Elektrownia wodna

SCENARIUSZ ZAJĘĆ

Temat: Woda jako źródło energii elektrycznej

Wstęp: Gdyby spojrzeć z Kosmosu na naszą Ziemię, to otrzymalibyśmy potwierdzenie słów, że to „błękitna planeta”- ¾ jej powierzchni pokrywają bowiem wody- stąd ten „błękit”. Organizmy żywe potrzebują wody do różnych procesów życiowych - jest ona środowiskiem, w którym przebiega wiele reakcji, jest produktem i substratem wielu przemian. Jest w niej zmagazynowana ogromna ilość energii. Jest to energia odnawialna - bezpieczna dla środowiska/ nie powoduje dostawania się do atmosfery gazów, wywołujących zmiany klimatyczne oraz z powodzeniem może zastępować wyczerpujące się zasoby paliw kopalnych.

Cele:

Uczeń po zajęciach potrafi:

- wymienić rodzaje elektrowni wodnych,

- wskazać na mapie położenie niektórych zbiorników, na których funkcjonują elektrownie wodne

- omówić zalety i wady elektrowni wodnych,

- wie jak wyglądają tamy i zapory wodne,

-  potrafi wyjaśnić jak energia potencjalna wody zmienia się w energię elektryczną,

Metody i techniki: praca indywidualna, grupowa, wycieczka do elektrowni wodnej, eksperymentowanie

Przebieg zajęć

1.      Do czego wykorzystujemy wodę?

Rozmowa, przypomnienie materiału z poprzednich zajęć.

- Czy woda może poruszać, podnosić przedmioty?

-  Jeśli tak, to jak można to zrobić?

Inspiracją do odpowiedzi na ostatnie pytanie może być zdjęcie, wydrukowany obrazek. Pokazuje on statki

znajdujące się na śluzie wodnej. Kiedy poziom wody zaczyna się w nich podnosić, razem z nim, podnoszą się także statki.

2.      Przeprowadzenie przez dzieci doświadczenia „wodna winda”

Niezbędne materiały:

·         plastikowy lub papierowy kubek,

·         metalowy widelec lub łyżka,

·         wieszak,

·         około 1,5 metra cienkiego sznurka.

Eksperyment ma na celu pokazanie, że chociaż widelec jest cięższy, można go unieść za pomocą wody.

3.      Koło wodne

 Wytłumaczenie uczniom zasad działania takiego koła, jednocześnie pokazanie dzieciom zdjęć takich kół.

-Czy kiedykolwiek widzieliście takie urządzenia?

-Czy myślicie, że takie koła wodne są wykorzystywane do dzisiaj?

- Z czego można w domowych warunkach zbudować takie koło wodne?

4.      Praca w grupie z mapą

Dzielimy klasę na 2 grupy. Polecamy uczniom odszukanie informacji o rodzajach elektrowni wodnych:

 • ze względu na ich moc (grupa 1)

 • ze względu na ich typ (grupa 2).

5.      Praca indywidualna z mapą

Polecamy uczniom odszukanie na mapie Polski 3 zbiorników, na których utworzono elektrownie wodne.

6.      Wycieczka do elektrowni szczytowo-pompowej w Żydowie

- W trakcie wizyty uczniowie zapoznają się z  zasadami wytwarzania energii elektrycznej w elektrowni oraz trybami pracy elektrowni,

- zwiedzenie  nastawni  elektrowni i zapoznanie się z pracą dyżurnych ruchu nastawni,

- wyjaśnienie dzieciom sposobu działania suwnicy

-  poznanie  się z urządzeniami zewnętrznymi elektrowni do przetwarzania i rozdziału energii elektrycznej,

Budynek główny elektrowni

widok z lotu ptaka

punkt widokowy
 

- obserwacja elektrowni z punktu widokowego znajdującego się przy górnym jeziorze,

- zajęcia prowadzone w terenie, poprzedzone dyskusją

·         Koła wodne, o których rozmawialiśmy wcześniej były pierwowzorami dzisiejszych

elektrowni wodnych. Który z mechanizmów, który widzieliśmy przypomina wam

koło wodne?

·         Czy któreś z urządzeń znajdujących się w takiej elektrowni jest wam znane?

