SCENARIUSZ: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla?

Transkrypt

1 SCENARIUSZ: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? Cel główny: zapoznanie z rolą dwutlenku węgla w przyrodzie i sposobami oszczędzania energii elektrycznej Cele operacyjne: Uczeń: wie, czym jest dwutlenek węgla, wymienia przykłady praktycznych sposobów oszczędzania energii w gospodarstwie domowym, zna źródła dwutlenku węgla w przyrodzie, zna znaczenie drzew w usuwaniu dwutlenku węgla, rozumie, na czym polega efekt cieplarniany i co go wywołuje, wyjaśnia pojęcie: gazy cieplarniane, wymienia gazy cieplarniane i ich udział procentowy w ocieplaniu się klimatu na Ziemi, wymienia następstwa ocieplania się klimatu na Ziemi, wie, jak można przeciwdziałać powstawaniu efektu cieplarnianego, wymienia alternatywne źródła energii. Czas trwania zajęć: 45 minut Środki dydaktyczne: Załącznik nr 1 Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla?, Załącznik nr 2 Efekt cieplarniany, 2 szklane słoje lub pojemniki, folia, 2 termometry, 2 lampki biurkowe, folia śniadaniowa, szklany słoik z zakrętką, świeczka, karty pracy Metody: wykład, pogadanka, doświadczenie, burza mózgów, dyskusja, praca zespołowa, karty pracy Przebieg zajęć: klasy I III SP 1. Prowadzący wyjaśnia uczniom, że dwutlenek węgla jest jednym z gazów występujących w naszym powietrzu, którego zwiększona ilość w atmosferze prowadzi do ocieplania się klimatu na Ziemi, a to z kolei wpływa znacząco na życie organizmów. 2. Prowadzący omawia właściwości i źródła dwutlenku węgla w przyrodzie. 3. Prowadzący wyjaśnia, że w naszym kraju dwutlenek węgla pochodzenia atmosferycznego powstaje w dużych ilościach w czasie spalania węgla kamiennego, wykorzystywanego do ogrzewania mieszkań, wody i wytwarzania prądu elektrycznego. 4. Prowadzący wykonuje doświadczenie obrazujące, że w czasie spalania zużywany jest tlen i powstaje dwutlenek węgla. Wstawia świeczkę do słoika i ją zapala, następnie zakręca wieczko. Świeczka pali się tak długo, dopóty nie zabraknie tlenu. Po zgaśnięciu świeczki w słoiku znajduje się dwutlenek węgla. 5. Prowadzący wyjaśnia uczniom, że bardzo ważną rolę w obiegu dwutlenku węgla na Ziemi odgrywają rośliny, w tym szczególnie drzewa, gdyż przetwarzają dwutlenek węgla i wodę na tlen i pokarm. 6. Prowadzący podkreśla zwłaszcza znaczenie drzew w przyrodzie oraz wyjaśnia, dlaczego należy ograniczać wycinanie starych drzew i dlaczego należy sadzić jak najwięcej nowych drzewek. 7. Prowadzący przeprowadza z uczniami wizualizację. Proponuje, żeby wyobrazili sobie świat pozbawiony energii elektrycznej i ludzkie życie bez prądu elektrycznego. Uczniowie zastanawiają się, jak bez prądu elektrycznego funkcjonowałyby ich gospodarstwa domowe, fabryki, firmy, sklepy czy ulice. Przedstawiają swoje wyobrażenie na forum klasy. Podsumowując zadanie, prowadzący podkreśla, że mimo iż kiedyś ludzie żyli bez prądu elektrycznego, to obecnie nasze życie jest uzależnione od energii elektrycznej i byłoby bez niej bardzo utrudnione. 8. Prowadzący pyta uczniów, czy ich zdaniem człowiek odpowiedzialnie korzysta z energii elektrycznej i następnie przeprowadza pogadankę, w jaki sposób możemy ograniczyć zużywanie prądu we własnych domach, wykorzystuje do tego celu załącznik nr 1. 1

