Tài liệu Dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn – môn công nghệ 8 tiết 30 bài 33 an toàn điện

PHÒNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO QUẬN NAM TỪ LIÊM TRƯỜNG THPT M.V LÔMÔNÔXỐP HỒ SƠ DỰ THI DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP 1. Tên chủ đề dạy học: Tiết 30 Bài 33 AN TOÀN ĐIỆN 2. Môn học chính của chủ đề: CÔNG NGHỆ LỚP 8 3. Các môn được tích hợp: SINH HỌC VẬT LÝ ĐỊA LÝ Năm học 2014 – 2015 1 PHIẾU MÔ TẢ DỰ ÁN DẠY HỌC – MÔN CÔNG NGHỆ Sở Giáo dục – Đào tạo Hà Nội Phòng Giáo dục – Đào tạo Nam Từ Liêm Trường THPT M.V Lômônôxốp Địa chỉ: Điện thoại:; Email: Họ tên giáo viên: CAO NGỌC TÚ Điện thoại: 01655321012; Email: [email protected] 2 1. Tên dự án dạy học Tiết 30 Bài 33 AN TOÀN ĐIỆN 2. Mục tiêu dạy học 2.1. Kiến thức: 2.1.1. Môn Công Nghệ - Trình bày được nguyên nhân gây tai nạn điện. - Nêu được một số biện pháp đảm bảo an toàn điện trong sản xuất và đời sống. 2.1.2. Môn Vật lý - Nêu được các quy tắc an toàn khi sử dụng điện. - Giải thích được các cơ sở vật lý của một số quy tắc an toàn điện. - Nêu được các lợi ích của việc sử dụng tiết kiệm điện năng. - Nêu được các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện. 2.1.3. Môn Sinh học - Nêu được vai trò của thực vật đối với tự nhiên và con người: Điều hòa khí hậu, bảo vệ đất và nguồn nước, nguồn tài nguyên quý, … + Lớp 6: Chương IX. Vai trò của thực vâ ât. 2.1.4. Môn Địa lý - Nêu được mối quan hệ giữa nguồn cấp nước và chế độ nước sông. - Mạng lưới sông ngòi, hướng chảy, chế độ nước. - Trình bày được một số đặc điểm của dân số nước ta; nguyên nhân và hậu quả. - Trình bày được tình hình phát triển của sản xuất công nghiệp. - Trình bày được đặc điểm tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên của vùng Trung du - miền núi Bắc Bô â; Tây Nguyên; Đông Nam Bô â và những thuận lợi, khó khăn đối với sự phát triển kinh tế - xã hội. + Lớp 6: Bài 23. Sông và hồ. + Lớp 8: Bài 33. Đă âc điểm sông ngòi Viê ât Nam. + Lớp 9: Bài 2. Dân số và gia tăng dân số; Bài 11. Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển và phân bố công nghiê âp; Bài 12. Sự phát triển và phân bố công nghiê âp; Bài 17, 18. 3 Vùng Trung du miền núi Bắc Bô â; Bài 28, 29. Vùng Tây Nguyên; Bài 31, 32. Vùng Đông Nam Bô â. 2.2. Kỹ năng 2.2.1. Môn Công Nghệ - Vận dụng được các biện pháp đảm bảo an toàn khi sử dụng và sửa chữa điện vào thực tế - Tính toán được điện năng tiêu thụ trong gia đình 2.2.2. Môn Vật lý - Thực hiện được các quy tắc án toàn khi sử dụng điện. - Thực hiện được các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện. 2.2.3. Môn Sinh học - Lớp 6: Chương IX. Vai trò của thực vâ ât. 2.2.4. Môn Địa lý - Lớp 6: Bài 23. Sông và hồ. - Lớp 8: Bài 33. Đă âc điểm sông ngòi Viê ât Nam. - Lớp 9: Bài 2. Dân số và gia tăng dân số; Bài 11. Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển và phân bố công nghiê pâ ; Bài 12. Sự phát triển và phân bố công nghiê pâ ; Bài 17, 18. Vùng Trung du miền núi Bắc Bô â; Bài 28, 29. Vùng Tây Nguyên; Bài 31, 32. Vùng Đông Nam Bô â. 2.3. Thái độ - Cẩn thận, trung thực, hợp tác trong các hoạt động. - Thấy rõ trách nhiệm của bản thân về việc sử dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường. 3. Đối tượng dạy học - Học sinh trường THCS + Số lượng: 120 học sinh + Số lớp: 4 lớp + Khối lớp: Khối 8 4. Ý nghĩa của dự án 4.1. Ý nghĩa của dự án đối với thực tiễn dạy học - Qua việc dạy học của dự án thì học sinh đã có tư duy, vận dụng được kiến thức của nhiều môn học khác nhau để giải quyết một vấn đề gặp trong cuộc sống. 4 - Từ những kiến thức của dự án và cách vận dụng kiến thức của nhiều môn học khác nhau để giải quyết vấn đề mà học sinh có thể vận dụng đối với các tình huống khác. 4.2. Ý nghĩa của dự án đối với thực tiễn đời sống - Phát hiện mối đe dọa tác động xấu đến môi trường từ việc sản xuất điện năng. - Học sinh có được những kiến thức để vận dụng vào cuộc sống hàng ngày. Đó là nâng cao khả năng rèn luyện của bản thân và cộng đồng. - Có kỹ năng sống, có