·         Przeprowadzenie doświadczenia, które pomoże dzieciom zrozumieć, skąd woda ma energię do poruszania kołem wodnym,

Niezbędne materiały dla każdego ucznia:

·         2 płyty CD,

·         dwustronna taśma klejąca,

·         co najmniej 8 plastikowych łyżeczek dowolnej wielkości,

·         długopis lub ołówek, który będzie osią koła wodnego.

Kiedy model jest już skonstruowany, uczniowie sprawdzają pod kranem lub prysznicem, jak szybko może obracać się ich koło wodne.

- Co wpływa na obracanie się ich koła wodnego?

7.      Skąd bierze się prąd? Dyskusja

- Uczniowie dowiedzieli się już w jaki sposób zamienić energię potencjalną wody w ruch,

- W jaki sposób można przesyłać energię na odległość?

- W jaki sposób energia dostarczana jest do ich domów?

Pokazanie schematu dostarczania energii do domów

8.      Zagadka

Jak wysokie są tamy, na przykładzie tam w Solinie i Pilchowicach? Propozycje dzieci. Porównanie wysokości tamy w Solinie z Pałacem Kultury i 10- piętrowym blokiem. Porównanie wysokość tamy z wysokością budynku szkoły czy drzew i budynków widocznych z okna klasy. Zwrócenie uwagę uczniów na to, że tamy oprócz tego, że są wysokie - są też bardzo długie. Tama w Solinie ma 664 m długości - to ponad pół kilometra.

9.      Plusy i minusy elektrowni wodnych

- Czy elektrownia wodna jest ekologiczna?

- Czy elektrownie wodne mają jakieś minusy?

- Czy elektrownie wodne można budować wszędzie?

10.  Podsumowanie- czego nowego się dowiedzieliśmy?

Wiemy już, w jaki sposób energia potencjalna wody zamieniana jest w energię elektryczną, którą wykorzystujemy w swoich domach. Aby w pełni wykorzystać  energię drzemiącą w wodzie, należy budować elektrownie wodne w odpowiednio ukształtowanym terenie. Idealnie nadają się miejsca, w których możliwe jest zbudowanie w niewielkiej odległości od siebie dwóch zbiorników wodnych które dzieli duża różnica wysokości. W takim układzie elektrownia wodna może generować wystarczająco duże ilości energii potrzebnej nam na co dzień.

Filmik ;)

Filmik z youtube, który idealnie wpisuje się w badanie życia w wodzie.

Filmik o wodzie :)

Woda jako środowisko życia

Woda jako środowisko życia

Woda jest podstawowym składnikiem większości organizmów żywych na Ziemi, dla sporej części z nich jest również środowiskiem życia. Badania dowodzą, że to właśnie w wodzie pojawiły się pierwsze organizmy żywe na naszej planecie.

Woda jest aktualnie środowiskiem życia bakterii, pierwotniaków, glonów, ssaków i ryb. Takie środowisko życia stwarza im odpowiednie warunki do odżywiania sięi rozwoju.

Różnice między środowiskami życia:

Zajęcia:  

Rośliny żyjące w wodzie :

Zajęcia z wykorzystaniem klucza.

Wycieczka nad staw, praca w grupach

Uczniowie pracują w kilkuosobowych (3-4) grupach. Ich zadaniem jest rozpoznanie, zgodnie z kluczem, jak największej liczby roślin w wyznaczonym czasie.

(klucz zostanie dodany do 24 maja)

Mikroorganizmy żyjące w wodzie :

W zależności od dostępności w szkole mikroskopów uczniowie pracują w małych grupach (im mniejsze tym lepiej).

Badają pod mikroskopem próbki wody pobranej z kranu, z butelki z wodą, z morza, ze stawu. Opisująw kartach pracy co widać w każdym z podanych przypadków.

Zwierzęta żyjące w wodzie:

Wycieczka do Akwarium w Gdynii.

http://www.akwarium.gdynia.pl/

Udział w zorganizowanej przez akwarium lekcji dostosowanej do wieku uczniów oraz tematu przez nich przerabianego.

Co jeszcze można zrobić z uczniami?

Wspólnie założyć w klasie akwarium. Wybrać odpowiednie rybki i zadbać o odpowiednie dla nich środowisko życia. Uczniowie będą mieli możliwość obserwacji życia rybek oraz nauczą się odpowiedzialności muszac o nie dbać. 