2 SCENARIUSZ: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? 9. Prowadzący dzieli uczniów na kilkuosobowe grupy i uczniowie wykonują w grupach plakat przypominający o tym, że należy oszczędzać energię elektryczną. Plakaty po zajęciach mogą zostać powieszone w klasie lub na korytarzach w szkole, by mogli z nich skorzystać również inni uczniowie. Podsumowanie Uczniowie klas I-III uzupełniają karty pracy. klasy IV-VI SP, szkoły ponadpodstawowe Uczniów z klas IV VI SP obowiązuje zakres treści bez podkreślenia. Uczniowie klas ponadpodstawowych przerabiają wszystkie treści. 1. Prowadzący zaczyna zajęcia od doświadczenia, do wykonania którego zaprasza wybranych uczniów: do dwóch szklanych słojów wkłada termometry, jeden z pojemników przykrywa szczelnie folią śniadaniową. Zapisuje na tablicy temperaturę, jaką pokazują termometry w słojach. Każdy z pojemników oświetla lampką biurkową, która ma imitować słońce. Zostawia tak przygotowane pojemniki i włączone lampki na czas trwania zajęć. 2. Prowadzący omawia właściwości i źródła dwutlenku węgla w przyrodzie. W przypadku klas ponadpodstawowych prosi uczniów, by powiedzieli, co wiedzą na temat budowy i pochodzenia dwutlenku węgla i następnie uzupełnia ich wypowiedzi. 3. Prowadzący, korzystając z załącznika nr 2, omawia zjawisko efektu cieplarnianego. Wprowadza pojęcie gazów cieplarnianych i tłumaczy, że dwutlenek węgla jest głównym gazem cieplarnianym. 4. Prowadzący wyjaśnia ilościowy udział poszczególnych gazów w całości gazów cieplarnianych. 5. Prowadzący prosi uczniów, by ponownie odczytali temperaturę na termometrach w słojach i tłumaczy, że folia na słoju obrazuje warstwę gazów cieplarnianych i dlatego temperatura w tymże słoju jest wyższa niż w nieprzykrytym folią. 6. Prowadzący przeprowadza pogadankę na temat skutków efektu cieplarnianego. 7. Prowadzący omawia, w jaki sposób można przeciwdziałać nadmiernej emisji CO 2 do atmosfery. Zwraca uwagę na to, że człowiek może zmniejszyć wytwarzanie dwutlenku węgla, działając na skalę globalną, np. poprzez stosowanie zróżnicowanych paliw, ograniczanie wycinania lasów i sadzenie nowych drzew oraz stosowanie alternatywnych źródeł energii, a także działając indywidualnie poprzez zmniejszenie zużycia energii elektrycznej w gospodarstwach domowych. 8. Prowadzący przypomina uczniom, że bardzo ważną rolę w obiegu dwutlenku węgla na Ziemi odgrywają rośliny, gdyż przetwarzają dwutlenek węgla i wodę na tlen i pokarm. Prowadzący podkreśla zwłaszcza znaczenie drzew w przyrodzie oraz wyjaśnia, dlaczego należy ograniczać na Ziemi wycinanie starych drzew, zwłaszcza lasów równikowych i dlaczego należy sadzić jak najwięcej nowych drzewek. Podaje przykłady: jedna 60-letnia sosna produkuje w ciągu doby tyle tlenu, ile wynosi zapotrzebowanie 3 osób, jedno duże drzewo (25 m wysokości) usuwa w ciągu dnia z otoczenia tyle samo dwutlenku węgla, ile emitują dwa domy jednorodzinne, 100-letni buk to 1200 litrów tlenu/godz., zasadzenie ok młodych drzewek rekompensuje wycięcie 1 starego drzewa w produkcji tlenu i usuwaniu dwutlenku węgla, drzewa absorbują także inne zanieczyszczenia powietrza: tlenki węgla, ozon, dwutlenek siarki, przy czym drzewa liściaste są mniej wrażliwe na zanieczyszczenia niż iglaste, pył unoszony z wiatrem może być ograniczony o 75% dzięki obecności drzew, dym i nieprzyjemne odory mogą być wchłonięte przez drzewa. 9. Prowadzący przeprowadza z uczniami dyskusję na temat stosowania różnych rodzajów alternatywnych (odnawialnych) źródeł energii i ich zastosowań w praktyce na co dzień. 10. Prowadzący pokazuje uczniom załącznik nr 1 i dzieli ich na kilkuosobowe grupy. Prosi, by zastanowili się, w jaki sposób mogą zmniejszyć zużycie energii elektrycznej poprzez urządzenia pokazane w załączniku. Następnie przedstawiciele poszczególnych grup relacjonują te sposoby, a prowadzący zapisuje je na tablicy. 11. Prowadzący zwraca uczniom uwagę na funkcję przycisku stand-by i na to, że należy go wyłączyć, kiedy nie korzysta się z urządzeń. Podsumowanie Prowadzący przeprowadza z uczniami pogadankę o tym, w jaki sposób każdy z nas może ograniczyć emisję dwutlenku węgla w przyrodzie. Uczniowie uzupełniają karty pracy. 2