ý thức thực hành sử dụng tiết kiê m â điện năng nói riêng và các dạng năng lượng khác nói chung. - Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, tích cực bảo vệ và trồng thêm cây xanh. - Có những kiến thức cơ bản để có thể tự phòng tránh các tai nạn về điện khi sử dụng và sửa chữa điện. 5. Thiết bị dạy học và học liệu 5.1. Thiết bị dạy học - Các hình vẽ sgk - Thiết bị LECB (Earth leakage circuit breaker – Rơ le bảo vệ chạm đất) - Một số loại dây dẫn điện thông dụng. - Phòng học bộ môn. 5.2. Học liệu 5.2.1. Một số hình ảnh về hậu quả của việc sử dụng điện năng không an toàn và tác động đến môi trường của các nhà máy sản xuất điện năng. 5.2.2. Một số thông tin về tác động của sản suất điện năng và khả năng của một số nguồn năng lượng sạch Thủy điện và môi trường Thủy điện từng được cho là nguồn năng lượng sạch, nhưng quan niệm này là sai lầm, chúng góp phần làm tăng phát thải khí nhà kính - khí mêtan (CH 4), một loại khí nhà kính rất mạnh. Đã có những công trình nghiên cứu cho thấy, nếu xét ở khía cạnh phát thải khí mêtan, đôi khi thủy điện lại ô nhiễm hơn là nhiệt điện. Hồ chứa đập thủy điện có thể sản sinh ra một lượng đáng kể khí mêtan và điôxit cácbon (CO2). Khí mêtan được sinh ra chủ yếu do vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện ít hoặc không có ôxy. Xác động, thực vật bị ngập chìm dưới lòng hồ, phân hủy trong môi trường yếm khí hình thành nên metan. Do hệ thống ống dẫn nước cho các tua-bin thủy điện thường được đặt sâu dưới đáy hồ, dưới điều kiện áp suất cao, khí mêtan trong nước dễ dàng thoát ra ngoài. Theo báo cáo của Ủy hội Đập Thế giới, ở nơi nào mà hồ chứa là khá lớn so với năng lực của đập (dưới 100 W/m2 diện tích bề mặt) và không có sự phát triển trở lại của bất cứ loài 5 thực vật nào đã bị phát quang, thì lượng khí nhà kính phát thải từ đập khi sản xuất điện cũng ngang như việc đốt dầu mỏ để sản xuất cùng một lượng điện. Các hồ thủy điện hình thành trên các con đập làm ngập chìm các khu rừng nhiệt đới cũng đồng nghĩa với việc làm mất đi những bể chứa CO 2 hữu hiệu. Hay làm tăng phát thải CO2 vào khí quyển. Hiện nay, chưa có con số thống kê về diện tích rừng bị mất do làm thủy điện trên toàn thế giới cũng như ở Việt Nam, nhưng từ con số ước tính về lượng CO2 phát thải vào khí quyển trên một đơn vị diện tích rừng bị mất (16,1 triệu hécta rừng trên thế giới, chủ yếu ở các nước nhiệt đới được chuyển đổi sang mục đích sử dụng khác vào những năm 1990, đã giải phóng 1,6 tấn các-bon/năm, hay căn cứ trên khả năng của rừng nhiệt đới có thể hấp thu CO2 (là 9,62 tấn/ha/năm), người ta có thể hình dung phần nào về sự góp phần vào biến đổi khí hậu thông qua việc gián tiếp làm tăng phát thải CO 2 của thủy điện ở các nước nhiệt đới, trong đó có Việt Nam. Làm tăng ảnh hưởng của bão lụt Một trong các tác động của biến đổi khí hậu được thấy rõ nhất là tần suất xuất hiện của các trận thiên tai như bão lũ - hạn hán ngày một nhiều, mạnh hơn và phức tạp hơn do nhiệt độ nước bề mặt của biển tăng. Một câu hỏi lớn được đặt ra là các đập nước - hồ chứa có ảnh hưởng thế nào đến tình trạng lũ lụt - hạn hán? Nhiệt điện và môi trường Tác động đến môi trường vật lý 1. Tác động đến môi trường nước a. Giai đoạn thi công Nguồn gây ô nhiễm nước trong giai đoạn này chủ yếu là nước thải sinh hoạt của công nhân và nước mưa chẩy tràn trên bề mặt công trường xây dựng. - Do tập trung nhiều công nhân xây dựng nên lượng nước thải sinh hoạt (bình quân 60 - 80 lít/người/ngày đêm) thường lớn, song cũng thay đổi theo thời gian và mùa trong năm. