Урок-конференция: Арктика -стратегия будущего

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«Школа № 94» г.о. Тольятти

Конференция

«АРКТИКА - ресурсная база России»

Выполнили:

учитель географии: Чиркина Т.В.

учитель физики: Грабовская Л.А.

Конференция: «АРКТИКА -ресурсная база России»

Предмет: география, физика, экономика.

Класс: 11 а, б.

Тип урока: урок-конференция

Цели урока:

Обучающие:

1. экономико-географическое положение арктического побережья;

2. показать значение добывающих нефтегазовых предприятий в развитии энергосистемы государства;

3. вспомнить устройство и работу генератора.

Развивающие:

1. развивать память,

2. умение анализировать,

3. систематизировать информацию

Воспитательные:

1. развивать культуру общения,

2. вызывать желание постоянно пополнять свои знания;

3. поддерживать интерес к предметам.

Задачи урока:

- формирование общих учебных умений познавательной, коммуникативной, практической и

творческой деятельности;

- развитие внимания и памяти, творческих способностей средствами ИКТ;

- привитие учащимся необходимых навыков самообучения, коммуникативных умений и элементов

информационной культуры.

Методы: репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский.

Формы организации: групповая, фронтальная, индивидуальная.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска, аудиоколонки, карта

Арктики

Конспект урока.

Ход урока:

I. Организационный этап.

Учитель: Уважаемые гости! Уважаемые участники конференции! Сегодня мы собрались в этом зале, чтобы обсудить очень важные вопросы. Наша конференция посвящена Арктике, как одной из ведущих стратегических ресурсных баз нашей страны.

Класс заранее был разделен на группы, каждая из которых получила и подготовила определенное задание. Представляем наши экспертные группы:

1-я группа - геополитики и геологи ;

2-я группа - исследователи

3-я группа - физики

4-я группа - экономисты -энергетики

У нас работали 4 экспертные группы- геополитики и геологи, исследователи, физики, экономисты -энергетики. Сейчас послушаем отчёт этих групп.

Учитель: (слайд 1) В начале XXI века Арктика привлекла к себе повышенное внимание многих стран мира: России, Норвегии, Дании, Канады и США. Причина этого во многом обусловлена наличием в Арктике значительных запасов природных ресурсов, объемы которых еще нуждаются в уточнении.

Итак, ребята, вам слово.

II. Ход конференции.

1-ая группа геополитики и геологи

(Слайд 2,3)

1-й выступающий: Перед нами стояла задача изучить географическое положение Арктики и познакомиться с развитием судоходства, а также ролью этого края не только в России, но и в странах Запада.

Арктика в переводе с греческого означает «находящийся под созвездием Большой Медведицы» или «северный» - это единый физико-географический район Земли, примыкающий к Северному полюсу и включающий окраины материков Евразии и Северной Америки, почти весь Северный Ледовитый океан с островами. Площадь около 27 млн кв. км.

Наиболее важной проблемой для арктических стран выступало судоходство, которое представляло собой один из ключевых факторов, влияющих на доступность к ресурсам и развитие торговли. Организуя морские экспедиции, арктические страны осваивали побережье Северного Ледовитого океана. Об углеводородных ресурсах арктических месторождений в тот период времени речь не шла.

2-й выступающий: (слайд 4) В конце XIX века российские власти стали предпринимать первые шаги по организации регулярного судоходства по маршруту, который получил название Северный морской путь. Его развитие определялось необходимостью решения задач экономического развития и налаживания устойчивого транспортного сообщения. (Просмотр видео сюжета).

(слайд 5) В России был создан самый большой в мире ледокол 50 лет Победы.

(Просмотр видео сюжета).

До 20 века арктические страны осваивали только побережье Северного Ледовитого океана, не предъявляя прав на его водную поверхность и морское дно.

В конце XX века стали меняться представления о роли и значении Арктики. Региону стали уделять большее внимание. Удаленность Арктики от центра цивилизации, суровые климатические условия, недостаточный технический прогресс делали этот регион длительное время недоступным.

