Панагушина Елена Аркадьевна

Урок экологии в старших классах «Современные подходы к созданию малоотходных энерго- и ресурсосберегающих технологий»

Материал опубликован 6 February 2018 в группе

Учебный фильм - окружающий мир, естествознание, краеведение

1056

4464

Методическое пособие разработки уроков 10-11класс

Тип урока- комбинированный

Методы: личностно-ориентированного подхода, частично-поисковый, проблемного изложения, репродуктивный, объяснительно-иллюстративный

Цель: формирование у человека системы практико-ориентированных знаний и умений и на их основе развития природосообразного поведения в окружающем мире.

Задачи:

Образовательные: освоение содержания экологического образования, смысл которого заключается в понимании естественных законов природы и их соотнесение с «искусственными законами» развития социума.

Развивающие: развитие ключевых компетентностей учащихся на примере содержания экологического образования;развитие исследовательских умений учащихся по оценке состояния различных компонентов окружающей среды.

Воспитательные:.формирование экологически грамотного поведения человека в окружающей среде, перевод знаний человека об окружающей среде в стиль его жизни (уклад жизни, образ жизни).

УУД

Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя; определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу; слушать и понимать речь других; работать в малой группе.

Познавательные: осмысление учащимися ценностей феномена жизни, ценности каждой формы существования жизни; ценности существования человека, его здоровья, социо-космической значимости ;

Планируемые результаты

Предметные

влияние человека на отдельные компоненты природы и влияние природы на все стороны человеческой деятельности;

подготовку школьников к практической деятельности в области биологии, экологии и медицины;

- установление гармоничных отношений с природой, со всем живым, как главной ценностью на Земле.

Личностные:

- формирование ключевых компетентностей на содержании экологического образования;

-создание таких педагогических условий, которые обеспечат право каждого школьника на индивидуальное развитие, которое соответствует его психологическому статусу, склонностям, потребностям, интересам, возможностям.

Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география - будут способствовать более высокому уровню владения навыками по данному курсу и реализации задач предпрофильной подготовки школьников.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение

Развития таких ключевых понятий как «качество человека» (ценности, мировоззрение, сознание, мышление), «качество жизни» (уровень жизни, стиль жизни, уклад жизни), «качество окружающей среды» (состояние атмосферы, гидросферы, литосферы (педосферы), животного и растительного мира, вида Homo sapiens sapiens, культуры, образования).

Информация

Современные подходы к созданию малоотходных энерго- и ресурсосберегающих технологий

В настоящее время научные интересы ученых и технологов направлены на разработку малоотходных и ресурсосберегающих технологий (в задачи которых входит создание производства с минимальным количеством отходов, вредные воздействия которых не превышают допустимой санитарно-гигиенической нормы), а также на экономное использование природных ресурсов. С этой точки зрения безотходные технологии, идея которых была сформулирована академиками Н. Н. Семеновым, И. В. Петряновым- Соколовым и Б. Н. Ласкориным, являются идеальной моделью, на которую должно ориентироваться современное производство. Очевидно, что степень приближения производства к безотходному определяется эффективностью использования в технологических процессах сырья и материалов. Единого критерия оценки безотходности производства пока нет.

Например, в химической промышленности используется коэффициент безотходности (Кб), определяемый по формуле:

Кб = Г х Км х Кэ х Ка т,

где Г эмпирический коэффициент пропорциональности;

Км, Кэ - коэффициенты полноты использования материальных и энергетических ресурсов;

Кэ т - коэффициент соответствия предприятия экологическим требованиям.

В идеале (для безотходного производства) коэффициент безотходности должен быть равен 100%, для малоотходного производства коэффициент безотходности ориентировочно равен 75-90%.

Экологизация производства - сложный и длительный процесс. Его первый этап предусматривает усовершенствование технологии, что должно привести к экономии природных ресурсов, сокращению вредных выбросов, развитию и модернизации очистных сооружений, минимизации отходов.

Рассмотрим основные принципы создания малоотходных, энерго- и ресурсосберегающих технологий.

Комплексная переработка сырья.

Большие сложности возникают при решении вопроса комплексной переработки руд цветных металлов. Оценивая пути внедрения малоотходной технологии в цветную металлургию, следует иметь в виду, что объемы ее твердых отходов, приходящиеся на единицу готовой продукции, в десятки и даже сотни раз выше, чем в черной металлургии, и в тысячи раз больше, чем в других отраслях. Они чрезвычайно токсичны и трудно утилизируемы. С другой стороны, сложность организации малоотходной технологии в цветной металлургии заключается в том, что почти каждое ее предприятие требует собственной технологии. Даже получение одного металла может быть связано с различными технологиями; например, медь получают из медных, медно-цинковых, свинцово- медно-молибденовых руд, и каждое исходное сырье требует своей технологии.