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất cặn bã, chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng và vi sinh vật. - Nước mưa chẩy tràn có lưu lượng phụ thuộc vào chế độ khí hậu khu vực và thường có hàm lượng chất lơ lửng là bùn đất cao, ngoài ra còn có nhiều tạp chất khác. b. Giai đoạn hoạt động của nhà máy - Nước thải sinh ra trong giai đoạn này của dự án chủ yếu là nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt. - Nước thải công nghiệp gồm nước làm nguội, nước từ các thiết bị lọc bụi, từ bãi thải xỉ, từ các xưởng cơ khí, các khu vực sản xuất khác và nước thải từ việc làm vệ sinh thiết bị máy móc. 6 - Nước thải từ quá trình làm nguội thiết bị có lưu lượng lớn. Loại nước thải này ít bị ô nhiễm và thường chỉ được làm nguội và cho chẩy thẳng ra nguồn nước mặt khu vực. Tuy nhiên nước xả từ lò hơi lại có nhiệt độ, độ pH cao và có chứa một lượng nhỏ dầu mỡ, cặn lò không hoà tan, chất vô cơ. Do vậy cần phải tách ra khỏi loại nước làm nguội khác để xử lý. - Nước thải từ các thiết bị lọc bụi và bãi thải xỉ có lưu lượng và hàm lượng cặn lơ lửng (bụi than) rất lớn. - Nước thải từ các khu vực sản xuất, xưởng cơ khí có mức độ nhiễm dầu thay đổi tuỳ thuộc vào mức độ và khả năng vận hành, quản lý. Lượng nước này thường không lớn và không thường xuyên. - Nước thải từ quá trình rửa thiết bị thường có chứa dầu, mỡ, cặn và trong trường hợp rửa lò hơi có thể chứa cả axit, kiềm. Do vậy nhìn chung nước thải từ công đoạn này có giá trị pH rất khác nhau (axit hoặc kiềm) và chứa các chất rắn lơ lửng, một số ion kim loại với tổng lượng lên tới vài trăm m3/ngày. Ðặc điểm, tính chất nêu trên của nước thải Nhà máy Nhiệt điện sẽ làm ô nhiễm nước mặt ở những ao, hồ, sông cũng như nước ngầm trong khu vực. 2. Tác động đến môi trường không khí a. Giai đoạn thi công: - Trong giai đoạn thi công công trình, chất gây ô nhiễm không khí chủ yếu là bụi sinh ra từ quá trình san ủi đất, bốc dỡ vật liệu xây dựng và khói hàn có chứa bụi, CO, SOx, NOx, hydrocacrbon, khí thải của các phương tiện vận chuyển. Tác động lên môi trường không khí ở giai đoạn này có mức độ không lớn và chỉ mang tính tạm thời, nhưng cũng cần phải đánh giá để có biện pháp giảm thiểu thích hợp. - Tiếng ồn phát sinh ở giai đoạn này chủ yếu là từ các máy móc san ủi và các phương tiện vận chuyển. b. Giai đoạn vận hành - Như đã nêu, khí thải của Nhà máy Nhiệt điện chủ yếu từ khu vực lò hơi có chứa nhiều chất ô nhiễm đặc biệt là khí SO2, CO, NOx và bụi. Lượng khí thải này là rất lớn lên tới hàng nghìn m3/phút. Ngoài ra còn có các khí độc khác (NO, THC, hơi Pb) hợp chất hữu cơ do rò rỉ. - Tiếng ồn: đặc trưng của ngành nhiệt điện là sử dụng các máy móc, thiết bị có công suất lớn nên thường phát sinh tiếng ồn có cường độ cao: như tuabin hơi nước, máy phát điện, từ các van xả hơi nước, băng tải chuyền than, máy nghiền than xỉ... 3. Tác động đến môi trường đất Việc xây dựng Nhà máy Nhiệt điện sẽ tác động tới môi trường đất trong khu vực. Ðất bị tác động chính do công việc đào lắp và bị xói mòn. Việc đào đắp ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp, cảnh quan môi trường. Xói mòn sẽ tạo ra 7 độ lắng sông ngòi, cống rãnh thoát nước và có thể gây úng ngập, giảm chất lượng nước mặt, ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước. Ngoài ra do ảnh hưởng của khí thải, nước thải của nhà máy cũng gây nên ô nhiễm đất và cây trồng. 4. Chất thải rắn a. Giai đoạn xây dựng Chất thải rắn chủ yếu trong giai đoạn này là các loại nguyên vật liệu xây dựng phế thải, rơi vãi như gạch ngói, xi măng, sắt thép vụn... Lượng chất thải này là tuỳ thuộc vào quy mô của từng công trình và trình độ quản lý của dự án, ngoài ra còn một số lượng nhỏ rác thải sinh hoạt. b. Giai đoạn vận hành Chất thải rắn chủ yếu là tro, xỉ than (đốt than), và cặn dầu (đốt dầu). Lượng xỉ than thường có khối lượng lớn và trong thành phần xỉ than có nhiều tạp chất ô nhiễm. 