2 группа - исследователи

3-й выступающий: (Слайд 6) В последние десятилетия ситуация в Арктике изменилась. Внимание привлекают не столько прибрежные территории, сколько ресурсы, находящиеся в арктических морях. Прежде всего, речь идет о месторождениях нефти и газа. Можно с уверенностью утверждать, что толчок арктической гонке дали первые результаты научных исследований, которые дали оценку запасов ресурсной базы, находящихся в арктических морях. Полученные результаты показали наличие огромных запасов углеводородных ресурсов. Подобный факт не остался незамеченным. Однако дальнейшее исследование и разработка месторождений нефти и газа сдерживало отсутствие оборудования, пригодного для работы в тяжелых климатических условиях Арктики.

4-й выступающий: Исследования шельфа Арктики проводили и другие арктические страны, которые стали рассматривать Арктику в качестве перспективной углеводородной базы. В целом страны, окружающие Арктику, стали уделять полярным запасам углеводородов гораздо больше внимания, чем раньше.

(слайд 7) Около 6% земной поверхности лежит за Полярным кругом. Многие области суши за Полярным кругом уже разведаны, открыто более 400 месторождений нефти и газа. В морской части Арктики были пробурены разведочные скважины в Баренцевом и Карском морях, однако открытые месторождения нефти и газа до сих пор не введены в разработку.

5-й выступающий: В Баренцевом и Карском морях открыто 20 новых месторождений нефти и газа. Всего же на арктическом шельфе, по оценке геологов, сосредоточено до 25% мировых потенциальных углеводородных запасов. А еще арктический шельф, как утверждают специалисты, щедро напичкан платиной, золотом и алмазами.

(слайд 8)

Вот перед вами основные нефтегазоносные области Арктического шельфа России:

1 - Баренцевоморская НГО;

2 - Карская и Обско-Тазовская НГО;

3 - НГО моря Лаптевых;

4 - Восточно-Сибирская НГО;

5 - Чукотская НГО

(слайд 9) Объемы разработок месторождений нефти и газа в Арктике возрастают.

3 группа - физики

6-й выступающий: Арктика является кладовой, в которой хранятся огромные запасы и будет производиться основная добыча углеводородного сырья. На территории Арктики среднегодовой объем добычи углеводородов составляет 19 млн. тон нефти в год. Вместе с нефтью из скважин добывается попутный газ, который практически весь сжигался на факельных установках. В связи с этим к 2012 году по государственной программе 95% газа должно использоваться в промышленности, в частности на газопоршневых и газотурбинных электростанциях.

Природный газ - топливо будущего, на котором будет работать мировая экономика 21 века.

Для добычи углеводородного сырья необходима электроэнергия, которая вырабатывается дизельными электростанциями, работающими на дизельном топливе. Для выработки электроэнергии необходимы специальные устройства.

Вопрос: Как вы думаете, какие это устройства? И что лежит в основе работы электростанции?

Ответ: Генератор

Итак, Генераторами называют машины, преобразующие механическую энергию в электрическую. Принцип действия электрического генератора основан на использовании явления электромагнитной индукции. ?»

7-й выступающий: слайд (10) Явление электромагнитной индукции открыл Майкл Фарадей , которое заключается в возникновении индукционного тока под действием переменного магнитного поля.

После открытия этого явления многие скептики, сомневаясь, спрашивали: «Какая от этого польза?» На что Фарадей ответил: «Какая может быть польза от новорожденного?»

Слайд(11) Явление индукции состоит в следующем:

Если в магнитном поле постоянного магнита перемещать проводник так, чтобы он пересекал магнитный поток, то в проводнике возникнет электродвижущая сила (э.д.с), называемая э.д.с индукции (Индукция от латинского слова inductio - наведение, побуждение) , или индуктированной э.д.с.

Электродвижущая сила возникает и в том случае, когда проводник остается неподвижным, а перемещается магнит.

Явление, возникновения индуктированной э.д.с. в проводнике, называется электромагнитной индукцией. Если проводник, в котором индуктируется э.д.с, включить в замкнутую электрическую цепь, то под действием э.д.с. по цепи потечет ток, называемый индуктированным током.