3 SCENARIUSZ: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? INFORMACJE, POJĘCIA, DEFINICJE Dwutlenek węgla (CO 2 ) to bezbarwny i bezwonny gaz będący składnikiem atmosfery: jest produktem spalania i oddychania, jest zużywany przez rośliny w procesie fotosyntezy, w małych stężeniach nie jest toksyczny, ale w większych może doprowadzić do zaburzeń oddechowych i obrzęku mózgu, jest ważnym substratem umożliwiającym powstanie skał wapiennych (CaCO 3 ), największymi producentami dwutlenku węgla są przemysł i motoryzacja, powstaje w dużych ilościach w czasie spalania paliw kopalnych: ropy naftowej i węgla kamiennego, jest jednym z gazów cieplarnianych i odpowiada w ok. 60% za występowanie efektu cieplarnianego ( szklarniowego ) i ocieplania się klimatu na Ziemi. Gazy cieplarniane gazy, które mają zdolność gromadzenia energii cieplnej i powodują zatrzymanie jej w atmosferze ziemskiej: dwutlenek węgla 50%, metan 18%, freony 14%, ozon 12%, tlenki azotu 6%. Skutki efektu cieplarnianego 1. Topnienie pokrywy lodowej na biegunach i podnoszenie poziomu wód w morzach i oceanach, a tym samym zalewanie terenów nadmorskich, np. : poziom wód oceanicznych podniósł się o kilkanaście centymetrów w ciągu ostatniego stulecia. 2. Kurczenie się lodowców w górach. 3. Zwiększone występowanie ekstremalnych zjawisk pogodowych, tj. huragany, powodzie, trąby powietrzne, np.: fale upałów powodują pożary, wywołują katastrofalne skutki dla rolnictwa, utrudniają turystykę, silne huragany dewastują tereny wokół Atlantyku i powodują śmierć tysięcy osób. 4. Zmniejszenie zasobów wody pitnej i wzrost poziomu głodu na świecie, np.: około 1 miliard ludzi nie ma dostępu do czystej wody pitnej, wzrost temperatury może spowodować zagrożenie dla kolejnych 2-3 miliardów osób, obecnie około 850 milionów ludzi na świecie cierpi z powodu głodu, wzrost temperatury o ok. 2,5 C spowoduje zagrożenie głodem dla kolejnych 50 milionów osób. 5. Rozprzestrzenianie się chorób zakaźnych, np. malarii, na tereny, w których dotychczas nie występowały. 6. Zmiany ekosystemów wyginięcie wielu gatunków zwierząt i roślin na Ziemi, np.: prognozy przewidują, że do 2050 r. ocieplanie się klimatu może doprowadzić do wyginięcia ⅓ gatunków, najbardziej zagrożone wyginięciem są organizmy zamieszkujące bieguny. Sposoby przeciwdziałania ocieplaniu się klimatu na Ziemi 1. Stosowanie zróżnicowanych paliw, wykorzystanie innych niż węgiel kamienny i ropa naftowa surowców do produkcji energii. 2. Stosowanie alternatywnych źródeł energii: energii wiatrowej, energii słonecznej, biomasy surowców energetycznych pochodzenia organicznego, np. drewna, roślin energetycznych, energii geotermalnej energii skupionej we wnętrzu Ziemi, energii wody energii fal morskich i pływów, energii zmagazynowanej w zbiornikach stojących i rzekach. 3. Zaprzestanie wycinania lasów równikowych i ograniczenie wycinania pozostałych lasów oraz sadzenie jak największej liczby nowych drzew. 4. Zmniejszanie emisji CO 2 poprzez działania każdego z nas we własnych gospodarstwach domowych: a) kaloryfer: nieprzegrzewanie mieszkania, stosowanie termostatów, 3

