить формирование понятия КПД;

  • выяснить, в чем заключается негативное влияние тепловых двигателей на окружающую среду и человека;

  • дать представление о составе выхлопных газов автомобиля

  • выяснить состояние атмосферы в Москве и САО

  • определить пути уменьшения негативного воздействия автотранспорта на состояние атмосферы

  • развивающие

  • развитие экологического мышления на примере экологической ситуации Москвы и САО;

  • продолжить формирование умения работать с графиками и диаграммами;

  • развитие логического мышления;

  • воспитательные

  • указать на практическую значимость в целях политехнического воспитания.

Тип урока: интегрированный урок. Урок рассчитан на 2 часа.

^ Форма урока: фронтальная беседа; обсуждение - диспут.

Использование ИКТ на уроке: урок с использованием мультимедийных информационных технологий.

Оборудование: ноутбук, мультимедийная установка, экран.


^ План урока



Этап урока

Приемы и методы

Время (мин).

1

Организационный момент.




2

2

Актуализация. Проверка домашнего задания.

Фронтальный опрос.

4

3

Мотивация.

Создание проблемной ситуации.

2

4

Усвоение новых знаний.

Объяснительно-иллюстративный метод, проблемный метод. Использование мультимедиа.

30

5

Первичное закрепление.

Решение качественных задач. Фронтальная форма.

5

6

Подведение итогов.

Домашнее задание.

Систематизация и обобщение материала с использованием опорного конспекта. Фронтальная форма.

2


Ход урока

1. Организационный момент.

2. Актуализация.

Учитель физики.

Вопросы:

  • Дайте формулировку первого закона термодинамики.

  • Какие процессы изображены на слайде (слайд 1)?

  • На что идет подводимое к системе количество теплоты в каждом из этих процессов?

  • Какого процесса здесь нет? Почему?

  • Какие из этих процессов более выгодны с точки зрения совершения работы?

3. Мотивация.

Учитель физики.

Вопросы:

  • Где могут применяться эти процессы?

  • Для чего нужны двигатели?

  • Что происходит в двигателях? Как преобразуется энергия?

Учащиеся самостоятельно формулируют тему и определят основные задачи урока.

  • Что сегодня на уроке мы должны узнать о тепловых двигателях? (план урока записан на доске).

Тема сегодняшнего урока: «Тепловые двигатели и их влияние на окружающую среду». Учащиеся записывают тему урока в тетрадь (слайд 2)


План урока № 1.

  1. Понятие «Тепловой двигатель».

  2. Устройство и принцип работы теплового двигателя.

  3. КПД.

  4. Загрязнение окружающей среды.

  5. Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека.

  6. Пути решения возникших экологических проблем.

^ 4. Усвоение новых знаний.


Учитель физики.

Вопрос:

  • Для чего нужны тепловые двигатели? Дайте определение тепловых двигателей.

^ Тепловой двигатель - устройство, превращающее внутреннею энергию топлива в механическую (слайд 3).


Рассмотрим устройство и принцип работы теплового двигателя на примере двигателя внутреннего сгорания (рассматриваются основные детали ДВС – слайд 4).

Механическая работа в тепловых двигателях производится в процессе расширения некоторого вещества, которое называется рабочим телом.

Вопросы:

  • Что служит рабочим телом в ДВС?

  • Что еще кроме бензина попадает в камеру сгорания?

  • Для чего нужен бензин?


Рабочим телом (слайды 5).у всех тепловых двигателей является газ, который совершает работу при расширении. В процессе своего расширения рабочее тело давит на поршень и, перемещая его, совершает механическую работу. Чтобы двигатель совершал работу, необходима разность давлений по обе стороны поршня. Во всех тепловых двигателях эта разносить давлений достигается за счет повышения температуры рабочего тела на сотни градусов по сравнению с температурой окружающей среды. Такое повышение температуры происходит при сгорании топлива, и необходимое для этого тепло рабочее тело получает в самом двигателе (рабочее тело – продукты сгорания топлива)

Рабочий цикл 4-тактного карбюраторного ДВС совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала (слайды 6,7).

При 1-м такте - впуске - поршень движется от верхней мёртвой точки (в. м. т.) к нижней мёртвой точке (н. м. т.). Впускной клапан при этом открыт и горючая смесь из карбюратора поступает в цилиндр.

В течение 2-го такта - сжатия, - когда поршень движется от н. м. т. к в. м. т., впускной и выпускной клапаны закрыты и смесь сжимается до давления 0,8 - 2 МПА). Температура смеси в конце сжатия составляет 200-400°C. В конце сжатия смесь воспламеняется электрической искрой и происходит сгорание топлива. Сгорание имеет место при положении поршня, близком к в. м. т. В конце сгорания давление в цилиндре составляет 3-6 МПа, а температура 1600-2200°C.

