Методическая разработка урока "Применение альтернативных видов топлива"
методическая разработка по теме

Беседина Татьяна Ивановна

Методическая разработка урока по дисциплине Экология и автомобиль в форме устного журнала. Тема урока "Применение альтернативных видов топлива".Урок проходит при активном участие обучающихся.

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл prmenenie_alternativnyh_vidov_topliv.docx71.48 КБ

Предварительный просмотр:

Тема урока: Применение альтернативных видов топлива

Задача урока: Обеспечение профессионального становления личности современного конкурентоспособного автомеханика.

Цели урока:  Создать условия  для анализирования преимуществ и недостатков различных альтернативных видов автомобильных топлив.

Воспитательные: формирование  мотивов,  потребностей  и привычек экологически целесообразного поведения  и  деятельности; воспитание активности, увлеченности,  целеустремленности, настойчивости, наблюдательности, волевых качеств, интуиции, сообразительности, самостоятельности.   Воспитание  дисциплинированности, умение организовать свою работу и анализировать полученные результаты.

Развивающие цели:  Развивать умения самостоятельно решать поставленные задачи,  познавательный  интерес, умение обобщать, анализировать, сравнивать, формировать ключевые  компетенции, активизировать творческую деятельность, развивать память, речь, логическое  мышление

Материально-техническое обеспечение: проектор, компьютер, мультимедийные презентации  по темам: «Газовое топливо», «Биотоплива», «Водородные топлива», «Электроэнергия», «Спирт – топливо для двигателей внутреннего сгорания», «Удивительное рядом».

Тип урока: Сообщение новых знаний 

Форма организация занятия: Устный журнал

Методы и методические приемы: словесный, наглядный;  элементы опережающего обучения, частично- поисковые, индуктивный  и дедуктивный

Время: 2 часа

                                           Структура урока

1.Организационный момент —3 мин

2.  Мотивация и актуализация опорных знаний — 7 мин

3.  Изучение нового материала – 55 мин

4. Закрепление нового материала —20 мин.

5. Подведение итогов урока и определение домашнего задания  - 5 мин

Ход урока

  1. Организационный момент 

Взаимные приветствия преподавателя и студентов; фиксация отсутствующих; проверка подготовленности студентов к уроку; организация внимания и внутренней готовности, озвучить тему «Применение альтернативных видов топлива» и дидактическую цель занятия (анализ преимуществ и недостатков различных альтернативных видов автомобильных топлив).

  1. Мотивация и актуализация опорных знаний

Устный опрос

  1. Какие компоненты содержаться в автомобильных выхлопных газах?

(Смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды–не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива)

  1. На каком виде топлива работает подавляющее большинство современных  автомобилей? (автомобили с двигателями внутреннего сгорания, работающими на бензине или дизельном топливе, получаемых из нефти).
  2. Что понимается под термином «альтернативные топлива»?

(Все вещества, способные гореть, которые с большим или меньшим успехом могут быть использованы вместо классических топлив из нефти и углей в двигателях внутреннего сгорания или в энергетических установках).

  1. В чем причина поиска замены традиционного топлива на альтернативные? (резкое подорожание нефти в последнее время в сочетании с озабоченностью ростом вредных выбросов, которые производят автомобили, загрязняя атмосферу, привела к мысли правительства многих стран и автомобильные компании искать замену традиционному топливу)
  2. Как давно человечество начало поиск альтернативных видов топлива?

(Автомобили, работающие на альтернативных видах топлива, производили и успешно эксплуатировали не только в нынешнем веке, но и в XX, и даже в XIX веке)

  1. Какими свойствами должно обладать идеальное топливо?
  2. В каких единицах измеряется теплота сгорания топлива?

(Джо́уль/ кг,   МДж/кг) 1 МДж (мегаджоуль) =106 Дж

  1. Какова теплота сгорания бензина?  ( 46 МДж/кг).
  2. Что такое цетановое число дизеля?

Цетановое число — характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки воспламенения смеси (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения).

10. Чем ниже содержание в топливе «вредных» ароматических углеводородов, тем цетановое число будет больше или меньше (больше/выше).

  1. Изучение нового материала

Сообщения студентов с показом презентаций.

Страница 1: Идеальное топливо

 (Какими свойствами должно обладать идеальное топливо?- сообщение студента)

  Страница 2: Классификация альтернативных видов топлива

Страница 3: Газообразное топливо

Страница 4: Электроэнергия

Страница 5: Топливо из биологического сырья

Страница 6: Спирт – топливо для двигателей внутреннего сгорания

Страница 7: Водородное топливо

Страница 8: Очевидное – невероятное!  (неожиданные альтернативы)

  1. Закрепление нового материала

Девятая страница устного журнала: «Проверь себя» (викторина).