4 SCENARIUSZ: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? obniżenie temperatury w pomieszczeniach w dzień do ok. 20 C, a w nocy do ok. 17 C (zmniejszone ustawienia nocne pozwalają zaoszczędzić ok. 5-15% energii), zamykanie zaworów kaloryferów w czasie wietrzenia pomieszczeń, niezastawianie kaloryferów szafkami i obudowami, regularne czyszczenie kaloryferów, b) komputer: wyłączanie komputera, jeśli nie korzysta się z niego dłużej niż ok. 16 minut, wyłączanie laptopa z sieci po naładowaniu jego baterii, wyłączanie listwy zasilacza, stosowanie funkcji wygaszacza monitora, wyłączanie drukarki z sieci, kiedy się z niej nie korzysta, wyłączanie przycisków stand-by w komputerze i drukarce (przy założeniu, że komputer pracuje dziennie ok. 3 godzin, wyłączenie całkowicie urządzenia pozwala zaoszczędzić rocznie ok. 100 zł), ustawienie systemów komputerowych, by monitor po 10 minutach nieużywania przełączał się automatycznie na tryb stand-by, a po 30 minutach wyłączał się całkowicie, c) telefon: ładowanie telefonów komórkowych tylko przez zalecany przez producenta czas, niepozostawianie ładowarek w gniazdkach po skończeniu ładowania (ładowarki pobierają prąd niezależnie od tego, czy podłączony jest do nich telefon czy nie), d) czajnik elektryczny: gotowanie tylko takiej ilości wody, która faktycznie jest nam potrzebna, e) kuchenka elektryczna: kupowanie kuchenek ze zmienną wielkością grzejnika pozwala zaoszczędzić 15% prądu, zakrywanie garnków pokrywkami w czasie gotowania (zmniejsza zużycie energii o 15-30%), otwieranie pokrywy piekarnika tylko w koniecznych sytuacjach (każde otwarcie piekarnika to wzrost zużycia energii o 10%), dostosowywanie wielkości dna garnka do wielkości grzejnika, f) chłodziarko-zamrażarka: regularne rozmrażanie lodówek i zamrażarek, w czasie kupowania dostosowanie wielkości lodówki i chłodziarki do potrzeb, ustawienie sprzętów w chłodnym miejscu, ustawienie chłodziarki w taki sposób, by pomiędzy jej tyłem a ścianą była kilkunastocentymetrowa przerwa, otwieranie drzwi lodówki tylko na krótkie chwile, niewkładanie do lodówek gorących potraw, zadbanie o szczelność drzwi od chłodziarki, rozmrażanie produktów z zamrażalnika w lodówce pochłoną przenikające do lodówki ciepło, g) pralka: uruchamianie pralki dopiero wtedy, gdy zajęta jest cała jej pojemność, jeśli jest konieczność włączenia pralki, gdy jeszcze nie jest cała wypełniona, stosowanie odpowiednio dobranego programu; jeśli jest to możliwe, pranie w niskich temperaturach, niesuszenie prania w suszarkach bębnowych, h) prysznic: zamiast kąpieli w wannie, branie prysznica (w czasie kąpieli w wannie zużywane jest ok. 100 litrów podgrzanej wody, a w czasie brania prysznica 5-15 litrów na minutę), stosowanie oszczędnych baterii prysznicowych, i) lampa: stosowanie energooszczędnych żarówek (żarówki kompaktowe zużywają o 80% mniej energii niż tradycyjne, pracując przy tym 6-12 razy dłużej), wyłączanie światła, gdy wychodzimy z pomieszczeń na dłużej niż ok. 6-8 minut, j) telewizor: wyłączanie przycisku stand-by w czasie nieużywania telewizora (jeśli telewizor pracuje 2 godziny dziennie, pozostawienie go na całą dobę w trybie czuwania zużywa rocznie energii za ok. 35 zł), wyłączanie telewizora podczas wychodzenia z pomieszczenia na dłużej niż 15 minut. 4

