Разработка по физике на тему: Баламалы энергия-жарқын болашақ. (10 класс)

Сабақтың тақырыбы: Баламалы энергия-жарқын болашақ.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Жастарды энергия үнемдеу ісіне деген дұрыс көзқарасын қалыптастырып, олардың экологиялық сана-сезімдерін ояту, энергияны пайдалану, энергия мен энергия ресурстарын үнемдеу, қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне назар аудару;

Тәрбиелілік: Оқушыларды энергия және ресурстарды үнемдеу бойынша пайдалы іске тарту;

Дамытушылық: Оқушылардың ғылыми зерттеу және білімдерін тәжірибе жүзінде іске асыру қызығушылығын ынталандыру.

Көрнекіліктер: қанатты сөздер, слайд. Сабақтың түрі: Пікірталас сабағы. Ұйымдастыру кезеңі: Оқушыларды түгендеп, сабаққа дайындығын тексеру. Мұғалімнің кіріспе сөзі: Сәлематсыздар ма! Бүгінгі сабақтың тақырыбы «Баламалы энергия-жарқын болашақ» деп аталады. Бұл сабақтың мақсаты: «1. Жастарды энергия үнемдеу ісіне деген көзқарасын қалыптастырып, олардың сана-сезімдерін ояту;

2. Энергияны пайдалану, энергия мен энергия ресурстарын үнемдеу, қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне назар аудару;

3. Оқушыларды энергия және ресурстарды үнемдеу бойынша пайдалы іске тарту;

4.Оқушыларды ғылыми зерттеу және білімдерін тәжірибе жүзінде іске асыру қызығушылығын ынталандыру.» Сабақты өткізу үшін сыныпты 4 топқа бөліп ,әр топқа өздеріне тақырып бөлініп берілген . Сол тақырып бойынша олар өз пікірлерін айтып қорғайды. Ал енді сіздерді сол топтың басшыларымен таныстырайын. І топ. Тақырыбы «Жел электр станциясы.» Топ басшысы: Белгібаева Мая. ( Аудандық ғылыми-шығармашылық жұмысқа қатысып ІІІ орынды иеленді.) ІІ топ. Тақырыбы: «Күн электр станциясы.» Топ басшысы: Рысқұлова Жазира. ( Аудандық ғылыми-шығармашылық жұмысқа қатысып Алғыс хатпен марапатталды.) ІІІ топ. Тақырыбы: «Атом электр станциясы.» Топ басшысы: Кеңесбек Шалқар. (Айтыскер,ақын)

ІV топ. Тақырыбы:«Су электр станциясы.» Топ басшысы: Мырзақұлова Жансая. (Үнді биінің шебері)

Ендігі сөз кезегін оқушыларға берейін.

Темірқұлов Бекнұр. Сәлематсыздарма! Пікірталасқа келе жатып Жерден мынадай хабар алдым. Ол менен өзіне көмектесуін сұрапты.

Жер: О, Адамзат мен Жермін, менің зар-мұңымды тыңдаңдар!

Мен 5-миллиард жыл бұрын пайда болып, тіршілікке қажетті жағдайларды сақтап келдім. Саналы да, ақыл иесі АДАМ пайда болғанда, мен қандай қуандым десеңізші, себебі маған ие болатын, қорғап сақтай алатын иегерім бар деп есептедім. Менің бүгінім және ертеңім саған байланысты боларына сендім. Әттегенай, бірақ сен өзіңді менің байлығымның Патшасы секілді сезініп,жеке басыңды ғана ойлап, қажеттілігіңді толық қанағаттандырып осы күнге дейін емін еркін өмір сүріп келдің.Санаң өсіп,саның көбейген сайын, бір-біріңмен бәсекелесе отырып, еш аямай қойнауымдағы бар байлықты таласа-тармаса пайдаландың. Соның нәтижесінде тесілмеген жерім, қазылмаған қойнауым, ластанбаған өзен-көлім қалмады. Жасыл желегіме, аң құстарыма қауіп төнді.