Oszczędzanie wody

WIEDZA


* Oczyszczalnie ścieków zamieniają silnie zanieczyszczoną wodę na taką, która nadaje się do ponownego użycia przez gospodarstwa domowe i spełnia normy czystości wody. Proces ten, zwany uzdatnianiem, składa się z kilku kolejnych etapów. W uproszczonym modelu można wymienić cztery kroki: sedymentację, koagulację, filtrowanie mechaniczne oraz dezynfekcję.

* Krok pierwszy- uzdatnianie wody rozpoczyna się od jej sedymentacji. Woda, pochodząca najczęściej z rzek, przepływa powoli przez duże stawy sedymentacyjne. W nich większe mechaniczne zanieczyszczenia, takie jak piasek, iły i kurz osiadają na dno. Na koniec woda jest mniej mętna i w podstawowy sposób oczyszczona z dużych cząstek.

* Kolejnym etapem oczyszczania jest koagulacja. W jej ramach usuwane są lżejsze i mniejsze elementy, które nie opadły na dno w procesie sedymentacji. Za pomocą związku chemicznego, który ma postać białego proszku, cząstki zanieczyszczeń są ze sobą łączone w tak zwane „kłaczki”. Stąd pochodzi też potoczna nazwa koagulacji – kłaczkowanie. Kłaczki, cięższe niż pojedyncze drobne elementy, z których się składają, opadają łatwiej na dno stawu,

* Krok trzeci oczyszczania – na filtrach mechanicznych – kłaczki oraz inne zanieczyszczenia mechaniczne są ostatecznie zatrzymywane. Filtry zawierają membrany żwirowo-piaskowe, które usuwają resztki nierozpuszczonych w wodzie zanieczyszczeń mechanicznych Po tym etapie w wodzie nie ma już zanieczyszczeń widocznych gołym okiem.

* Ostatnim etapem jest dezynfekcja za pomocą chloru. Ten etap usuwa i hamuje rozwój chorobotwórczych drobnoustrojów obecnych w wodzie. Tak przygotowana woda jest gotowa do wysłania do gospodarstw domowych. Mimo dużego stopnia oczyszczenia, wciąż pozostały w niej rozpuszczone związki chemiczne. Dodatkowo, woda może ulec zanieczyszczeniu rdzą, jeśli rurociąg doprowadzający ją do finalnych odbiorców uległ erozji.

* WNIOSEK- zakłady wodociągowe oczyszczają wodę przede wszystkim z mechanicznych i biologicznych zanieczyszczeń. Nie usuwają jednak z wody rozpuszczonych w niej związków chemicznych. Do tego celu niezbędne jest zastosowanie dodatkowego domowego filtra wody, działającego na bazie membrany osmotycznej.







SCENARIUSZ


* Przeprowadzenie eksperymentu pozwalającego na zrozumienie jak działają oczyszczalnie ścieków
o Dzieci w małych grupach projektują doświadczenie, ustalają jakie materiały będą potrzebowały do jego wykonania,
o Przeprowadzają eksperyment „domowa oczyszczalnia”,
o Umówienie obserwacji,
o Rozmowa czy oczyszczoną wodę można pić?





Do jego wykonania potrzebne będą: - butelka plastikowa - gaza i gumka recepturka - szklanki, ziemia, piasek, żwirek, kamyczki, woda

Wyczerpalność zasobów wodnych- scenariusz

* Projekcja fragmentów filmu „Cenna woda” z cyklu „Była sobie Ziemia”
o Dzielenie się wrażeniami
o Rozmowa na temat wykresu przedstawiającego ilość osób pozbawionych dostępu do wody
* Praca w grupach nad materiałami odnoszącymi się do zasobów wodnych Planety
o Tabela zawierająca procentowy udział wód na Ziemi –dzieci korzystając ze słowników i zdjęć wyjaśniają nieznane rodzaje wód. Obliczanie ile procent wody słodkiej jest na Ziemi
o Ilustracje ukazujące ilość wody oraz ilość wody zdatnej do picia (uczniowie wyobrażają sobie najpierw i rysują ile jest wody na Ziemi i ile jest wody pitnej;
następnie rozdajemy fotografie)