Вопросы

Ответы

1.

На каком виде топлива работает подавляющее большинство современных автомобилей?

это автомобили с двигателями внутреннего сгорания, работающими на бензине или дизельном топливе, получаемых из нефти.

2

Что понимается под «альтернативные топлива»?

все вещества, способные гореть, которые могут быть использованы вместо классических топлив из нефти и углей в двигателях внутреннего сгорания или в энергетических установках.

3

Почему назрела необходимость  разработки и применения альтернативных моторных топлив?

- быстрым истощением запасов нефти на Земле;

 - ухудшением экологической обстановки

4.

Какие существуют альтернативные топлива?

  1. Природный газ: метан (СН4);
  2. 2.Сжиженные углеводородные газы: пропан, бутан

3.Спирты: метанол и этанол и продукты на их основе;

4.Биотоплива;

5.Диметиловый эфир;

6. Водород

4.

Какой  природный газ называют компримированным?  

сжатый до 200 атмосфер

5.

Какой горючий газ является основным компонентом природного газа?

Метан (сжатый природный газ, СПГ,)

6.

Как на окружающую среду отразится применение на транспорте альтернативных топлив?

снижается содержание СО2 и токсичных веществ в отработавших газах автомобилей

7.

Какими свойствами должно обладать идеальное топливо?

Доступность, высокая удельная теплота сгорания, низкая токсичность топлива и продуктов его сгорания, полнота сгорания топлива

8.

Как называется выброс в атмосферу с отработавшими газами двигателей прямых и побочных продуктов сгорания топлива?

Эмиссия вредных веществ  

9.

Масличная культура используется в качестве корма скоту, хорошее зеленое удобрение, великолепный медонос; масло этой культуры используется в кулинарии, в металлургии для закалки стали, как сырье для производства эластичных материалов и в производстве биотоплива?

Рапс

10.

Перечислите основные критерии оценки эффективности различных видов топлива

уровень вредных выбросов,

затраты на топливо

инфраструктура применения топлива

стоимость двигателя

11.

Каковы достоинства природного газа, как автомобильного топлива?

- низкая токсичность продуктов сгорания,

- низкая стоимость транспортировки газа

- низкая стоимость топлива,

- низкий уровень шумового загрязнения атмосферы,

-  низкая стоимость переоборудования автомобиля.

12.

В чем главное преимущество использования электрической энергии для движения автотранспорта?

позволяет не только решить проблему выброса токсичных веществ при эксплуатации электромобилей,  но и позволяет экономить нефтяные ресурсы

13

Какой вид топлива подходит под критерий доступность и низкая токсичность?

древесина

14

У какого вида топлива высокая удельная теплота сгорания?

У водорода – 120 МДж/кг

15

У каких видов топлива низкая токсичность продуктов сгорания?

электричество – вообще не дает продуктов сгорания,  продукт сгорания водорода – вода.Спирт, газ – тоже дают низкое количество продуктов сгорания.

16

На каком топливе работал двигатель, который в 1826 году изобрел американский изобретатель Сэмюэль Мори?

на спирте и скипидаре

17

Какая смесь называется газохол (gasohol)?

Биоэтанол в смеси с бензином

18

Как называется топливо, представляющее собой смесь этанола, газоконденсатной жидкости и метилтетрагидрофурана, вспомогательного растворителя, полученного из биомассы.

Топливо серии Р

  1. Подведение итогов урока и определение домашнего задания  

Для всех:  по учебнику Графкина М.В. Экология и автомобиль стр.42- 45, конспект. Подготовка к поверочной работе

Для желающих: 1.Подготовить презентацию по теме «Альтернативные конструкции автомобилей», составить кроссворд по теме «Альтернативные виды топлива».



«Сравнительные показатели различных видов топлив»

вид

Достоинства

Недостатки

1.

газообразное

- более полное сгорание благодаря более качественному образованию смеси в цилиндрах,

- низкая токсичность продуктов сгорания,

- низкая стоимость и транспортировки газа

- низкий уровень шумового загрязнения атмосферы,

- невозможность хищения топлива обслуживающим персоналом,

- низкая стоимость переоборудования автомобиля.

  • высокая токсичность самого топлива
  • высокая взрывоопасность баллонов с газом при ДТП,
  • низкая, по сравнению с базовыми моделями мощность

2.