Адам! Шыныңды айт,осы мәселелер туралы ой толғаған жоқсын. Уақыт өткен сайын мен әлсіреп барамын.Егер маған деген көзқарасыңды өзгертпесең, экологиялық мәдениетіңді көтермесең, өмірінің жалғасы-ұрпағыңа не қалдырасың!!! Сол ұрпағың жер бетінде алаңсыз, сен сияқты көсіліп өмір сүре ала ма?!

Адамдар өз анасына,қандай құрмет көрсетсе, маған,яғни Жерге де сондай қамқорлық жасауың керек ғой! Менде тіршілік көзі сарқылмағанда ғана, адамзат өміріне мәңгі жол ашылады, ұрпақ жалғастығы болады. Ойлан, АДАМ!

Темірқұлов Бекнұр: Біз жерге сонда зиян келтіреміз бе,қалай? Ұқпадым. Әй энергия көздерім, бері жақындап келіңдерші, не біз сіздерді өз қажеттігімізге қарай пайдаланып тіршілік жасап келеміз. Сонда сіздерден мына жер жапа шеге ме?!

І топ: Ия, мысалы көмірді алайық. Адам,күнделікті шектеусіз пайдаланады, оның да шектеулі қоры бар. Оны жаға отырып, жерге де, өзімізге де зиян келтіреміз. Біз оны пайдаланып- жерді де,жердің атмосферасын да ластаймыз, себебі, ол жанғанда оттегіні жұтады, ауаға көмірқышқыл газын бөледі. Оны жерден қазамыз. Бірақ қазған орнын жай қалдырамыз. Сол жерде қуыс пайда болады. Барлығы осылай жалғаса берсе,онда жер опырылып, көптеген қала, аудандар жердің астына кететін де шығар.Көмірдің қоры күннен-күнге азайып барады. Ал біз сол мәселені шешу үшін ешқандай әрекет жасамаймыз. Бірақ көмірсіз өмірің тоқтатылуы мүмкін екендігін білесің бе?

Термодинамиканың заңына сәйкес, электр және механикалық энергияны алу кезінде көптеген жылу мөлшері қоршаған ортаға беріледі де, біртіндеп жер бетінің орташа температурасының артуына әкеліп соғады.Қазіргі кезде қозғалтқыштардың орташа қуаты - шамамен 1010 квт. Егер осы қуат 3*1012 квт-қа жетсе, орташа температура шамамен бір градусқа артады. Одан ары қарай температураның әсерінен мәңгі мұздардың еру қаупі туады да, дүниежүз імұхиттарының деңгейі тез арада көтеріледі.Сонымен қатар, өте үлкен масштабта отынды жағу кезінде, жер бетінің температурасы қатаң өседі де, атмосферадағы шығуы артады. Атмосферадағы көмірқышқыл газының су буымен бірге қосылуынан «парниктікәсерге» әкеліп соғады. Осыдан, атмосферадан көрінетін күн сәулесін өте нашар сіңіреді де, жербетін қыздырады. Қыздырылған жербеті көзгекөрінбейтін сәулеленуін шығарады да, олар, негізінен, атмосфералық көмірқышқыл газын сіңіреді. Аспанның ашық кезіндегі жерге түсетін күн сәулесінің 10-20%-ы ғарышқа шағылып қайта кетеді. Егер «парниктікәсер» болмаса, жербетінің температурасы шамамен 35°С жоғары болар еді. СО₂ шоғырлана ұлғаюынан жер бетінен жылулықтың сәулеленуінің сіңірілуі одан да көп болады. Оның әсері жер бетінің температурасының артуына әкеліп соғады.

Темірқұлов Бекнұр: Солай ма? Иә, ойламадым...

ІІ топ: Ал, мұнай ше? Оны алғаш рет 1932 жылы Губкин атты академик зерттеген болатын. Мұнайды дүние жүзінің 80 елінде өндіреді. Бензин, керосин, лигроин, парафин, дәрі-дәрмектер, пластмасса және тағы басқа заттарды жасайды. Жанар-жағар май, синтетикалық каучук, синтетикалық талшықтар, бояғыштар тағы және тағы басқа да шикізат үшін. Оны да шексіз деп ойламау керек.

Темірқұлов Бекнұр: Бірақ оның қоры 200-300 жылға жетеді емес пе?