5 KARTA PRACY: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? KLASY I III SP IMIĘ I NAZWISKO:... DATA:... Zadanie 1. Rozwiąż rebus. Hasło wpisz poniżej w kratki. tle NASTKA BĘBE węgla Zadanie 2. Zaznacz krzyżykiem, które z poniższych zdań są prawdziwe, a które fałszywe. Lp. Zdanie Prawda Fałsz 1. Dwutlenek węgla oraz woda pobierane są przez rośliny i przetwarzane na cukier oraz tlen. 2. Wzrost temperatury na Ziemi spowodowany jest wytwarzaniem dużej ilości dwutlenku węgla przez rośliny. 3. Wzrost temperatury na Ziemi powoduje topnienie lodowców i występowanie powodzi. 5

6 KARTA PRACY: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? KLASY I-III Zadanie 3. Porównaj obrazki i zaznacz 7 różnic. Rysunek nr 1 Dom, w którym oszczędza się energię elektryczną. Rysunek nr 2 Dom, w którym nie oszczędza się energii elektrycznej. PAMIĘTAJ! Oszczędzając energię elektryczną dbasz o przyrodę 6

7 KARTA PRACY: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? KLASY IV VI SP IMIĘ I NAZWISKO:... DATA:... Zadanie 1. Uzupełnij schemat dotyczący efektu cieplarnianego. W puste kratki wpisz odpowiednie hasła z ramki poniżej. powierzchnia Ziemi gazy cieplarniane promieniowanie zwrotne ciepło słoneczne ciepło wypromieniowane Zadanie 2. Przyjrzyj się uważnie poniższemu rysunkowi. Zastanów się, które z przedstawionych na nim zachowań mogłabyś/ mógłbyś poprawić, by w zilustrowanej sytuacji zmniejszyć zużycie energii elektrycznej. a) b) c) d) e)

8 KARTA PRACY: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? KLASY IV-VI Zadanie 3. Oblicz, ile kosztuje dzień pracy Twojego komputera czyli jaki jest koszt energii elektrycznej, którą zużywasz w czasie korzystania z komputera w ciągu jednego dnia oraz w ciągu miesiąca. Do obliczeń przyjmij, że komputer wraz z monitorem zużywa 350 W w ciągu godziny, a koszt 1 kwh wynosi 60 gr. WYJAŚNIENIA: 1000 W = 1 kw 350 W = 0,35 kw 1 kwh ilość energii, jaką zużywa urządzenie o mocy 1000 W w ciągu jednej godziny (60 minut) 60 gr = 0,60 zł Obliczenie kosztu pracy komputera przez godzinę: 0,35 W x 0,60 zł = 0,21 zł = 21 gr a) Żeby obliczyć, ile kosztuje dzień pracy Twojego komputera, w puste miejsce wpisz ilość godzin, którą spędzasz w ciągu dnia przy komputerze i wykonaj działanie: Wynik A = 0,21 zł x h = zł b) Żeby obliczyć, jaki jest koszt energii zużywanej przez Twój komputer w ciągu miesiąca, wynik A pomnóż przez ilość dni w tym miesiącu: Wynik B = x = zł Odpowiedzi: Dzienny koszt energii zużywanej przez Twój komputer wynosi zł (wynik A) Miesięczny koszt energii zużywanej przez Twój komputer wynosi zł (wynik B) Zastanów się: w jaki sposób możesz zmniejszyć koszt pracy swojego komputera w ciągu miesiąca? 8