5. Ô nhiễm nhiệt Quá trình hoạt động của nhà máy đặc biệt khu vực lò hơi thường tạo ra nhiệt độ cao. Tổng các nhiệt lượng này toả vào không gian nhà xưởng rất lớn làm nhiệt độ bên trong nhà xưởng tăng cao (chưa kể đến ảnh hưởng của điều kiện khí hậu trong khu vực) ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ và năng suất lao động. Vì vậy cần phải đánh giá tác động của ô nhiễm nhiệt đối với sức khoẻ của người công nhân để có biện pháp xử lý, giảm thiểu thích hợp. Tác động đến môi trường sinh thái Các tác động này chủ yếu liên quan đến việc thải các chất ô nhiễm nước, khí, các chất thải rắn vượt quá mức cho phép vào môi trường tiếp nhận gây nên những biến đổi cơ bản về hệ sinh thái. Tuỳ theo dạng chất thải và môi trường tiếp nhận mà các hệ sinh thái có thể bị tác động: - Hệ sinh thái dưới nước: Các tác động đối với hệ sinh thái dưới nước bắt nguồn từ ô nhiễm nguồn nước do các loại nước thải của Nhà máy Nhiệt điện gây nên độ đục của nước tăng ngăn cản độ xuyên của ánh sáng, gây độ pH trong thuỷ vực bị thay đổi. Tuỳ theo đặc điểm hệ sinh thái của vùng dự án mà số loài bị tác động có thể nhiều hay ít. - Hệ sinh thái trên cạn: Chất thải rắn và khí của Nhà máy Nhiệt điện sẽ có những ảnh hưởng nhất định. Nhìn chung, các động vật nuôi cũng như các loài động vật hoang dã đều rất nhạy cảm với sự ô nhiễm môi trường. Hầu hết các chất ô nhiễm môi trường không khí và môi trường nước thải đều có tác động xấu đến thực vật và động vật. Các chất gây ô nhiễm trong môi trường không khí như SO2, NO2 CL2, Aldehyde và bụi than, ngay cả ở nồng độ thấp cũng làm chậm quá trình sinh trưởng của cây trồng, ở nồng độ cao làm vàng lá, hoa quả bị lép, bị nứt, và ở mức độ cao hơn cây sẽ bị chết. Tác động đến môi trường kinh tế - xã hội 1. Tác động đến chất lượng cuộc sống con người 8 a. Sức khoẻ cộng đồng Ðối với Nhà máy Nhiệt điện, tất cả các nguồn gây ô nhiễm trong quá trình hoạt động đều có thể gây tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khoẻ của con người trong vùng chịu ảnh hưởng của Dự án. Tuỳ thuộc vào nồng độ và thời gian tác dụng của các chất ô nhiễm mà mức độ tác hại của chúng đối với sức khoẻ cộng đồng sẽ khác nhau. b. Kinh tế xã hội Quá trình hình thành và sự hoạt động của một dự án công nghiệp như Nhà máy Nhiệt điện có một ý nghĩa kinh tế xã hội rất to lớn cho khu vực nói riêng và cho đất nước nói chung. Trước tiên là việc góp phần tạo ra công ăn việc làm và nâng cao đời sống của nhân dân trong vùng. Việc đưa Dự án vào hoạt động sẽ là nguồn thu hút lao động lớn và giải quyết việc làm không chỉ cho người dân địa phương, tạo nên cảnh quan mới với tiến trình đô thị hoá nhanh hơn. Ðiều này cũng góp phần làm tăng dân trí và ý thức văn minh đô thị cho nhân dân trong khu vực. 2. Tác động đến tài nguyên và môi trường do con người sử dụng a. Cấp thoát nước Nhu cầu sử dụng nước của Nhà máy Nhiệt điện thường lớn nên đều phải khoan giếng hoặc đào giếng để khai thác nước ngầm phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của nhà máy. Việc khai thác nước ngầm có nguy cơ gây nên sự cạn kiệt nguồn nước ngầm vào mùa khô, dân cư trong khu vực sẽ không đủ nước dùng và từ đó kéo theo hàng loạt các tác động tiêu cực khác. Ðối với vấn đề thoát nước, hoạt động của nhà máy có thể làm gia tăng mức chịu tải của hệ thống thoát nước tập trung hoặc làm gia tăng lưu lượng và dòng chảy, làm ô nhiễm các sông tiếp nhận nước thải. b. Giao thông vận tải Sự hình thành và hoạt động của nhà máy nhiệt điện sẽ góp phần cùng với các hoạt động khác trong khu vực làm cho tình trạng vệ sinh đường phố, bụi tăng lên do các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu. Mật độ giao thông trong khu vực tăng lên làm ảnh hưởng đến nhu cầu đi lại của nhân dân. Tuy vậy, chính sự phát triển của dự án cũng sẽ góp phần cải thiện hệ thống đường cũng như thúc đẩy quá trình đô thị hoá trong khu vực. 3. Công trình văn hoá lịch sử Các công trình văn hoá lịch sử trong khu vực thực hiện dự án có thể bị tác động cần được mô tả và đánh giá cụ thể về các mặt: địa điểm, loại công trình, niên đại và giá trị tinh thần cũng như vật chất của công trình. Việc đánh giá tác động của dự án đối với các công trình văn hoá lịch sử và khảo cổ phải đề cập tới các tác động gây nứt nẻ, lún sụt công trình và đồng thời kiến nghị kế hoạch và biện pháp bảo vệ các công trình văn hoá lịch sử trong khu vực dự án. 9 Các biện pháp khắc phục và giảm thiểu tác động đến môi trường - Giảm thiểu tới mức tối đa có thể được phù hợp với công nghệ xử lý đối với Nhà máy nhiệt điện ngay từ giai đoạn đầu của dự