Опытным путем установлено, что величина индуктированной э.д.с., возникающей в проводнике при его движении в магнитном поле, возрастает с увеличением индукции магнитного поля, длины проводника и скорости его перемещения. Индуктированная э.д.с. возникает только тогда, когда проводник пересекает магнитное поле. При движении проводника вдоль магнитных силовых линий э.д.с. в нем не индуктируется. Направление индуктированной э.д.с. и тока проще всего определить по правилу правой руки ;если ладонь правой руки держать так, чтобы в нее входили магнитные силовые линии поля, отогнутый большой палец показывал бы направление движения проводника, то остальные вытянутые пальцы укажут направление действия индуктированной э.д.с. и направление тока в проводнике. Магнитные силовые линии направлены от северного полюса магнита к южному.

8-й выступающий: (Слайд 12) Прошло немногим более половины столетия и, как сказал американский физик Р.Фейнман, «бесполезный новорожденный превратился в чудо-богатыря и изменил облик Земли так, как его гордый отец не мог себе и представить».

И этим богатырем, изменившим облик Земли, является генератор

(Слайд 13) Имея общее представление об электромагнитной индукции, рассмотрим принцип действия простейшего генератора.

Проводник в виде рамки из медной проволоки укреплен на оси и помещен в магнитное поле. Концы рамки присоединены к двум изолированным одна от другой половинам (полукольцам) одного кольца. Контактные пластины (щетки) скользят по этому кольцу. Такое кольцо, состоящее из изолированных полуколец, называют коллектором, а каждое полукольцо - пластиной коллектора. Щетки на коллекторе должны быть расположены таким образом, чтобы они при вращении рамки одновременно переходили с одного полукольца на другое как раз в те моменты, когда э.д.с, индуктируемая в каждой стороне рамки, равна нулю, т. е. когда рамка проходит свое горизонтальное положение.

С помощью коллектора переменная ЭДС, индуктируемая в рамке, выпрямляется, и во внешней цепи создается постоянный по направлению ток.

Присоединив к контактным пластинам внешнюю цепь с электроизмерительным прибором, фиксирующим величину индуктируемого тока, можно убедится, что рассмотренное устройство действительно является генератором постоянного тока.

Итак, генератор - это устройство, преобразующее энергию того или иного вида в электрическую энергию

9-й выступающий: Слайд(14,15) Давайте вместе рассмотрим, как устроен промышленный генератор, из каких основных частей он состоит.

Вопрос: Что на данном слайде обозначено цифрой 1,2,3,4,5,6,7?

1.Ротор- вращающаяся часть генератора, создает магнитное поле от электромашины постоянного тока.

2.Статор- состоит из отдельных пластин для уменьшения нагрева от вихревых токов, пластины сделаны из электротехнической стали.

3.Щетки- неподвижные пластины, прижаты к кольцам и осуществляют связь обмотки ротора с внешней цепью.

4.Кольца- чтобы подводить ток к ротору и отводить из обмотки ротора во внешнюю цепь при помощи скользящих контактов.

5.Турбина- сочетание турбины с генератором переменного тока называется турбогенератором.

6.Станина- корпус, внутри которой размещены статор и ротор.

7.Возбудитель- генератор, вырабатываемый постоянный ток, который подводят к вращающему электромагниту.

10-й выступающий: Вопрос: Каково устройство генератора?

Ответ: Генератор состоит из ротора (подвижной части) и статора (неподвижной части).

Посмотрим на модель генератора. Основные части индукционного генератора - это подвижный ротор и неподвижный статор. Насаженный на вал генератора ротор представляет собой электромагнит, который вращается внутри статора. В пазах статора уложены проводящие "контур - обмотки", в которых при вращении ротора переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. Вследствие чего возникает индукционный ток. Этот ток передается от генератора во внешнюю цепь.

В генераторе механическая энергия вращения преобразуется в электрическую энергию. Но чтобы получить механическую энергию нужно топливо для вращения турбин (поршня).