Электроэнергия

- экологическая безопасность ( отсутствие выхлопных газов)

- простота конструкции

– низкая стоимость заправки

– низкий уровень шумового загрязнения

– лёгкость в управлении,  надёжность

 – эксплуатация электромобиля обходится дешевле, чем традиционной  

– малый запас хода

– длительное время зарядки,

 – проблема утилизации аккумуляторов

–  отсутствие заряжающих станций

– большинство электростанций  – тепловые, сжигающие топливо для получение электроэнергии, вредные компоненты.

3.

Биотопливо

– имеет неограниченные запасы сырья (возобновляемость ресурса)

 – меньшее количество вредных веществ в отработавших газах

– высокие смазочные характеристики, что продлевает срок жизни двигателя

– высокое цетановое число

- высокая температура воспламенения

- низкая стоимость

– большая вязкость биодизеля, что вызывает необходимость подогревать топливо при низких температурах для обеспечения приемлемой текучести,

- малый срок хранения – около 3х месяцев.

4.

Спирт

– нейтрален как источник парниковых газов

– низкая стоимость

– повышает риск увеличения эмиссии летучих органических веществ, это приводит к уменьшению концентрации озона и усилению солнечной радиации,

– низкая, по сравнению с базовыми моделями мощность

5.

Водород

–  сгорает полнее

–  высокая удельная теплота сгорания,

– отсутствие токсичных выхлопов

– можно получать буквально из всего: из природного газа, океанской воды, биомассы, воздуха

– обладает намного более широким, по сравнению с бензином, диапазоном пропорций смешивания его с воздухом, при которых ещё возможен поджиг смеси

– несовершенные технологии хранения водорода

– высокая себестоимость водорода,

– сложный процесс получения водорода в промышленных масштабах, в процессе которого выделяется все тот же СО,

– высокая стоимость водородной силовой установки и сложность ее обслуживания,

– взрывоопасность водородно-воздушной смеси  – отсутствие развитой структуры водородных заправочных станций.


Технология проведения теоретического занятия

Методика проведения организационного момента

Основная задача этого этапа урока - приведение группы в "рабочее состояние": озвучивание темы и дидактической цели занятия, проверка наличия студентов на уроке, создание в группе деловой обстановки. Основной недостаток этого этапа - непроизводительные затраты времени.  

Условия достижения положительных результатов: требовательность, сдержанность, собранность педагога; систематичность организационного воздействия; последовательность в предъявлении требований.

         Показатели выполнения дидактической задачи этапа урока: кратковременность; полная готовность группы к работе; быстрое включение студентов в деловой ритм; организация внимания всех студентов.

Методика проведения этапа мотивации и  актуализации

опорных знаний

Важной составной частью этого элемента урока является целевая установка студентов на изучение нового учебного материала. Основное ее назначение - стимулирование мотивации активной познавательной деятельности студентов на уроке.

Психологами установлено, что любая деятельность человека протекает более эффективно, если у него имеются сильные, глубокие мотивы, вызывающие желание действовать активно, с полной отдачей сил, преодолевать затруднения, настойчиво продвигаться к намеченной, цели. Учебная  деятельность протекает более успешно, если у студентов сформировано положительное отношение к учению, если у них есть познавательный интерес, потребность в получении знаний, умений и навыков, если у них воспитаны чувство долга, ответственности и другие мотивы учения.

Специфика предмета «Экология и автомобиль» создает широкие возможности для стимулирования положительной мотивации учения и развития познавательного интереса студентов к материалу предстоящего урока.  

Необходимо использовать  такие методические приемы, как создание ситуации новизны; организация бесед и дискуссий, в ходе которых студенты убеждаются в недостаточности или неполноте их знаний и осознают необходимость их пополнения, расширения, углубления.

Очень важно, чтобы процедура целевой установки на урок вызывала у студентов положительные эмоции по отношению к деятельности; это имеет огромное значение для пробуждения и поддержания интереса к изучению темы «Применение альтернативных видов топлива».

Под актуализацией понимается активизация опорных знаний с целью подготовки к восприятию и усвоению новых. Один из наиболее распространенных способов актуализации - повторение основных моментов ранее изученного для установления связей между изученным материалом и тем, что им предстоит узнать. Актуализация служит важным средством установления внутрипредметных и межпредметных связей.

 Дидактическая задача этого этапа: организовать и направить к цели познавательную деятельность студентов.

Требования к реализации дидактической задачи этапа. Кратковременная организация процесса; требовательность, сдержанность преподавателя; ярко выраженная волевая направленность деятельности, стимуляция деятельности студентов, ее целенаправленность.

Показателем выполнения дидактической задачи этапа является активность познавательной деятельности студентов на последующих этапах; эффективность восприятия и осмысления нового материала; понимание студентами  практической значимости изучаемого материала (выясняется на последующих этапах урока).