án. - Biện pháp giảm thiểu phải có tính khả thi cao, phù hợp với các mục tiêu sản xuất và phù hợp với nguồn tài chính cho phép của chủ đầu tư. - Có phương án phù hợp đối với những tác động môi trường không thể khắc phục hoặc giảm nhẹ. - Các biện pháp bảo vệ môi trường phải được thực thi suốt cả quá trình chuẩn bị mặt bằng, xây dựng nhà máy và quá trình hoạt động của nhà máy. Năng lượng mặt trời (quang năng) Năng lượng mặt trời thu được trên Trái Đất là năng lượng của dòng bức xạ điện từ photon xuất phát từ Mặt Trời đến Trái Đất. Trái Đất nhận được dòng năng lượng này cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa. Hiện nay có hai loại phương pháp sử dụng năng lượng mặt trời:  Phơi nắng để các vật tiếp thu trực tiếp photon, làm nóng các vật, tức là chuyển thành nhiệt năng (quang năng chuyển thành nhiệt năng): Phơi, xấy quần áo, thóc, ... Thí dụ: Bình đun nước mặt trời, làm sôi nước trong các máy nhiệt điện của tháp mặt trời, máy điều hoà mặt trời, ...  Sử dụng hiệu ứng quang điện: Thí dụ; Pin mặt trời. Nguồn năng lượng mặt trời rất lớn, vô tận. Lưu lượng quang năng từ Mặt Trời xuống mặt đất là 1.366W mỗi mét vuông. Nhưng vì Mặt Trời chiếu sáng ban ngày và một phần bị mây che, nên trung bình mỗi mét vuông chỉ nhận được 150 - 500 kWh/m 2/ năm tuỳ từng nơi. Ngành năng lượng mặt trời đã có bước nhảy vọt trong năm 2007, với công suất tới 100 MW điện mới trên toàn thế giới được đưa vào sử dụng. Nhiều thiết bị tiêu thụ ít điện hiện nay có thể sử dụng pin quang điện như: đồng hồ, máy tính xách tay, radio, máy thu hình công suất nhỏ; trạm tín hiệu, rơle viễn thông. Ở Việt Nam đã và đang nghiên cứu sử dụng năng lượng mặt trời: Thiết bị đun nóng, các trạm phát điện mặt trời công suất nhỏ. Tháng 12/2007, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt “Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050”. Ngoài việc phấn đấu cung cấp đủ năng lượng cho nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, chương trình đề ra mục tiêu phấn đấu tăng tỷ lệ các nguồn năng lượng mới và tái tạo trong tổng năng lượng thương mại sơ cấp. Theo Phó thủ tướng Hoàng Trung Hải, việc phát triển nguồn năng lượng mới, trong đó có điện mặt trời khi năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt là mục tiêu quan trọng. “Phấn đấu đến năm 2010, tỷ lệ các nguồn năng lượng mới và tái tạo chiếm khoảng 3% tổng năng lượng thương mại sơ cấp; đến 2050 là 11%. Việc phát triển điện mặt trời ở Việt Nam sẽ góp 10 phần hoàn thành mục tiêu sử dụng năng lượng tái tạo chương trình điện khí hóa nông thôn của Chính phủ". Năng lượng gió Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Năng lượng gió là hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời. Sử dụng năng lượng gió là một trong các cách lấy năng lượng xa xưa nhất từ môi trường tự nhiên và được biết đến từ thời cổ đại. Điều đáng chú ý là công suất gió tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc gió và vì thế vận tốc gió là một trong những yếu tố quyết định khi muốn sử dụng năng lượng gió. Năng lượng gió đã được sử dụng từ xa xưa, thí dụ: tàu buồm, thuyền buồm, khinh khí cầu, cối xay gió, máy bơm nước nhờ sức gió,... Dùng năng lượng gió để sản xuất điện Ý tưởng này đã có từ khi phát minh ra máy phát điện. Từ sau cuộc khủng hoảng dầu trong thập niên 1970 nhiều quốc gia đã nghiên cứu và phát triển công nghệ sử dụng năng lượng gió để phát điện. Đức, Tây Ban Nha, Mỹ, Đan Mạch, Ấn Độ,… là những quốc gia sử dụng năng lượng gió nhiều nhất trên thế giới (hiện nay khoảng 20 nước). Năm 2007 thế giới đã xây mới các trạm phát điện gió công suất khoảng 20.073 MW điện từ gió, trong đó: Mỹ 5244 MW, Tây Ban Nha 3522 MW, Trung Quốc 3449 MW, Ấn Độ 1730 MW, Đức 1667MW. Xếp thứ tự một số quốc gia về công xuất điện gió như sau: Đức (22.247 MW), Mỹ (16.818 MW), Tây Ban Nha (15.145 MW), Ấn Độ (8.000 MW),… Năng lượng gió được đánh giá là thân thiện nhất với môi trường và ít gây ảnh hưởng xấu đối với xã hội. Không phải lo các rủi ro có thể xảy ra như với đập