3-й такт цикла - расширение - называется рабочим ходом; в течение этого такта происходит преобразование тепла, полученного от сгорания топлива, в механическую работу.

4-й такт - выпуск - происходит при движении поршня от н. м. т. к в. м. т. при открытом выпускном клапане. Отработавшие газы вытесняются поршнем.

Тепловой резервуар с более высокой температурой, передающий теплоту тепловому двигателю, называется нагревателем, а забирающий остатки тепла с целью вернуть рабочее тело в исходное состояние – холодильником.

Итак, в любом тепловом двигателе условно можно выделить 3 составляющих: рабочее тело, нагреватель, холодильник (слайд 8, 9).

Вопрос:

  • Что служит нагревателем в ДВС?

От нагревателя рабочее тело (газ) получает количество теплоты Q1. В результате – газ может совершить работу.

Вопросы:

  • Все ли количество теплоты, переданное нагревателем, идет на совершение работы?

  • Куда идет остальная часть?

  • Что служит для ДВС холодильником?

  • Какая величина будет показывать, какая часть от полученной энергии идет на совершение работы?

  • Что такое КПД?

КПД теплового двигателя называют отношение работы Аʹ, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

Если обозначить через Q1 количество теплоты, полученного рабочим телом от нагревателя, а через Q2 - количество теплоты, отданного рабочим телом холодильнику, то, согласно закону сохранения энергии работа, совершенная двигателем – Aʹ, равна

Aʹ= Q1 - Q2

КПД теплового двигателя может быть вычислено по следующей формуле:



Вопросы:

  • Может ли КПД быть больше 100 %? Равно 100%?

  • Почему?

Действительно, КПД тепловых двигателей не высок (слайд 10).

КПД карбюраторного двигателя – 25 -30 %. Куда идет 70% теплоты, полученной от нагревателя.

Таким образом, в двигателе рабочее тело при расширении часть теплоты неизбежно отдаёт холодильнику (атмосфере) вместе с выхлопными газами.

Вопросы:

  • Каким образом можно увеличить КПД? (слайд 11)

  • Сказывается ли это на окружающей среде? Влияет ли человек на состояние воздуха? (загрязняет в процессе хозяйственной деятельности) (слайд 12)


Учитель химии.

Ребята! Давайте вспомним состав атмосферы.

Вопросы:

  • Что такое атмосфера? (газовая оболочка Земли)

  • Каков состав атмосферы? (азот 78% и кислород 21% , 1% другие газы)

  • Одинаков ли он в разных местах планеты? Где воздух наиболее загрязнен?

  • (в крупных городах и промышленных центрах)

  • Что понимается под загрязнителями атмосферы? (то чего в ней быть не должно).

  • Какими веществами загрязнен воздух?

  • Пыль 31%

  • Углекислый газ 8%

  • Оксиды азота 29%

  • Оксиды серы 15%

  • Органические вещества 17%

Вопрос:

  • Откуда они в выхлопных газах автомобиля? (неполное сгорание, низкое качество топлива, плохая регулировка двигателя, стирание колесных покрышек, асфальта, тормозных колодок).


Автомобиль поглощает 2 т топлива, 30 т воздуха, 4,5 т кислорода; выбрасывает 700 кг угарного газа, 400 кг диоксида азота, 230 кг углеводородов, соединения хрома, марганца, кобальта, никеля, свинца. (слайд 13, 14).


Вопросы:

  • Какие вещества необходимы для того, что бы автомобиль мог двигаться? (бензин и воздух)

  • Оцените состояние атмосферного воздуха в Москве по карте. Почему оно такое напряженное? (Большое количество транспорта, много магистралей, автомобильные пробки) (слайд 15).


^ Структура загрязнения атмосферы Москвы: 83% автотранспорт, 10% энергетика, 3 нефтепереработка, 4 металлургия. (слайд 16).

Вопрос:

  • Какая отрасль вносит наибольший вклад в загрязнение воздуха? (автотранспорт)


^ Вклад округов в загрязнение воздуха Москвы, индекс загрязненности атмосферы по округам. (слайд 17, 18)

Вопросы:

  • В каком из округов Москвы, по вашему мнению, наибольшее загрязнение атмосферы? (ЦАО)

  • Почему вклад САО не очень большой 10 %? (мало промпредприятий, спальный район, много зелени, роза ветров - северные и северо-западные)

  • Исходя из диаграммы распределения земель в округе, определите основные загрязняющие воздух объекты. Это транспортные магистрали Дмитровское, Ленинградское, Волоколамское шоссе, автотранспорт. В таких местах концентрация вредных загрязняющих веществ непосредственно на проезжей части в 4 - 16 раз, а на тротуарах - в 2 - 8 раз превышает допустимые пределы. (слайд 19, 20).