На этом же этапе занятия необходимо подготовить студентов к восприятию нового учебного материала.

Преподаватель акцентирует внимание на том, что подавляющее большинство автомобилей до сих пор - это автомобили с двигателями внутреннего сгорания, работающими на бензине или дизельном топливе, получаемых из нефти. Однако резкое подорожание нефти в последнее время в сочетании с озабоченностью ростом вредных выбросов, которые производят автомобили, загрязняя атмосферу (особенно остро эта проблема стоит в крупных городах) привела к мысли правительства многих стран и автомобильные компании искать замену традиционному топливу. В связи с этим в последнее время тема об альтернативных видах топлива стала очень актуальной и эти самые автомобили на альтернативном топливе появляются всё в больших и больших количествах.

Альтернативные бензиновым и вообще автомобилям с ДВС автомобили появились очень давно. Более того, эти "альтернативные" автомобили появились раньше и были исторически первыми. Это были автомобили, во-первых, автомобили с паровым двигателем, а во-вторых, электромобили.

Что же остаётся ещё? Оказывается, можно придумать ещё немало вариантов. Среди этих разработок уже выделились достаточно "традиционные" направления. Несмотря на долгую историю освоения различных заменителей бензина и «солярки», единая классификация альтернативных видов топлива пока не принята.Чтобы оказаться готовыми к истощению нефтяных запасов, уже сегодня следует заниматься изучением альтернативных видов топлив для автомобильной техники.

Преподаватель продолжает объяснение и сообщает студентам, что сегодня на уроке с помощью ребят, заранее получивших задание и подготовивших сообщения и презентации, мы попробуем рассмотреть, и, по возможности, оценить, те виды топлива, которые имеют шансы появиться в обозримом будущем. Во время сообщений студентов о различных видах топлив, слушатели должны самостоятельно заполнить таблицу  «Сравнительные показатели различных видов топлив» (Приложение 2) и сделать собственное заключение: за каким топливом будущее, какое топливо наиболее экологически безопаснее.

Проведение актуализации опорных знаний в такой форме способствует активизации мыслительной деятельности студентов, подготовке к активной учебно-познавательной деятельности, развитию мотивации и познавательных интересов.  

Методика организации изучения нового учебного материала

Работа над новым учебным материалом имеет своей основной целью восприятие, осмысление, запоминание и закрепление знаний, а также выработку связанных с ними умений и навыков.

Дидактическая задача этапа: дать студентам конкретное представление о существующих видах, достоинствах и недостатках  автомобильных топлив, основной обучающей цели изучаемой темы. Способствовать развитию памяти, речи, логического мышления, познавательных интересов.

На этом этапе необходимо организовать внимание студентов; обеспечить восприятие, осознание, систематизацию и обобщение нового материала всеми студентами.

Условия достижения положительных результатов: Использование приемов, усиливающих восприятие существенных сторон изучаемого материала. Описание  особенностей  топлива; вычленение наиболее существенных преимуществ и недостатков и фиксация их студентами. Запись в тетрадях названия страниц устного журнала и использование приемов мышления (анализа, сравнения, абстрагирования, обобщения, конкретизации), актуализация личного опыта и опорных знаний студентов; проблемные вопросы.

Показатели выполнения дидактической задачи этапа. При использовании метода эвристической беседы, самостоятельной работы студентов в сочетании с беседой, показателем эффективности усвоения студентами новых знаний и умений является правильность их ответов и действий в процессе беседы и активное участие группы в подведении итогов урока, а также в оценке качества знаний студентами  на последующих этапах обучения.

Требования: четкая постановка перед студентами задач изучения новой темы, стимуляция интереса к рассматриваемому вопросу. Обеспечение должной научности, доступности и систематичности изложения материала. Оптимальность темпа и использование наглядных пособий.

С точки зрения методики устного изложения учебный материал наиболее целесообразно излагать частями-порциями - в нашем случае это страницы устного журнала.

Для повышения доступности и доходчивости рекомендуется излагать материал конкретно, так как общие рассуждения, как правило, воспринимаются и усваиваются труднее; не пользоваться без необходимости непонятными для студентов терминами; избегать пространных рассуждений. Доступности и доходчивости изложения способствуют сравнения, сопоставления, умозаключения.

Наблюдая за студентами, не следует вмешиваться в их работу, когда в этом нет необходимости. Помощь преподавателя должна быть своевременной: поспешность, излишняя опека лишает студентов инициативы, а запоздалая помощь может  привести  к нарушению дисциплины на уроке.