nước. Không phải lo nhiều về di dân và tái định cư vì mất đất canh tác. Vì các trạm phát điện gió có thể đặt ở vùng duyên hải hoặc ngoài khơi. Năng lượng gió có nhiều lợi thế để tạo ra nguồn điện năng rẻ. Nhưng vấn đề lớn nhất mà các nhà máy điện sử dụng năng lượng gió gặp phải là trong thực tế không phải lúc nào cũng có gió, vì vậy mà nguồn điện sẽ không ổn định. Tuy nhiên, người ta khắc phục được nhược điểm trên bằng cách kết nối các nhà máy điện sử dụng năng lượng gió bằng hệ thống đường dây truyền tải. Năng lượng gió ở nhiều nơi sẽ bổ trợ cho nhau, tạo ra nguồn điện năng được duy trì ổn định.Theo nghiên cứu của hai nhà khoa học Mỹ là Cristina Archer và Mark Jacobson, cứ có 3 nhà máy năng lượng gió nối liền trở lên sẽ đảm bảo được việc cung cấp nguồn điện năng liên tục. Một điều thuận lợi nữa của giải pháp trên là giúp giảm bớt thất thoát trong quá trình phân phối điện. Thay vì sử dụng nhiều hệ thống đường dây nối liền từng nhà máy với nơi tiêu thụ, điện sau khi nối mạng sẽ được tập trung tại một điểm và chuyển tới các thành phố bằng hệ thống đường dây duy nhất. Hiện nay Mỹ và một vài nước khác đã bắt đầu kết nối các nhà máy điện sử dụng năng lượng gió. Những nhà máy này đang được kỳ vọng sẽ trở thành nơi sản xuất nguồn 11 năng lượng rẻ nhất và sạch nhất, giúp giảm đáng kể nguồn điện năng phải sản xuất từ các nhà máy điện đốt than đá, từ đó giảm phát thải khí nhà kính vào bầu khí quyển Trái đất. Tiềm năng và triển vọng năng lượng gió ở Việt Nam là rất lớn vì nước ta ở khu vực nhiệt đới gió mùa, có bờ biển dài hơn 3000 km. Trong chương trình đánh giá về năng lượng cho châu Á, Ngân hàng thế giới đã có một khảo sát chi tiết về năng lượng gió ở khu vực Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam. Theo đánh giá này thì việt Nam có tiềm năng gió lớn nhất (hơn hẳn Thái Lan, Lào, Campuchia). Theo Văn phòng tiết kiệm năng lượng quốc gia, nước ta có khoảng 28.000 km² diện tích có tiềm năng gió được xếp vào từ loại tốt trở lên (tức là vận tốc trung bình > 7 m/s tại độ cao 65m so với mặt đất). Đặc biệt tại hai tỉnh Bình Thuận và Ninh Thuận. Tiềm năng điện gió của Việt Nam ước đạt 513.360MW, tức là bằng hơn 200 lần công suất của thuỷ điện Sơn La, hơn 10 lần tổng công suất dự báo của ngành điện vào năm 2020. Việt Nam đang triển khai một dự án nhà máy điện gió (Phương Mai, Bình Định) công suất 50MW. Sản xuất điện từ tuabin gió không tiếng ồn trên mái nhà Tuabin gió swift, do Công ty Thiết bị Năng lượng tái tạo của Xcốt-len thiết kế để lắp đặt trên mái nhà và sản xuất điện mà không phát ra tiếng ồn vừa được tung ra thị trường Mỹ và Canađa. Các nhà sản xuất cho biết loại tuabin chạy trên mái nhà này có thể cung cấp một nguồn điện đáng kể cho các hộ gia đình cũng như các toà nhà thương mại. Không giống nhiều loại tuabin gió nhỏ hiện có mặt trên thị trường, tuabin swift được thiết kế để hoạt động mà không tạo ra tiếng ồn. Thiết bị này bao gồm năm cánh quạt mỏng được gắn vào một vòng tròn có đường kính khoảng 1,5m. Vòng tròn này làm giảm mức độ rung và khuếch tán tiếng ồn xuống mức ít hơn 35 dB. Các nhà nghiên cứu cho biết tuabin gió này nên được gắn cố định cách mái nhà ít nhất 0,6m và ở những nơi có lượng gió trung bình. Một thiết bị giống như hai cái vây cá sẽ hướng cho tubin luôn quay về phía có gió. Các cánh quạt làm chạy một máy phát điện giúp chiếc máy này sản sinh ra một dòng điện khoảng 1,5kW với lượng gió là 14-mph. Trong một năm, tuabin có thể sản sinh ra được 2.000Wh điện. (Nguồn: http://www.thuvienkhoahoc.com và hiendaihoa.com). 5.3. Ứng dụng công nghệ thông tin - Sử dụng phần mềm Microsoft Office PowerPoint 2003. - Sử dụng phần mềm Violet bản dùng thử tải từ Internet. 