ІІ топ: Жоқ. Шындығында мұнайда бірнеше жылға ғана жетуі мүмкін. Өйткені, жыл сайын оның өндірілу көлемі артып келеді. Мұнайды пайдаланып, сол арқылы табиғатқа да, жерге де зиян кетіреміз. Қалайша дейсіздер ғой? Жерге төгілген мұнай қалдықтары мен алаулы оттықтар төңіректегі топырақты барынша ластауда. Жағдай осылай жалғаса берсе, жер мен көктің арасын күл мен қоқыс қаптайтын болады. Бұл жағдайда адамдар қалай өмір сүреді?

ІІІ топ: Мұнайдан алынатын, онсыз ешбір көлігің орнынан жылжымайтын бензинді алайық.

Жеңіл көмірсутекті жанғыш қоспа, мұнай фракциясының ең жеңіл сұйықтығы. Бензиннің сандық сапалығына байланысты 5 маркасы бар. Аи-80, Аи-92, Ай-93, Ай-95, Ай-97. Оның бұлай бөлінуінің себебі, құрамындағы октан санына байланысты. Октан саны дегеніміз- қолданылып жатқан жанармайдың эталонда отынмен салыстырғандағы өнімділігін сипаттайтын сандық сапа. Бензиннің құрамымда октан саны неғұрлым көп болса, ол солғұрлым сапалы болып есептеледі.

Көлік двигателіне қолданғанда жақсы жануы үшін - бензинге белгілі қоспалар қосылады. Сол қоспа ішінде оның тез жанып кетпеуі үшін қосылатын қоспа - қорғасын. Бензин - көлік двигателі арқылы өтіп, ауаға қорғасын қалдықтарын да шығарады.

Темірқұлов Бекнұр: Бірақ оны қолданбай біз қалай өмір сүреміз?

ІІІ топ: Ойланып шешімін табуға тиіспіз, себебі адам біз әлемдегі бірден-бір ақыл иесіміз.

ІV топ: Ал енді табиғи газ жайлы айтайық. Табиғи газда дүние жүзінде бірнеше елдерде өндіріледі. Оны пайдаланып, жылуды аламыз. Оның да зиянды жағы бар. Газдың жеке қасиеттерін ескермей, қауіпсіздік ережелерін сақтамай қолданғанда, жарылып кету қаупі бар, әйтпегенде газбен көлікті қозғалтуға, үйді жылытуға, ас пісіруге қолдануға болады. Қазіргі кезде Қазақстанда газдың 100-ден астам қоры бар. Бірақ ол да шексіз емес. Газ да күннен күнге азайып бара жатыр. Егер оны шексіз деп қолдана беретін болсақ, қателесеміз! Газ 50-60 жылдан кейін таусылады. Онсыз қалай өмір сүреміз?...

Темірқұлов Бекнұр:Иә, иә... солай екен? Онда радиактивті отын бар емес пе, соны қолданамыз!

ІІІ топ: Иә, радиактивті энергия көзі бар. Біз өзімізге қолайлы болу үшін әртүрлі ірі АЭСтерді салдық. Бірақ жауапкершіліктің жоқтығынан анау Чернобыльдағы, Жапониядағы станцияларда жарылыстар болып, ауаға, суға қаншама радиактивті зат тарап кетті. Оның зардабын мыңдаған жылдар тартады, қаншама адамдарды өмірлерінен айырдық, бір қателігіктен адамдар жазылмас дертке ұшырады. Бұнымен қоймай қалдықтарды жер астына жасырдық. Бұл қай ісіміз?! Табиғаттың тепе-теңдігін құрттық қой!

Темірқұлов Бекнұр: Бірақ біз бұны әдейі жасадық па? Онда, қандай шешім жасауымыз керек... Біз не істейміз? Ойланады.... А, таптым, таптым! Табиғаттың өзінен баламалы энергия алмаймыз ба! Мысалы су ағады, жылдамдығы бар, демек қозғалыс бар, энергия бар, пайдалансақ. Күннің жылуын да қолдануға болады ғой, міне керемет! Охо- жер бетінде ауаның біркелкі қызбауынан небір желдер соғады, соның күшін пайдалануға болады!Онда әр топ өз ойларыңызды ортаға салып бір шешімге келерміз . Оған не дейсіздер?