Устный журнал начинает преподаватель. Он говорит, что обычно читая журналы, читатели узнают много интересного, познавательного. Сегодня на уроке мы познакомимся с необычным видом журнала - устным. С помощью студентов, которые самостоятельно уже изучили некоторые альтернативные виды автомобильных топлив и подготовили для нас сообщения, мы будем, узнавать о преимуществах и недостатках различных видов топлива. Состоит журнал  из    9  страниц.

В действительности рассматриваемая тема – обширная и очень важная для автомехаников и просто водителей транспортных средств. И, разумеется, в связи с временным ограничением, мы не претендуем на 100% охват всех существующих заменителей самого распространенного бензинового топлива.

Итак, страница 1.  На первой странице разговор пойдет о свойствах идеального топлива для автомобилей. Слово для сообщения предоставляется (ФИО). (Сообщение студента)

Преподаватель: Для облегчения восприятия излагаемого материала и на основании всестороннего анализа существующих разработок в этой области мы предлагаем следующую классификацию основных видов альтернативного топлива  (Приложение 1)

Третья страница нашего журнала называется «Газообразное топливо».  Сообщение и демонстрация презентации студентом.  

Четвёртая страница  поведает  нам об использование электроэнергии в качестве топлива для автомобильных двигателей.

Пятая страничка называется «Топливо из биологического сырья». Студенты слушают сообщение и делают необходимые записи в  рабочей тетради.

Шестая страница поможет выявить недостатки и преимущества использования в качестве топлива спирта.

На седьмой страницы  вы узнаете о водороде не только как об  экологически чистом виде топлива, но и о том, что для его получения в промышленных масштабах необходим сложный процесс.

Страница 8: Очевидное – невероятное!  (неожиданные альтернативы)

Методика организации закрепления изученного на уроке материала

В процессе закрепления нового материала необходимо умело сочетать фронтальную и индивидуальную работу. Для этого нужно приучать студентов самостоятельно обращаться к записям в тетрадях, поощрять вопросы к преподавателю и докладчикам, стремление до конца уяснить суть изучаемого.

Дидактическая задача этапа. Установить, усвоили или нет студенты связь между фактами, содержание новых знаний, закономерностей, устранить обнаруженные пробелы.

Содержание этапа. Проверка педагогом глубины понимания студентами  изученного на уроке материала об особенностях различных видов топлива.

Девятая страница, к сожалению, последняя – «Проверь себя», поможет вам узнать, во всем ли вы разобрались, полистав  наш журнал. Предлагаю ответить на вопросы кроссворда (викторины). Первый справившийся с заданием получает дополнительные баллы к итоговой оценке за урок.

Методика подведение итогов и определение домашнего задания

    Главная функция подведения итогов – объективная оценка результата труда каждого студента и всей группы в целом. При подведении итога занятия педагог дает общую характеристику работы группы, анализирует степень успешности студентов  в овладении содержанием урока, раскрывает недостатки в деятельности студентов, дает рекомендации по пути преодоления недостатков.

Определение домашнего задания – это продолжение урока. Для успешного выполнения домашнего задания всеми студентам необходимо добиться полного внимания. Содержание домашней работы должно соответствовать возрастным особенностям (по объему, по сложности)  и уровню обученности студентов. Можно использовать вариативность домашнего задания (по интересам, по степени сложности). 

 

  Проведение уроков  в нетрадиционной форме способствует выявлению склонностей и способностей студентов, развитию у них интересов к научным и техническим знаниям. Такие уроки способствуют расширению и углублению учебного материала, ознакомлению с новыми сведениями за счет обращения к разным литературным источникам.  Особенность урока в форме устного журнала еще и в том, что все сообщения и мультемедийные презентации студенты готовят самостоятельно  дома, а на уроке их только произносят. Базой, на которой проводится эта работа, служит изучение литературных источников - научно-популярных книг, периодических изданий и электронных ресурсов. В ходе проведения урока происходит взаимоинформирование студентов, ведение тезисных записей, анализ недостатков и преимуществ  различных видов альтернативных видов топлива.

Подготовка и проведение урока подобного типа стимулирует студентов к дальнейшему   углублению знаний в результате работы с различными источниками, а также расширяет их кругозор.