6. Hoạt động dạy học và tiến trình dạy học 12 TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Hoạt động 1: Tổ chức lớp Hoạt động 2: Tìm hiểu và thực hiện các quy tắc an toàn khi sử dụng điện I. Nguyên nhân gây tai nạn điện - Các nhóm báo cáo và trình bày về các 1. Chạm trực tiếp vào vật mang điện nguyên nhân gây tai nạn điện 2. Vi phạm khoảng cách an toàn đối với lưới điện cao áp và trạm biến áp 3. Đến gần dây dẫn có điện bị đứt rơi xuống II. Một số biện pháp đảm bảo an toàn điện - Hướng dẫn HS nghiên cứu thông tin - Thực hiện tốt cách điện dây dẫn - Kiểm tra cách điện dây dẫn - Giới thiệu bút thử điện - Ưu điểm của phương pháp này là đảm - Nối đất cho các dụng cụ điện có vỏ kim bảo an toàn cho người sử dụng, nhược loại: điểm của nó là gì? + Dây nối với đất là dây nối từ vỏ dụng điện (nối với phần vỏ kim loại của thiết bị) + Dây dẫn điện là dây nối từ hai lỗ của ổ cắm vào dụng cụ điện. + Khi dây dẫn điện bị hở và tiếp xúc với vỏ kim loại của dụng cụ thì điện bị rò ra vỏ nhờ có dây nối đất dòng điện sẽ chạy qua dây nối đất và truyền xuống đất, khi chạm tay vào dụng cụ, điện trở của người lớn nên dòng điện chạy qua cơ thể nhỏ, 13 không gây nguy hiểm cho người sử dụng. + Luôn có dòng điện đến đất, gây tốn điện năng vô ích. - Cầu giao chống rò điện đất (ELCB): - Giới thiệu thiết bị bảo vệ cầu giao chống rò điện đất (ELCB) + ELCB vận hành dựa trên sự so sánh dòng điện có cấu tạo giống như một aptomat nhưng có thêm mạch điện so sánh dòng điện đi qua nó về phía thiết bị tiêu thụ điện. + ELCB so sánh dòng điện theo các chiều đi và về trong mỗi chu kỳ để phát hiện sự chênh lệch nhau để ngắt điện thông qua một cuộn dây cảm ứng với tất cả các dây pha (bao gồm dây trung tính nếu có) đi qua nó. + Nếu xuất hiện sự chênh lệch dòng điện đi và về có nghĩa là xuất hiện một dòng điện đi khỏi thiết bị tiêu thụ điện rò xuống đất thì ELCB so sánh mức độ dòng dò với ngưỡng cho phép của nó để có thể ngắt điện. - Không vi phạm khoảng cách an toàn đối với lưới điện cao áp - Học sinh thuyết trình về các biện 2. Một số nguyên tắc an toàn trong khi sửa pháp đảm bảo an toàn khi sửa chữa điện chữa - Cắt nguồn điện + Rút phích cắm điện + Rút cầu chì + Cắt cầu dao + Sử dụng các dụng cụ bảo vệ an toàn điện cho mỗi công việc trong khi sửa chữa để tránh bị điện giật và tai nạn khác - Sử dụng vật lót cách điện - Sử dụng các dụng cụ lao động cách điện - Sử dụng các dụng cụ kiểm tra Tích hợp giáo dục bảo vê ê môi trường - Sống gần các đường dây cao thế rất nguy hiểm, người sống gần các đường 14 điện cao thế thường bị suy giảm trí nhớ, vì nhiễm điện do hưởng ứng. Mặc dù ngày càng được nâng cấp nhưng đôi lúc sự cố lưới điện vẫn xảy ra. Các sự cố có thể là: chập điện, dò điện, nổ sứ, đứt đường dây, cháy nổ trạm biến áp, ... Để lại những hậu quả nghiêm trọng. - Biện pháp an toàn: di dời các hộ dân sống gần các đường điện cao áp và tuân thủ các quy tắc an toàn khi sử dụng điện. Hoạt động 3: Tìm hiểu ý nghĩa và biện pháp sử dụng tiết kiệm điện II. Sử dụng tiết kiệm điện năng 1. Cần phải dử dụng tiết kiệm điện năng Lợi ích của việc sử dụng tiết kiệm điện năng: - Việc sử dụng tiết kiệm điện năng đem lại những lợi ích gì cho gia đình và xã - Giảm chi tiêu cho gia đình – và xã hội. hội? - Các dụng cụ và thiết bị điện được sử dụng lâu bền hơn. - Giảm bớt các sự cố gây tổn hại đến hệ thống cung cấp điện do quá tải. - Dành phần điện năng tiết kiệm cho sản xuất. Tích hợp theo chủ đê - Yêu cầu học sinh tìm thêm những lợi ích khác của việc tiết kiệm điện năng thông qua thảo luận và đánh giá những tác động của các nhà máy sản xuất điện đối với môi trường sinh thái, nguyên nhân của mô ât số vụ cháy do bất cẩn trong sử dụng điê ân năng thông qua mô ât số hình ảnh minh họa và những thông tin do giáo viên cung cấp: + Hiê ên nay, ở Viêtê Nam nguồn điê ên năng chủ yếu được sản xuất từ các nhà máy 15 điê ên nào? + Những ảnh hưởng tiêu cực của các nhà máy sản xuất điê ên năng đó đối với - Hạn chế xây mới các nhà máy điện (thủy môi trường sinh thái? điê ân, nhiê ât điê nâ ) góp phần bảo vệ môi trường đồng thời góp phần khai thác, sử dụng tiết kiê âm và hiê uâ quả các nguồn tài nguyên. - Ngắt điện ngay khi mọi người ra khỏi nhà tránh lãng phí điện mà còn loại bỏ nguy cơ hỏa hoạn. - Liên hệ thực tế về tình hình thiếu thốn điện năng trong những năm gần đây. Vậy