І топ: Иә, дұрыс айтасыз! Біздің ойымызша жел, оны бұрыннан жеңіл-желпі энергия көзі ретінде қолдандық қой. Мысалы:бірнеше мыңдаған жылдар бойы жер суландыру кезіңде, жел диірмені ретінде дәнді дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолдандық және қолданып та келеміз. Ал оның болашақта көптеген пайда әкелетінін ойлануымыз керек..

Әсіресе Қазақстан үшін маңызы зор деп есептейміз. Батыс және Орталық Қазақстан аумағында, басқа да үнемі тұрақты жел соғатын аудандарда жел қондырғыларын қою арқылы электр энергиясын өндіруге болады. Жел электр станциялары өте қарапайым , 60 қондырғыға бір адам ғана қызмет етеді. Болашақта жел электр станцияларын орнатуға болатын аудандарға Астана қаласы, Ақмола облысы, Жоңғар қақпасы , және Шелек дәлізі мен Алматы облысы жатады, ондағы желдің орташа жылдамдығым 5м/с- тан 9м/с дейін жетеді.

Жел негізінен Күн энергиясының Жер бетін бірқалыпты қыздырмауынан туындайды. Сағат сайын Жер Күннен 1014 кВт сағ энергия алады. Күн энергиясының 1-2 % -і жел энергиясына түрленеді. Бұл көрсеткіш жер бетіндегі барлық өсімдіктердің биоқалдыққа айналғанда бөлініп шығатын энергиясынан 50-100 есе асып түседі. Жел энергиясының басқа энергия көздерінен экологиялық және экономикалық артықшылықтары көп. Жел энергиясын тұрақты пайдалану үшін жел энергетикасы қондырғыларын басқа энергия көздерімен кешенді түрде ұштастыру қажет. Республиканың шығыс, оңтүстік-шығыс, оңтүстік аймақтарында су электр станциялары мен жел электр станцияларын біріктіріп электр энергиясын өндіру өте тиімді. Қыс айларында жел күші көбейсе, жаз айларында азаяды, ал су керісінше, қыс айларында азайса, жаз айларында көбейеді. Сөйтіп, энергия өндіруді біршама тұрақтандыруға болады. Алматы облысының Қытаймен шекаралас аймағындағы 400-ендікте Еуразия мегабассейніндегі орасан зор ауа массасының көлемі ауысатын Орталық Азиядағы "жел полюсі" деп аталатын Жетісу қақпасындағы желдің қуаты мол. Ол екі таудың ең тар жеріндегі (ені 10 - 12 км, ұзындығы 80 км) табиғи "аэродинамикалық құбыр" болып табылады. Қақпа ҚазақстанныңБалқаш - Алакөл ойпатын Қытайдың Ебінұр</<font color="#000000"> ойпатымен жалғастырады. Осы жердегі жел ерекшеліктерін зерттеу нәтижесінде оның электр энергиясын өндіруге өте тиімді екені анықталды. Қыс кезінде желдің соғатын бағыты оңтүстік, оңтүстік-шығыстан болса, жаз айларында солтүстік, солтүстік-батыстан соғады. Желдің орташажылдамдығы 6,8 - 7,8 м/с, ал жел электрстанциялары 4-5 м/с-тан бастап энергия бере бастайды. Желдің қарама-қарсы бағытқа өзгеруі сирек болуына байланысты мұнда турбиналы ротор типті желқондырғысын орнату тиімді. Желдің жалпы қуаты 5000 МВт-тан астам деп болжануда. Бұл энергия көзі, әрі көмір мен мұнайды, газды үнемдеуге және әсіресе, қоршаған ортаны ластанудан сақтап қалуға мүмкіндік береді.

Темірқұлов Бекнұр: Біз желді бұрыннан пайдаланып келеміз ғой.