Wyczerpalność zasobów wodnych

WIEDZA

* Prawie 71% powierzchni Ziemi znajduje się pod wodą, a ok. 96.54% tej wody to woda słona.
* Służba Geologiczna Stanów Zjednoczonych (USGS) - gdybyśmy zebrali całą wodę Ziemi do jednego naczynia w kształcie kuli, to miałaby ona średnicę 1385 km (dla porównania średnica Ziemi na równiku wynosi ok. 12 756). W Europie zmieściłoby się kilka takich kul.
o Gdyby w kuli zmieścić tylko wodę słodką zdatną do picia, to miałaby średnicę 160 km.
o Gdyby Ziemia była wielkości piłki do koszykówki, to cała woda na Ziemi będzie wielkości piłki do ping-ponga, a słodka woda wielkości ziarna kukurydzy.
* Większość wody słodkiej w stanie płynnym znajduje się pod ziemią - jest to około 8.4 mln km3. Znacznie więcej wody zamrożonej jest w lądolodach Antarktydy i Grenlandii - 29.2 mln km3. 12900 km3 wody występuje w atmosferze w postaci pary wodnej. Gdyby nagle cała ta para wodna skropliła się i spadła na Ziemię, to ulewa ta pokryłaby powierzchnię lądów ok. 3 cm warstwą wody. Do atmosfery każdego dnia odparowuje jej ok. 1170 km3.
* Trzy czwarte powierzchni globu to woda. Do picia nadaje się jedynie trzy procent, z tego ponad połowa jest zamrożona w lodowcach. Zostaje nam do spożywania zaledwie jeden procent.

* Wody podziemne - stanowią jeden z bardzo istotnych elementów obiegu wody w przyrodzie. Szacuje się że swoją objętością kilkakrotnie przekraczają one wszystkie wody wszechoceanu. Całkowita objętość wolnych wód podziemnych, czyli nie związanych w skałach jest szacowana na 60 mln km3. Znaczna ich część należy do wód głębinowych, które nie biorą aktywnego udziału w krążeniu. Woda zgromadzona w szczelinach, soczewkach między warstwami, w pułapkach skalnych, tworzy niekiedy całe jeziora podziemne. Bardzo często są to wody zasolone. Zasoby tych wód ze względu na bardzo długi okres wymiany, trwającej tysiące a nawet miliony lat należy uznać za nieodnawialne.
Wody podziemne, które występują płycej pod powierzchnią Ziemi aktywnie uczestniczą w obiegu wody w przyrodzie. Okres ich odnawiania waha się w bardzo dużych granicach: od corocznej wymiany wilgoci zawartej w glebie, po setki i tysiące lat. Średnio przyjmuje się, że wymiana wód podziemnych zachodzi co 300—500 lat. Źródłem ich zasilania są przede wszystkim opady, stąd też są to wody słodkie (poza nielicznymi wyjątkami). Ich zasoby szacuje się na ok. 4 mln km3, co stanowi 7 % wód podziemnych, a jednocześnie 14 % wszystkich wód słodkich.
Część wód podziemnych związana jest także w postaci lodu. Na rozległych obszarach północnej Azji i Ameryki występuje zjawisko wieloletniej zmarzliny. Do głębokości 500 m, a miejscami nawet głębiej, wody podziemne występują w stanie stałym tworząc wraz z zamarzniętymi skałami nieprzepuszczalną warstwę.
Wody podziemne pozostają głównym rezerwuarem wód pitnych dla potrzeb ludności i przemysłu spożywczego. Ich wykorzystanie wiąże się jednak z koniecznością kosztownego oczyszczania i uzdatniania.
Wody podziemne na skutek działalności człowieka ulegają zanieczyszczeniu. Podstawowymi antropogenicznymi źródłami zanieczyszczenia wód podziemnych są przemysł, górnictwo, a także działalność rolnicza.

Jeziora słodkie 91,000 0.007
Jeziora słone 85,400 0.007
Para wodna 12,900 0.002
Bagna 11,470 0.0008
Rzeki 2,120 0.0002
Woda w organizmach 1, 120 0.0001
* Wieczna zmarzlina - zamarznięty przez co najmniej 2 zimy grunt oraz wody podziemne. Występuje na obszarach zimnego i suchego klimatu, gdzie brak lub mała ilość śniegu nie izoluje gruntu przed mrozem; największe obszary zajmuje na Syberii i w pn. Kanadzie; w Europie występuje tylko na północnych krańcach kontynentu. Sięga do głębokości od kilku do 1500 m.