các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng là gì? 2. Các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng - Căn cứ để đưa ra biện pháp sử dụng tiết - Lượng điện năng tiêu thụ được xác định: kiệm điện năng? A = P.t, trong đó P là công suất tiêu thụ; t thời gian sử dụng. - Biện pháp nào giúp chúng ta sử dụng - Biện pháp sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả: điện năng tiết kiệm và hiệu quả? + Lựa chọn, sử dụng các dụng cụ, thiết bị điện có công suất hợp lý, đủ mức cần thiết - hiệu suất cao. Tích hợp giáo dục bảo vê ê môi trường + Sử dụng các thiết bị điện trong thời gian hợp lý. - Các bóng đèn sợi đốt thông thường có hiệu suất phát sáng rất thấp dưới 10% công suất; đèn huỳnh quang có hiệu suất cao hơn. Để tiết kiệm điện, cần nâng cao hiệu suất phát sáng của các bóng đèn điện. - Biện pháp: Thay các bóng đèn thông thường bằng các bóng đèn tiết kiệm năng lượng. 16 Hoạt động 4: Vận dụng củng cố III. Vận dụng - Hướng dẫn HS làm các bài tập vận C10: dụng - Viết lên tờ giấy dòng chữ to “tắt hết điện trước khi ra khỏi nhà” và dán vào chỗ cửa ra vào để dễ nhìn thấy. - Lắp chuông báo khi đóng cửa để nhắc nhở tắt điện. C11: D. C12: a. Điện năng mà mỗi bóng đèn sử dụng trong 8000 giờ A1 = P1.t = 0,075.8000 = 600 kWh A2 = P2.t = 0,015.8000 = 120 kWh b. Toàn bộ chi phí phải trả cho việc dùng bóng đèn là: T1 = 8.3500 + 600.700 = 448000 đồng T2 = 1.60000 + 120.700 = 144000 đồng c. Dùng bóng đèn compac có lợi hơn. Vì: - Giảm bớt 304000 đồng tiền chi phí cho 8000 giờ sử dụng. - Sử dụng công suất nhỏ hơn. - Góp phần giảm bớt sự cố do quá tải. Tích hợp giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiê m ê – hiê u ê quả Để tiết kiệm điện chúng ta cần phải làm gì? - Thực hiện các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng. - Sử dụng điện năng được sản suất từ các nguồn năng lượng tái sinh ít gây ô nhiễm môi trường. 17 Hoạt động 5: Hướng dẫn học tập Về nhà - Nghiên cứu lại nội dung bài học. - Làm bài tập - Đặt hàng (dự án trong 01 tuần): Đề xuất phương án giúp người sử dụng điện an toàn – tiết kiệm – hiệu quả. 7. Kiểm tra đánh giá kết quả học tập Sử dụng phiếu trả lời trắc nghiệm khách quan (thời gian 5 phút) 1. Các dây dẫn có vỏ bọc như thế nào thì được xem là an toàn về điện? A. Vỏ bọc cách điện phải làm bằng nhựa. B. Vỏ bọc cách điện phải làm bằng cao su. C. Vỏ bọc cách điện phải chịu được hiệu điện thế điện định mức quy định cho mỗi dụng cụ điện. D. Vỏ bọc làm bất kỳ bằng vật liệu nào cũng được. 2. Việc làm nào dưới đây là an toàn khi sử dụng điện? A. Mắc nối tiếp cầu chì loại bất kỳ cho mỗi dụng cụ điện. B. Sử dụng dây dẫn có vỏ bọc cách điện là được. C. Làm thí nghiệm với hiệu điện thế bất kỳ. D. Khi bóng đèn bị cháy, rút phích cắm của bóng đèn ra khỏi ổ cắm điện khi thay bóng đèn. 3. Hành động nào khi sử dụng điện năng không tiết kiệm? A. Tắt các thiết bị điện khi không sử dụng. B. Lựa chọn, sử dụng các dụng cụ, thiết bị điện có công suất hợp lý, đủ mức cần thiết - hiệu suất cao. C. Sử dụng các thiết bị điện trong thời gian hợp lý. D. Luôn sử dụng điều hòa nhiệt độ trong phòng ở mỗi gia đình. 4. Phát biểu nào không đúng khi nói về thủy điện? A. Thủy điện là nguồn năng lượng sạch. B. Thủy điện góp phần làm tăng phát thải khí nhà kính. C. Thủy điện góp phần làm tăng nguy cơ động đất do kích thích. D. Thủy điện góp phần làm tăng nguy cơ hạn hán dưới hạ du các dòng sông. 18 5. Phát biểu nào không đúng khi nói về nhiệt điện? A. Nhiệt điện là nguồn gây ô nhiễm nước. B. Nhiệt điện là nguồn gây ô nhiễm không khí. C. Nhiệt điện làm tăng nguy cơ mất cân bằng sinh thái. D. Nhiệt điện góp phần điều hòa khí hậu. 8. Các sản phẩm của học sinh - Tích cực tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường, trồng và chăm sóc cây xanh. - Tích cực thực hiện sử dụng điện năng an toàn và tiết kiệm. - Báo cáo tìm hiểu chủ đề: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN! SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN AN TOÀN VÀ TIẾT KIỆM 19 20