І топ: Дұрыс айтасыз, бірнеше мыңдаған жылдар бойы адам желді - энергия көзі ретінде пайдаланған. Жел энергиясын пайдаланып желкен көмегімен жүзген. Жер суландыру кезінде, жел диірмені ретінде дәнді-дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолданған. Жел энергиясының қоры бүкіл планета өзендерінің гидроэнергиясынан 100 есе асып түседі. Қалпына келтіретін дәстүрлі емес жел энергиясының келешегі зор, экологиялық таза, қоры ешуақытта сарқылмайды, әрі арзан, тиімді. Бұларды пайдалану табиғат баланстарын бұзбайды. Жел энергиясын қолдану таулы аймақтардың жоғары бөктерінде толқынды теңіз жағалауларында ыңғайлы екені бәрімізге танымал. Жел энергетикасын дамытуға қолайлы аймақтар өте көптеп табылады. Жел күші жер бетінің ойлы-қырлы болуына тікелей байланысты. Мысалы, таулы аймақтың екі бөлігін қарастырайық, Күн көзінің екі бөлікке түскен энергиясы бірдей болғанымен, жердің кедір-бұдыры әр қилы болғандықтан, жел күшінің ықпалы, бағыты да әр түрлі болады. Жел күшінің ықпалы жыл мезгілінің ауысуына, ауа райының өзгеруіне байланысты өзгеріп отырады. Мысалы, Дания елінің климаттық жағдайын ескерер болсақ, фотоэлектрлік жүйемен қамтамасыз етілген энергия қыста - 18% , ал жазда - 100% берсе ,ал жел станциясынан алынатын энергия қыста - 100%, жазда-55% береді екен. Осындай үйлесімділікпен қарастырылған желқондырғысы мен фотоэлектрлік жүйеден тұратын желқондырғысын біріктіріп пайдаланған, әрине тиімдірек болады, жеке пайдаланғаннан гөрі. Жел күшінен өндірілетін энергия мөлшері желдің тығыздығына, жел турбинасының қалақшаларының ауданына, жел жылдамдығының кубына тәуелді болады.

Темірқұлов Бекнұр: Не сонда желдің жерге, адамға, табиғатқа еш зияны жоқ па?

І топ: Ол да дұрыс сұрақ. Жел энергиясы қуаныш әкелгенмен, оның зиянды да әрекеті бар. Желқондырғылардың айналып тұратын қалақшалары, механизмі, айнала ортаға дыбыс шуын шығарады,40 децибелдан асатын дыбыс толқындары, адам организміне зиянды әрекетін тигізеді. Мысалы шу деңгейінің жоғары болуы дыбыс құлақтың дыбыс қабылдауын нашарлатып, организмнің жүйке-психологиялық әрекетіне зиянын тигізеді. Желқондырғылары бір-бірінен мұнара биіктігімен салыстырғанда 5-10 есе қашықтықта орналасуы тиіс, осы территорияда орналасқан желқондырғылар аймағында ешқандай ғимарат, орман болмауын ескеру қажет.

Құстар жоғары кернеу жиліктері мен антеннамен, ғимарат терезелерімен, кейде автомобиль терезесімен соқтығысып мертігіп жатады. Кейбір желқондырғысы мұнарасының жоғары жағында қонақтайды, бұл бұлардың өміріне қауіп әкеледі. Жел қондырғыларын салған кезде құстардың ұшу миграция маршрутын ескеру қажет.Жел қондырғысының металл бөліктері айналғанда қуатты дыбыс тербелістерін туғызады, сол маңайдағы радиотолқындармен жұмыс істейтін телевизиялық радио құрылғыларға кері әсерін тигізеді. Әрине телевизиялық немесе радио ретрансляторын орнату қиын емес, бірақ та бұл да арзанға түспейді.

Темірқұлов Бекнұр: Біз желді ғана қолдана отырып, барлық проблемаларды шеше аламыз ба?

І топ: Әрине, жоқ. Жел үнемі бір жылдамдықпен соқпайды ғой. Сондықтан оның күші аз болғанда баламалы басқа энергияны пайдалану керек. Мәселен, су және күн энергиясын.

ІV топ. Иә, су, ол да өте керек.

Темірқұлов Бекнұр: Неге? Судың қандай пайдасы бар бұл жерде?

ІV топ. Су арқылы су электр станцияларында электр тогын алып жүрміз.

Темірқұлов Бекнұр: Суды пайдалансақ, газды сақтап қалуымызға мүмкіндік болады ғой,оны үнемдейміз деген сөз.