Используемая литература:

  1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА. 2000 – 30с
  2. Амбарцумян В. В., В. Б. Носов, В. И. Тагасов. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. – М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 1999.
  3. Валова В.Д. Основы экологии: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. М.: Издательский Дом «Дашков и К 0», 2001.
  4. Графкина М.В. Экология и автомобиль: учебник для нач. проф. образования/ М.В. Графкина, В.А. Михайлов. М.: Издательский центр «Академия», 2010.  112с.
  5. Ермоленко, В. Моделирование инновационной деятельности педагогов по совершенствованию содержания образования / В. Ермоленко // Учитель : проф. пед. журн. - М., 2006. – N 5. - C. 30-34
  6. Козлов Ю.С., В.П. Меньшова, И.А. Святкин «Экологическая безопасность автомобильного транспорта». Издательство «Агар», М, 2000г.
  7. Куров Б.М. Как уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом? // Россия в окружающем мире. - Аналитический ежегодник. 2000
  8. Кустов, А. Роль инноваций в развитии образования и науки / А. Кустов // Официальные документы в образовании : информ. бюл. : журнал. - М., 2004. - № 28. - C. 50-60.
  9. URL: http://www.zr.ru:8080/content/news/362632-  avtomobi li_ budushhego_pojedut_na_apelsinah/
  10. URL: http://zenanews.ru/news_1329714339.html 
  11. URL:  http://ecoconceptcars.ru/2012/11/honda-predstavlyaet-serijnuyu-versiyu-elektricheskogo-siti-kara-micro-commuter.html 
  12. URL:   http://rotciv56.ru/alternativnyie-vidyi-topliva/alternativnyie-vidyi-topliva-video
  13. URL: http://www.cheburek.net/category/biologicheskoe-toplivo
  14.  URL:    http://alt-fuel.info/bioauto/66-fordfocusffv.html 
  15. URL: http://knowledge.allbest.ru/ecology/2c0b65635a2bd68a4d53b88421306c27_0.html
  16. URL: http://knowledge.allbest.ru/ecology/3c0b65625a3bd78b4d43a89421206c27_0.html
  17. URL: http://www.cheburek.net/category/elektricheskie-avtomobili
  18. URL: http://www.cheburek.net/category/biologicheskoe-toplivo
  19. URL: http://driveru.ru/story/1015
  20. URL: http://avega.net.ua/avega/index.php/lifesupport/2023-2011-10-11-12-47-14.html 
  21. URL:  http://национальная  программа.  рф/blog /perspektivnye_ napravleniya/ alternativnye_ vidy_topliva/13-33
  22. URL: http://ecoconceptcars.ru/2012/06/v-skolkovo-projdet-vserossijskij-forum-elektromobiliada-2012.html
  23. URL:  http:// transler.ru/content/arxiv_perevozhic/perevozhic _06/perevozhik_66/Ekologiya __quotVodorodnoe_toplivo_dlya_avtomobilnyh_dvigateleyquot
  24. URL: http://forums.drom.ru/general/t1151109168.html
  25. URL: https://sites.google.com/site/ospirte/novosti-o-stirte/spirt-kak-toplivo

Конспект по теме: «Применение альтернативных видов топлива»

Человек успел за короткий срок сделать условия жизни на Земле невыносимыми. И только от него зависит, станет ли на Земле, лучше или хуже. Серьезную проблему представляет выброс в воздух загрязняющих веществ автотранспортом.

Актуальность темы

В последние годы в связи с ростом плотности движения автомобилей в городах резко увеличилось загрязнение атмосферы продуктами сгорания двигателей. При горении углеводородного топлива происходит образование токсичных веществ, связанное с условиями горения, составом и состоянием смеси.

Автомобильные выхлопные газы – смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды–не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т.е. во время заторов и у красного сигнала светофора. К достижению предельного износа двигателя выбросы увеличиваются в среднем на 50%.

Подавляющее большинство автомобилей до сих пор - это автомобили с двигателями внутреннего сгорания, работающими на бензине или дизельном топливе, получаемых из нефти.

Сейчас за один день нефти сжигается столько, сколько природа с помощью солнечной энергии способна выработать за тысячу лет. По прогнозам ученых запасов нефти в мире осталось немного. Сложившаяся ситуация не является тайной. Научно-исследовательские организации многих стран мира ищут адекватную замену топливу, получаемому при переработке нефти. Задача достаточно сложна, и единого решения до сих пор нет, хотя автомобили, работающие на альтернативных видах топлива, производили и успешно эксплуатировали не только в нынешнем веке, но и в XX, и даже в XIX веке. Однако резкое подорожание нефти в последнее время в сочетании с озабоченностью ростом вредных выбросов, которые производят автомобили, загрязняя атмосферу (особенно остро эта проблема стоит в крупных городах) привела к мысли правительства многих стран и автомобильные компании искать замену традиционному топливу.

Процессы поиска оптимально подходящих для автомобилей источников энергии и разработки конструкции транспортных средств под новые виды топлива крайне долог и дорогостоящ. Чтобы оказаться готовыми к истощению нефтяных запасов, уже сегодня следует заниматься изучением альтернативных видов топлив для автомобильной техники.