Сокращение энергетических затрат.

В промышленности энергозатраты резко снижаются при использовании каталитических процессов, которым в создании новых технологий, бесспорно, принадлежит одно из ведущих мест. С точки зрения комплексного использования энергетических ресурсов, особый интерес представляет разработка сопряженных каталитических процессов, когда энергия, выделяемая в одном технологическом процессе, используется для стимулирования другого. Еще большего эффекта можно ожидать от микробиометаллургии - извлечения металлов из руд с помощью некоторых микроорганизмов.

В отдельных странах осуществляется многотоннажное микробиологическое извлечение меди с помощью хемолитотрофных (буквально «поедающих скалы») микроорганизмов. Масштабы такого самого молодого металлургического процесса весьма внушительны: в США более 10% общей добычи меди осуществляют с помощью микроорганизмов. Энергозатраты в этом случае минимальны.

Даже самая глубокая очистка сточных вод, связанная с большими затратами средств, материалов и человеческого труда, не гарантирует полного восстановления качества воды, а потребности в воде в большинстве производств возрастают. Например, на изготовление 1 т синтетического волокна расходуется 2500-5000 м3 воды, 1 т пластмассы -500-1000 м", 1 т бумаги - 400-800 м\ 1 т стали и чугуна - 160-200 м3.. Поэтому перевод предприятий на бессточный режим обеспечивает сохранность окружающей среды.

В случае замкнутых водооборотных циклов отработанные технологические воды не отводятся в поверхностные и подземные водоемы, а после частичной, очистки возвращаются в производственный цикл. Такая очистка не предполагает достижения санитарно-гигиенических норм (ПДК) и поэтому достигается существенно меньшими усилиями; сброс промышленных вод минимален, а в идеале может быть сведен к нулю, что обеспечивает сохранность природных объектов окружающей среды, и в первую очередь гидросферы.

В настоящее время достаточно широко используются и газооборотные технологии.

Внедрение новых технологических процессов получения

традиционных материалов.

Новые технологии, исключающие или значительно сокращающие стадии, которые связаны с образованием наибольшего количества отходов, обеспечивают переход производства на малоотходный режим. Например, выплавка стали в электропечах позволяет значительно уменьшить загрязнение окружающей среды.

Внедрение технологических процессов переработки отходов.

В производственном процессе компоненты сырья последовательно перерабатываются в полезный продукт, а образующиеся отходы переходят в разряд вторичных ресурсов, которые в большинстве случаев на других производствах могли бы превратиться в другой полезный продукт. В связи с этим большое значение приобретает межотраслевое кооперирование, позволяющее организовать малоотходную технологию не на одном конкретном предприятии, а в рамках определенного региона.

Рациональное размещение промышленных предприятий.

Кооперирование различных производств с целью комплексной переработки сырья и утилизации отходов способствует созданию малоотходного производства. Например, при условии радиационной безопасности ядерную энергетику целесообразно совмещать с различными технологическими процессами, использующими вторичные энергетические ресурсы, - получением аммиака, метанола, стали, цемента и других энергоемких продуктов. Таким образом, мы подходим к реализации идеи малоотходной технологии не в рамках одного отдельного предприятия, а всего территориально-производственного комплекса (ТПК). Эти комплексы как основная хозяйственная единица позволяют с наибольшей эффективностью использовать сырьевые ресурсы, снижать экономические затраты, организовывать производство таким образом, чтобы отходы одного предприятия находили применение для другого, т. е. создавать условия организации малоотходной технологии всего ТПК.

При формировании ТПК следует учитывать возможность возникновения синергетического эффекта, т. е. увеличения степени вредности вследствие взаимодействия веществ, производимых различными производствами. Так, например, совместное размещение нефтеперерабатывающих заводов и предприятий по производству азотных удобрений вследствие фотохимического взаимодействия выбросов этих производств приводит к образованию сильнодействующих токсичных веществ. В связи с этим раздельное размещение этих предприятий экологически более целесообразно.

Вопросы и задания

1.В чем заключается смысл безотходной технологии получения готового продукта?

2.Что характеризует коэффициент безотходности?

3.Перечислите основные принципы создания малоотходных, энерго- и ресурсосберегающих технологий.

Экологизация сельского хозяйства