^ Учитель биологии.

Вопросы:

  • Как будет влиять выхлопные газы на здоровье человека?

  • Где в основном будут располагаться выхлопные газы в атмосфере? (Выхлопные газы автомобиля тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли.)

  • На кого в первую очередь будут они оказывать влияние? (Ребенок, сидящий в коляске на тротуаре улицы с большим движением транспорта, вдыхает гораздо больше токсичного воздуха, чем гуляющие с ним взрослые.)

  • При покупке автомобиля, какой вы выберите: с открытым верхом или с закрытым? Почему? Чем автомобили с открытым верхом опасны для здоровья человека? (слайд 21)

  • Когда автомобиль выбрасывает в атмосферу больше всего отработанных газов? (при прогреве машины, при холостом ходе).


^ Учитель географии.

Каждый автомобиль, стирая шины, ежегодно поставляет в воздух города 5 - 8 кг резиновой пыли.

Конечно же, загрязнение воздуха плохо отражается на самочувствии людей, более того, ухудшение качества воздуха опасно для здоровья горожан. Человек в сутки потребляет в среднем около 25 кг воздуха. И если вдыхаемый воздух загрязнен, то вредные вещества накапливаются в организме человека, вызывая заболевания верхних дыхательных путей (такие как бронхит), легких, сердца и кровеносных сосудов, крови. Особенно вредны для человека выхлопные газы автомобилей. Они вызывают головную боль, нарушение сна, потерю аппетита, головокружение и т.д.

Вопрос:

  • Что образуется в атмосфере над автомагистралями? (смог) (слайд 22).

Одним из тяжелых последствий загрязнения воздуха является смог (от английских слов smoke - дым + fog - туман) - смешивание пыли и мельчайших капель воды. С бурным ростом автомобильного транспорта крупные города стали все чаще окутываться дымкой - пеленой из выхлопных газов. При определенных погодных условиях это приводит к образованию смога.

Вопросы:

  • Как образуется смог?

  • Куда будет подниматься теплый воздух?

  • А что будет происходить, если воздух у поверхности Земли холодный, а теплый воздух расположен выше? (загрязненный воздух подняться вверх не может. Загрязняющие вещества накапливаются над поверхностью, образуется смог).

У многих людей смог вызывает головную боль, тошноту, раздражает глаза и горло, а также вызывает обострения хронических заболеваний дыхательных путей (бронхита, астмы и др.).

  • Что является самым лучшим и надежным защитником воздуха от загрязнения? (растения).


^ Рассказ учителем географии о роли растений в природе.

Деревья очищают воздух и от вредных промышленных и выхлопных газов. Поэтому тротуары, жилые, торговые и общественные здания изолируют от проезжей части улиц рядами деревьев и кустарников.

На листьях деревьев в большом количестве оседает пыль, содержащаяся в воздухе.

Многие деревья и кустарники, например береза, ель, тополь, обладают способностью выделять летучие биологически активные вещества, уничтожающие или подавляющие рост и развитие бактерий в воздухе. Тополь больше всего выделяет кислорода. Сирень и вяз улавливает от 20 -80 % пыли и аэрозолей.

Благотворное влияние на воздух оказывают и газоны. С их поверхности испаряется вода, способствуя увлажнению воздуха и снижению его температуры. Газоны поглощают приносимую ветром пыль, выделяют вещества, убивающие болезнетворные микробы. Поэтому в жаркие летние дни вблизи этих «зеленых ковров» так легко дышится.


^ Учитель биологии.

В листьях дерева хлорофилловые зерна поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек.

За один теплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220 - 280 кг углекислого газа, выделяя при этом 180 - 220 кг кислорода. Деревья очищают от углекислого газа приземный слой воздуха толщиной приблизительно 45 м.

Вопрос:

  • Можно ли собирать грибы и ягоды, растения вдоль оживлённых магистралей? Почему? (Нельзя, на расстоянии до 25 м т.к. они накапливают в себе вредные вещества).

В придорожных растениях в 10-100 раз возрастает концентрация свинца, который попадает в растения через воду и почву. Почва и вода вблизи дорог загрязнены свинцом выхлопных газов: ведь каждый автомобиль выбрасывает около 80мг свинца за километр пройденного пути. Наконец, придорожные растения накапливают радиоактивные вещества, особенно бессмертник и тысячелистник.

Вопросы:

  • Что еще, кроме выхлопных газов, в работе автомобиля влияет на здоровье человека? (шум) (слайд 23).