Одним из путей экологизации автомобильного транспорта является перевод его на альтернативные виды топлива. Под собирательным термином «альтернативные топлива» понимаются, в принципе, все вещества, способные гореть, которые с большим или меньшим успехом могут быть использованы вместо классических топлив из нефти и углей в двигателях внутреннего сгорания или в энергетических установках. Первоначально основным назначением альтернативных топлив считалась замена ими топлив из традиционного нефтяного сырья, ресурсы которого ограничены.

Задача достаточно сложна, и единого решения до сих пор нет, хотя автомобили, работающие на альтернативных видах топлива, производили и успешно эксплуатировали не только в нынешнем веке, но и в XX, и даже в XIX веке. Первая в мире газовая самобеглая повозка «Гиппомобиль» была создана Жаном-Этьеном Ленуаром еще в 1862. В нашей стране в 1930-х годах выпускали газогенераторные автомобили, которые «топили»... березовыми чурками, торфом или углем. Дрова термически разлагались при относительно низкой температуре, превращаясь в газ, который сгорал в цилиндрах двигателя.

Процессы поиска оптимально подходящих для автомобилей источников энергии и разработки конструкции транспортных средств под новые виды топлива крайне долог и дорогостоящ. Чтобы оказаться готовыми к истощению нефтяных запасов, уже сегодня следует заниматься изучением альтернативных видов топлив для автомобильной техники.

Сегодня мы  попробуем рассмотреть, и, по возможности, оценить, те виды топлива, которые имеют шансы появиться в обозримом будущем. Оставим в покое расщепление плазменных пучков и холодный ядерный синтез – эти технологии на сегодня слишком фантастичны для приведения в движение среднестатистический автомобиль.

Какими же свойствами должно обладать идеальное топливо?

1. Первый критерий, конечно, доступность топлива. В идеале оно должно находиться в природе в чистом виде, а затраты на добычу должны быть минимальны. Пожалуй, единственное, что подходит под этот критерий – дерево.

2. Высокая удельная теплота сгорания. То есть минимальный вес (или объем) топлива должен давать максимальную тепловую энергию, превращаемую в механическую. Вот здесь дрова, с теплотой сгорания 10 МДж/кг находятся в конце списка, топовая позиция принадлежит водороду – 120 МДж/кг. Бензин где-то посередине – 46 МДж/кг.

3. Токсичность. Топливо, какими бы качествами оно не обладало, должно обладать низкой токсичностью – ведь транспортные средства, порой, попадают в аварии, и даже в автоспорте, кроме «клетки безопасности», защищающей пилота, не в последнюю очередь уделяется внимания защите бензобака и предотвращению пролития топлива. Там это решается использованием резиновых баков, с «губкой» внутри. Понятно, что если капля пролитого топлива убивает все живое в радиусе пятидесяти километров – это не наш метод. В этом отношении идеальным топливом снова является древесина.

4. Токсичность продуктов сгорания. Этот показатель тесно связан с предыдущим, ведь если автомобиль, проезжая километр, выхлопными газами убивает пару сотен мух дроздофилов – это тоже не совсем экологично. Идеалом по этому показателю, казалось бы, является электричество – ведь оно вообще не дает продуктов сгорания! Впрочем, достаточно вспомнить, откуда оно берется… Опять же продукт сгорания водорода – вода. Штука тоже достаточно малотоксичная. Спирт, газ – тоже дают низкое количество продуктов сгорания. Древесина и бензин, которые дают в результате сгорания угарный газ СО, а последний еще окислы тяжелых металлов, смотрятся на фоне предыдущих примеров, мягко говоря, неказисто.

5. Потребительские характеристики. Это название, конечно условное. Не стоит забывать, что для сгорания топлива его необходимо подать в камеру сгорания, и обеспечить полноту того самого процесса сгорания. ТЭС, работающие на твердом топливе – угле, имеют цеха подготовки (разгрузки, хранения, дробления, подачи) топлива, не уступающие по размерам самим ТЭС. То есть если для организации процесса горения необходим механизм подготовки и камера сгорания таких размеров, что двухместная малолитражка превращается в сорокатонный трактор… Кому это нужно?

Сравнительные показатели различных видов топлив

  • безопасность;
  • вероятная стоимость топлива;
  • стоимость автотранспортной единицы
  • заправочные мощности — оценены время и сложность заправки
  • удобство автотранспортной единицы — учтены уменьшение места для багажа, уменьшение пробега автомобиля.

Приложение 8

Проверь себя

Задание: заполните кроссворд, используя знания, полученные на уроке.