ІV топ. Әрине, дұрыс айтасыз. 1902 жылы алғаш рет Зырян кешенінде Су электр станциясын тұрғыздық. Қазіргі уақытта Қазақстанда ғана 200-ге жуық орны бар. Қазақстанда өте көп мол сулы өзендер бар. Сонда, бір өзенге қатарынан бірнеше су электр станцияларын орнатып, бүкіл Қазақстанды әрі арзан, әрі таза энергия көзімен қамтамысыз етіледі! Соның көмегімен экологиялық таза транспорт түрлері трамвай, троллейбус, электрпойыздарын, электр тогымен жүретін автомобильдерді көптеп қолданып, экологиялық мәселені шешеміз. Менің жылу электростанциялардан айырмашылығым олар көмірді жаға отырып, ауаны ластайды,зиянын келтіреді.Небір әсем ғимараттардың сыртын тоздырып қарайтып жібереді. Қандай екенін түсіндіңіз бе?

Темірқұлов Бекнұр: Иә, мәселе шешілді... Ал, Күн туралы сіздер өз пікірлеріңізді білдіріңіздер.

ІІ топ: иә, Адам, жылуды да, жарықты да Күннен алады. Күннің берері мол. Сәулелері - Жердің негізгі энергия көзі, экология жағынан да зияны жоқ. Адам , күннің көмегіммен және де басқа баламалы энергия көздерімен жер ғаламшарын және жердегі тіршілігіңді сақтайды, парниктік эффект болдырмайды,қазір бүкіл әлем табиғаттың жаһандық деңгейде өзгеру жағдайының алдында тұр және әлемдегі ешбір мемлекет бұл мәселеден тыс қала алмайды. Соңғы 100 жыл ішінде климаттың жылыну деңгейі 1 градусқа жеткен. Ал бостан-бос шығындалған әрбір киловат энергия атмосфераға жіберілген парниктік газ. Бұны сіз әрдайым есте ұстауыңыз керек. Өйткені ол жердегі табиғат жағдайына төнген қауіп. Күннің саған зиянынан гөрі, әкелетін пайдасы әлдеқайда көп. Күн батареяларының көмегімен техникалық бұйымдардан бастап, ғарыш кемелеріне дейін өз энергиясын бере алады, үйді жылытады. Күн электр станциясында атмосфераға да зияны жоқ. Сәулелері электр қуатын бөлу арқылы жердің байлықтарын сақтап қалады. Артықшылығы да оның осында - қолжетімділігі, сарқылмайтындығы, қауіпсіздігі. Адам, өз жеріңді аяла, оны қорғай біл! Берілген мүмкіндіктерді игілігіңе қолдан, іске жарат! Сонда ғана уайымсыз ғұмыр кешесің!

Темірқұлов Бекнұр: бірақ, қазір біздің өміріміз жаман емес, болашақ туралы неге қазір ойлауымыз керек?

ІІ топ: Қазір сіздің өміріңіз жақсы болғанмен,болашақта мына жер ғаламшары құрып кеткелі тұр ғой! Болашақты қазірден бастап ойлауымыз керек. Пайдалы ресурстарды үнемдеу үшін, баламалы энергия көзін пайдалану қажет. Себебі, бүгінгі күнде отын түрлерінің қоры күннен күнге азаюда. Сіздің сұрағыңызға жауап берейін, баламалы энергиясыз болашаққа көз салайықшы- 2050 жыл.

Слайдтар:

• «Баламалы энергиясыз болашақ»

• Немесе керісінше баламалы энергияны қолданғанда біздің болашағымыз осындай болады.

• Слайд- «Баламалы энергия көзін пайдаланғандағы ел ертеңі»

Темірқұлов Бекнұр: Ааа, енді ғана түсіндім... Мен түсіндім. Бізге болашақта өмірді жалғастыру үшін міндетті түрде баламалы энергия көзі қажет. 2017 жылы мен «ЭКСПО-2017» көрмесін өткіземіз... Көрмеде болашақтың мәселесін шешуге тырысамыз. Себебі, жарқын болашағымыз-өзіміздің қолымызда!!!!