9 KARTA PRACY: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? SZKOŁY PONADPODSTAWOWE IMIĘ I NAZWISKO:... DATA:... Zadanie 1. Uzupełnij poniższe zdania. Efekt cieplarniany nazywany jest inaczej efektem... i spowodowany jest nagromadzeniem się w atmosferze gazów.... Naturalnym źródłem dwutlenku węgla w przyrodzie jest proces... organizmów. Jednakże największe ilości tego gazu powstają w wyniku spalania i jego największymi producentami są... i.... Zadanie 2. Oblicz, ile kosztuje dzień pracy Twojego komputera czyli jaki jest koszt energii elektrycznej, którą zużywasz w czasie korzystania z komputera w ciągu jednego dnia oraz w ciągu miesiąca, a także jaki byłby koszt, gdybyś ograniczyła/ograniczył korzystanie z komputera (np. gier komputerowych, internetu) o 1 godzinę dziennie. Do obliczeń przyjmij, że komputer wraz z monitorem zużywa 350 W w ciągu godziny, a koszt 1 kwh wynosi 60 gr. WYJAŚNIENIA: 1000 W = 1 kw 350 W = 0,35 kw 1 kwh ilość energii, jaką zużywa urządzenie o mocy 1000 W w ciągu jednej godziny (60 minut) 60 gr = 0,60 zł Obliczenie kosztu pracy komputera przez godzinę: 0,35 W x 0,60 zł = 0,21 zł = 21 gr a) Ile wynosi dzienny koszt pracy Twojego komputera? koszt pracy komputera przez godzinę x ilość godzin, które spędzasz przy komputerze w ciągu dnia x = zł b) Ile wyniesie koszt pracy Twojego komputera w tym miesiącu? zł c) Ile wyniósłby miesięczny koszt pracy Twojego komputera, jeśli ograniczyłabyś/ograniczyłbyś korzystanie z niego o 1 godzinę? zł d) Ile mógłabyś/mógłbyś w miesiącu zaoszczędzić, jeśli codziennie korzystałabyś/korzystałbyś z komputera o 1 godzinę mniej? zł 9

10 KARTA PRACY: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? SZKOŁY PONADPODSTAWOWE Zadanie 3. W tabelce podaj po jednym przykładzie sposobu oszczędzania energii elektrycznej podczas korzystania z poszczególnych urządzeń. Lp. Urządzenie Sposób na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej 1. Kaloryfer 2. Komputer 3. Telewizor 4. Telefon 5. Czajnik elektryczny 6. Kuchenka elektryczna 7. Chłodziarko-zamrażarka 8. Pralka 9. Lampa 10. Prysznic (energia do podgrzania wody) 10

11 ZAŁĄCZNIKI: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELI ZAŁĄCZNIK NR 1: 11

12 ZAŁĄCZNIKI: Jak zmniejszać emisję dwutlenku węgla? MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELI ZAŁĄCZNIK NR 2: Efekt cieplarniany Atmosfera ziemska jest trochę podobna do cieplarni. Dzięki temu, że zatrzymuje się ciepło, powierzchnia Ziemi jest wystarczająco nagrzana, by mogły istnieć organizmy żywe. A D ATMOSFER A ZIEMSK A E F C B A. Światło słoneczne biegnie ku Ziemi przez przestrzeń kosmiczną i przenika przez atmosferę naszej planety. B. Ziemia pochłania większość energii słonecznej, która do niej dociera. C. Ogrzewająca się powierzchnia planety emituje ciepło. D. Część ciepła ucieka w przestrzeń kosmiczną. E. Część ciepła zostaje uwięziona w atmosferze dzięki obecności tzw. gazów cieplarnianych, np. dwutlenku węgla. Bez nich nasza planeta byłaby lodową pustynią. F. Dwutlenek węgla jest produktem spalania i oddychania. Jest wydalany przez ludzi, zwierzęta i rośliny, jednakże największe jego ilości powstają w wyniku spalania paliw kopalnianych, tj. węgla kamiennego i ropy naftowej. Wzmożona gospodarka człowieka zaburza naturalny obieg dwutlenku węgla i powoduje ocieplanie się atmosfery ziemskiej. 12