1

а

2

л

3

ь

4

т

5

е

6

р

7

н

8

а

9

т

10

и

11

в

12

н

13

ы

14

е

   

Вопросы

  1. Вид топлива используется в автомобилях. Дешевое, экологически чистое, по многим свойствам превосходите бензин, его использование не требует изменения конструкции автомобиля. 
  2. Вещество, из которого с помощью определённой реакции может быть получена тепловая энергия.
  3. Итальянский физик, химик и физиолог; открыл метан при исследовании болотного газа. Его именем названа единица измерения электрического напряжения.
  4. Сжатый природный газ (без цвета и запаха) является основным компонентом природного газа.  Взрывоопасный, часто  называют «болотным». Имеет высокую детонационную стойкость - его октановое число более 100 ед. При сгорании он практически не оставляет вредных продуктов.
  5. Природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов и некоторых др. органических соединений. Используется для получения из неё технически ценных продуктов, главным образом моторных топлив, растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке.
  6. Экологически чистое топливо, продуктом его сгорания является вода. Выделяет больше тепла, чем любой вид традиционного ископаемого топлива.
  7.  Спирт , может быть получен путем ферментации биомассы, содержащей крахмал, сахар либо целлюлозу. Используется как топливо, ДВС в чистом виде, в качестве растворителя и как наполнитель в спиртовых термометрах.
  8. Масличная культура используется в качестве корма скоту, хорошее зеленое удобрение, великолепный медонос; масло этой культуры используется в кулинарии, в металлургии для закалки стали, как сырье для производства эластичных материалов и в производстве биотоплива.
  9. Альтернативный источник энергии для автомобилей. Автомобили, работающие на этом источнике появились существенно раньше работающих на бензине, были широко распространены в конце 19 - начале 20 в. Они не шумящие и не дымящие, в отличие от бензиновых или паровых машин, пользовались популярностью у аристократии.
  10. Органическое соединение, являющееся производным углеводородов и содержащее в молекуле одну или несколько OH (гидроксильных) групп.  Образуется при брожении сахаристых веществ, при окислении предельных углеводородов. В последнее время его роль растет, как топлива в двигателях внутреннего сгорания.
  11. Вид топлива подходит под критерий доступность и низкая токсичность. На автотранспорте в настоящее время не используется.
  12.  Важнейшее свойство дизельного топлива, оценивается цетановым числом. По её показателю можно судить о количественном составе вредных компонентов СО и СН в выработанных газах дизеля.
  13.  Высококачественное полноценное топливо для автомобильных двигателей. Охлажденный  до -160 °С природный газ. Его основные компоненты - пропан и бутан.
  14. Горючая смесь лёгких углеводородов, предназначена для применения в качестве топлива для карбюраторных и инжекторных двигателей, а также при производстве парафина, чистке тканей. Получают путем разгонки и отбора фракций нефти.

Ответы

1

г

а

з

2

т

о

п

л

и

в

о

3

в

о

л

ь

т

а

4

м

е

т

а

н

5

н

е

ф

т

ь

6

в

о

д

о

р

о

д

7

э

т

а

н

о

л

8

р

а

п

с

9

э

л

е

к

т

р

и

ч

е

с

т

в

о

10

с

п

и

р

т

11

д

р

е

в

е

с

и

н

а

12

в

о

с

п

л

а

м

е

н

я

е

м

о

с

т

ь

13

с

ж

и

ж

е

н

н

ы

й

14

б

е

н

з

и

н


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

ПРОЕКТ на тему: «Альтернативные виды топлива»

Обоснование выбора направленияК концу ХХ века стало ясно, что запасы земных недр не безграничны и появилась проблема невозобновляемости источников топлива (месторождений) а, следовательно, и удорожани...

Методическая разработка уроков физической культуры с применением технологий оздоровительной направленности (на примере уроков физической культуры по гимнастике)

Методическая разработка уроков физической культуры с применением технологий оздоровительной направленности...

методическая разработка урока на тему "Виды юридических профессий"

В данной методической разработке представлена методика проведения комбинированного урока с применением инновационных форм и методов обучения: технологии обучения в сотрудничестве, мультимедийной техно...

Методическая разработка урока по химии на тему: Применение элементов профессиональных компетенций на уроках химии

методическая разработка содержит основную часть, практическую часть, технологическую карту урока по химии...

Методическая разработка урока «Реферат. Его виды,структура,этапы работы,критерии оценки»

В методической разраюотке урока можно  ознакомиться, что такое реферат, какие виды рефератов бывают. Какова структура реферата. Какие этапы работы нужно пройти, чтобы написать правильный реферат....