4 группа - экономисты -энергетики

11-й выступающий: (Слайд 16) Наша группа предложит сделать расчеты и выводы об экономической эффективности использования попутного газа.

Вопрос: Какие виды топлива вы знаете?

Ответ: Дрова, уголь, ядерное топливо, нефть и газ.

Вопрос: В настоящее время самым распространенным видом топлива является нефть и газ. Естественно, что человек ищет наиболее дешевое топливо. Что можно для этого сделать?

Ответ: Разработать новые технологии по добыче и переработки сырья, использования двух разных видов топлива.

Примером может послужить, ввод в эксплуатацию нового энергоцентра на "Тэдинском" месторождении мощностью 10,5 Мегаватт. Газотурбинные станции " Солар" производства США, работают на газовом топливе, используя попутный газ. Одной из особенностей этих станций является двух топливная система, позволяющая работать как на дизельном, так и на газовом топливе.

12-й выступающий: (Слайд 17) И так произведем расчеты:

1кВтч электроэнергии - 0,35 м3 .

1кВтч электроэнергии - 221 г.

Стоимость дизельного топлива 1т - 25000руб.

Решение: 0,221* 25000 = 5.525руб

Мощность одной турбины - 2600кВтч

(слайд 13) Произведем расчет суточной выработки электроэнергии:

2600*24 = 62.400кВтч , тогда месячная выработка электроэнергии будет

62.400*31 = 1 934 400 кВтч

Произведем расчет топлива для выработки данного объема электроэнергии

1 934 400*0,221 = 427,5 тонн

Стоимость топлива тогда составит:

427,5 * 25000 = 10. 687т

Мы с вами посчитали стоимость топлива 1 турбины, а в состав энергоцентра входит 3 турбины.

И так мы можем сделать вывод об экономической эффективности использования попутного газа.

Активная экономическая политика способствует значительному увеличению налоговых поступлений в бюджетную систему Российской Федерации.

13-й выступающий: (Слайд 18,19,20) Со времени добычи углеводородного сырья начали активно развивать и шельфовые зоны. Таким примером является морская ледостойкая стационарная платформа "ПРИРАЗЛОМНАЯ" первая в мире платформа такого класса.

Она предназначена для разработки приразломного месторождения в Печерском море в 310 км. От

г. Нарьян-Мар. Введение платформы в эксплуатацию оживит экономику региона:

- это и открытие рабочих мест, и востребование транспортной системы, а так же солидные налоговые отчисления в окружной бюджет.

(Слайд 21) Мы живем в 21 веке и основой цивилизованного образа жизни, и научно-технического прогресса, является энергия, которой требуется все больше и больше. Казалось бы, вырабатывайте ее сколько угодно, пока есть полезные ископаемые, есть машины, вырабатывающие эту энергию. Но здесь возникает проблема.

(Слайд 22) Эту проблему можно назвать - проблема «трех Э»: Энергетика + Экономика + Экология. Для бурного развития экономики, требуется все больше и больше энергии. Увеличение выработки энергии - ведет к ухудшению экологии и наносит большой вред окружающей среде. Помните об этом!!!

Учитель: Сегодня вы узнали об экономическом значении нефтедобывающей отрасли в развитии экономики страны. Где и как используются различные виды топлива. Устройство генератора и значение ресурсной базы РФ.

III . Рефлексия.

Учитель: Наша конференция подходит к завершению. Хотелось бы услышать ваши отзывы о ней: что вам понравилось, что не понравилось, чем бы хотелось заняться еще. Для этого, пожалуйста, в листах ответьте на предложенные вопросы.

IV. Заключительный этап.

Учитель: Спасибо всем .

В помощь учителю

Обоснование: Данную тему оптимально изучать с использованием мультимедиа. Презентация создает положительный настрой на работу, повышает мотивацию для восприятия материала, помогает наглядно представить изучаемый материал при введении новых физических понятий и величин, визуально запоминать материал. Слайды, показывающие расположение углеводородного сырья и модели генератора сокращают время участников для объяснения материала и значительно повышают эффективность урока.