Шум работающих двигателей и движущихся автомобилей оказывает раздражающее действие на нервную систему людей, мешает им работать и отдыхать.

  • Как образуется этот шум? (Шум создается главным образом от выброса в атмосферу отработавших в двигателе газов и от взаимодействия шин с дорогой).

  • Какие автомобили производят больший шум? (грузовые автомобили)

  • Как его можно уменьшить? (использовать глушители).

  • Почему говорят, что запах «нового автомобиля» очень вредит здоровью?

  • Какие еще аспекты, связанные с автотранспортом влияют на здоровье человека и состояние окружающей среды? (Антигололёдные реагенты опасны для здоровья) (слайд 24)

  • Водители автомобилей чаще всего мусорят на дорогах (слайд 25)


Соответственно, нужно иметь железное здоровье для того, чтобы быть водителем автомобиля и его пассажиром.

При работе тепловых двигателей в качестве холодильника используется окружающая среда.

  • Как этот факт будет сказываться на состоянии атмосферы? (происходит повышение температуры окружающей среды).


^ Учитель химии и экологии.

Этот эффект усиливается тем, что при сгорании огромного количества топлива повышается концентрация углекислого газа в земной атмосфере. А при большой концентрации углекислого газа атмосфера плохо пропускает тепловое излучение нагретой Солнцем поверхности Земли, что приводит к «парниковому эффекту». В результате этого средняя температура на Земле неуклонно повышается. Это грозит глобальным потеплением с нежелательными последствиями (таяние ледников и подъем уровня мирового океана).

Человек, являясь частью биосферы, становится заложником собственной деятельности.

  • Мы назвали столько отрицательных фактов влияния автотранспорта на атмосферу и здоровье человека. Может, стоит отказаться от автомобилей?

  • Какие положительные моменты есть в использовании автотранспорта?


^ Рассказ учащихся о роли автотранспорта в жизни человека.

Появление автомобиля в нашей жизни – это польза для общества.

Прежде всего, автомобиль – это удобный транспорт, это транспорт, который позволяет быстро переместиться из одной точки в другую.

Автомобиль – это также и удобство перемещения, перемещения тяжестей, которые человек, естественно, должен с собой переносить, перевозить.

Это наша «скорая помощь».


^ 5. Первичное закрепление.

Для многих людей это способ получить удовольствие (сесть за руль автомобиля и уйти от всех проблем).

  • Какие же тогда надо принять меры, чтобы использовать автомобили, но как можно меньше загрязнять окружающую среду? (слайды 26-27)

  • Состояние воздуха в столице ежедневно отслеживают 9 автоматических станций контроля за атмосферой, расположенные во всех округах, 5 передвижных экологических лабораторий.

  • Наибольшее количество выбросов происходит в автомобильных пробках, чтобы улучшить дорожную и экологическую ситуацию в городе, введены в строй третье транспортное кольцо, тоннели на Ленинградском и Волоколамском шоссе.

  • Модифицируется и парк автотранспорта: Суммарный выброс токсичных веществ у автомобилей, работающих на сжиженном газе, значительно меньше, чем у машин с бензиновыми двигателями и имеет показатель по токсичности почти в 4 раза меньше. (слайды 28-30)

  • ^ Большое внимание придается разработке устройства снижения токсичности-нейтрализаторов

  • Эффект от использования нейтрализаторов достигается внушительный: при оптимальном режиме выброс в атмосферу оксида углерода уменьшается на 70-80%, а углеводородов-на 50-70%.

  • Перевод автотранспорта на дизельные двигатели. Перевод автотранспорта на дизельные двигатели уменьшает выброс в атмосферу вредных веществ. В выхлопе дизеля почти не содержится ядовитой окиси углерода, так как дизельное топливо сжигается в нем практически полностью.

  • В современных автомобилях стали применяться гибридные двигатели (ДВС и электродвигатели, каждый включается в зависимости от условий)

  • Каким мы хотим видеть автомобиль будущего?

Сделать их такими – задача для будущих поколений, и для вас в том числе.


^ 6. Домашнее задание

Заполнить таблицу аргументов (рефлексия) (слайды 31)

Примечание: таблица выдается в начале урока, учащиеся ее заполняют в течение урока и дома. Не по всем пунктам они могут найти плюсы. На следующем уроке эта таблица обсуждается с учащимися.


Автотранспорт


Точка зрения

плюсы

минусы

География







Химия







Биология







Физика







Экология








Дома вы делаете письменно домашнее задание.

На следующий урок мы разбираем все плюсы и минусы автотранспорта и обсуждаем полученные результаты.






Скачать 162.88 Kb.
оставить комментарий
Дата04.03.2012
Размер162.88 Kb.
ТипУрок, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх