Металургія – престиж, інновації та перспективи

Колективне заповнення таблиці

ІНТЕГРОВАНИЙ УРОК

ГЕОГРАФІЇ ХІМІЇ МАТЕМАТИКИ ІНФОРМАТИКИ

Тема: «Металургія – престиж, інновації та перспективи»

Мета:

Формування компетентностей:

предметна компетентність:

• Формувати в учнів знання про чорну металургію, як одну з найбільших експортних галузей України;

• Формувати в учнів вміння з'ясувати рівень розвитку металургійної галузі;

• Встановити зв'язок між дисциплінами, що вивчається в школі і поширеними професіями регіону.

ключові компетентності:

- уміння вчитися продовж життя – визначити мету навчальної діяльності, відбирати і застосовувати потрібні знання та способи діяльності для досягнення цієї мети, підвищити мотивацію учнів щодо опанування географії, хімії, математики та інформатики;

- спілкування державною мовою-розвивати вміння виступати перед аудиторією, коротко формулювати свою думку;

- соціальна та громадянська компетентність –висловлювати власну думку, аргументовано її доводити, слухати і чути інших; формувати вміння працювати з джерелами додаткової інформації, аналізувати її, вміти орієнтуватися у сучасних професіях;

- ініціативність і підприємливість – генерувати нові ідеї, аналізувати, прогнозувати, ухвалювати оптимальні рішення; раціонально споживати ресурси, бути відповідальним за розвиток своєї країни.

Очікувані результати:

Учні повинні закріпити знання із теми «Чорна металургія», вміти розв’язувати математичні задачі, складати хімічні формули, створювати діаграми у комп’ютері.

Обладнання: Відео-презентації з Інтернету, таблиця «Виробництва чорної металургії», мультимедійна дошка, комп’ютер.

Тип уроку:

Узагальнення знань, вмінь і навичок.

Зміст уроку

1. Організація учнів класу. (1 хвилина)

2. Мотивація учбової діяльності учнів. (0,5 хвилини)

Вчитель географії:

Створення проблемної ситуації:

Подивіться, будь ласка, на екран. Що спільного мають зображені об’єкти? Так. Всі вони виготовлені із одного й того ж самого матеріалу – сталі. Що станеться, якщо з нашого сучасного світу зникнуть метали? Зруйнуються заводи й трубопроводи, побутова та сільськогосподарська техніка. Чорні метали можна порівняти з кальцієм в організмі людини: без кальцію неможливе життя людини, без металів – промисловості.

3. Повідомлення теми, мети уроку(0,5 хвилини)

Вчитель географії:

Отже, на сьогоднішньому уроці ви узагальните знання про чорну металургію, як одну з найдавніших галузей світової та української промисловості.

4. Актуалізація опорних знань учнів (6 хвилин)

1. Вчитель географії:

Повторимо матеріал, що вивчили на минулому уроці, заповнивши відповідні стовпці таблиці

Колективне заповнення таблиці

2. Вчитель математики:

Виробництво сталі в Україні в 1990 році сягало 38,6 млн. т. І лише 20,5 млн. т. у 2019 році з'ясуємо, на скільки відсотків знизилося виробництво сталі в Україні.

Такого типу завдання виносяться на ЗНО з математики. Один із способів їх розв’язання – застосування основної властивості пропорції. Розв’яжемо задачу, склавши рівняння.

Колективне розв’язування задачі

Розв'язання

Нехай виробництво сталі в Україні зменшилось на х%

1990р. 38,6 млн. т. - 100%

2019р. 20,5 млн. т. - (100–х)%

Маємо рівняння:

=    ;

38,6(100–х)=20,5 100;

3860–38,6х=2050;

-38,6=-1810;

Х47;

Отже, виробництво сталі в Україні за роки незалежності знизилось майже на 47%.

Відповідь: 47%.

5. Розширення знань учнів.(34 хвилини)

Фронтальна робота

Вчитель географії:

Виробництво чорних металів – надзвичайно матеріаломістка галузь. Так, для виробництва 1т сталі необхідно витратити майже 7 т сировини, у першу чергу, руд чорних металів і коксу. Тому для її формування в Україні найбільше значення мали родовища залізної й марганцевої руд, коксівного вугілля, вапняків,  пісків і вогнетривів, а також наявність споживача та кваліфікованих трудових ресурсів.

Транспортний фактор найбільшою мірою впливає на розміщення підприємств із виробництва залізорудної сировини й палива (коксу). Останніми роками зростає значення екологічного фактора.

Українські геологи розвідали 4 найбільші родовища на території України – це 10 частина світових запасів руд чорних металів, а це найголовніша сировина для чорної металургії.  Розрізняють багаті та бідні  руди, із вмістом заліза понад 50% і менше 25% заліза.

Вчитель хімії:

Після видобутку залізну руду подрібнюють і збагачують – відокремлюють від порожньої породи, видаляють шкідливі домішки , обпалюють, піддають агломерації. збагачену руду обпалюють у присутності коксівного пилу, тобто піддають агломерації. Потім спечений агломерат подрібнюють на шматки.

Пригадайте, яка роль коксівного вугілля в металургії?

Учень:

Без коксівного вугілля не буде металургійного виробництва. Кам’яне вугілля – тверда горюча корисна копалина рослинного походження. Це перехідна форма від бурого вугілля до антрацитів. За виходом кокс,використовується під час виплавлення чавуну як паливо й відновник заліза. Кокс виробляють із коксівного вугілля шляхом нагрівання до 1000⁰ С без доступу повітря. При цьому з вугілля видаляються органічні й неорганічні сполуки. Отримане паливо містить до 98% вуглецю.

Вчитель географії:

Виробництво коксу є доволі дорогим, витрати на нього становлять до половини вартості сировини. Тому для того, щоб підвищити ефективність виробництва чавуну й сталі, надзвичайно важливо економити це паливо.

Перша основна ланка чорної металургії передбачає виробництво чавуну виплавкою в доменних печах. Підприємства, які мають у своєму виробничому циклі цю ланку, зазвичай розташовані поблизу сировини. Значну роль в їхньому розміщенні відіграє й транспортний фактор. Це пов’язане з економією витрат у процесі перевезення напівфабрикатів, палива й готової продукції.

Вчитель хімії:

Пригадайте, що таке чавун.

Учень:

Чавун - це сплав заліза з вуглецем, що містить домішки кремнію, сірки, фосфору, марганцю. Це твердий і крихкий метал, що внаслідок затвердіння не стискається, а розширюється.

Вчитель хімії:

Чавун одержують у результаті доменного процесу. Розглянемо-презентацію доменного процесу за посиланням

https://www.youtube.com/watch?v=WCJSdp6lhZo.

Вчитель хімії:

Поясніть, як відбувається виплавка чавуну.

Учень:

Виплавка чавуну здійснюється у величезних доменних печах заввишки з десятиповерховий будинок. Їх спочатку завантажують коксом, а потім – пошарово спеченою з флюсом залізною рудою. Горіння підтримується вдуванням підігрітого повітря або кисню.

Вчитель хімії:

Правильно: спочатку горить кокс із утворенням карбон (ІV) оксиду.

C+О₂ =СО₂

Речовина, що утворилася, проходить через розпечений кокс (температура до 1700⁰  С) і відновлюється до карбон (ІІ) оксиду:

СО₂₊С D 2СО

За високої температури карбон (ІІ) оксид відновлює залізо. Цей процес відбувається головним чином у верхній частині домни. Його можна виразити таким сумарним рівнянням:

FeO₃+3CO=2Fe+3CO₂

Який кінцевий результат показала формула?

Учень:

Утворилося металеве залізо у твердому стані.

Вчитель хімії:

Правильно. Поступово залізо опускається в більш гарячу частину печі – розпар, при цьому воно розчиняє вуглець та інші елементи, утворюючи чавун.

Зазвичай як флюс використовують вапняк (СаCO₂), що під впливом високої температури розкладається:

СаCO₃= СаO+ CO₂

Унаслідок взаємодії утвореного кальцій оксиду (СаO) з SiO₂   утворюється СаSі₂, що легко відділяється у вигляді шлаків.

Раніше шлак був відходом, а сьогодні?

Учень:

Сьогодні він використовується для виробництва будівельних матеріалів, наприклад, гравію або шлакобетону.

Учитель хімії:

Другий етап виробництва – отримання сталі із чавуну. Що таке сталь?

Учень.

Порівняно з чавуном у сталі міститься менше вуглецю, кремнію, сірки, фосфору.

Учитель хімії:

Що являється сировиною для одержання сталі?

Учень:

Це чавун і подрібнений металобрухт.

Вчитель хімії:

Як легувальні домішки використовуються різні елементи, що змінюють властивості сталі (мідь, нікель, вольфрам, алюміній, хром, кобальт, титан).

Учитель географії:

У металургійній промисловості сталь виплавляють здебільшого в трьох агрегатах давайте переглянемо епізод передачі «Ле маршрутка» по Дніпропетровщині за посиланням: https://www.youtube.com/watch?v=SW0IcqjtWGU

Вам тепер зрозуміло, що окрім мартенівських печей є ще киснево-конверторні та електродугові.

Учитель математики:

Задача

Як відомо, існує 3 способи плавлення сталі:

(Найбільш ресурсно та енергозатратними є):

• Мартенівський (7% всієї сталі);

• Киснево-конвертерний (41% всієї сталі);

• Електродуговий (52% всієї сталі);

Саме електрометалургійні заводи працюють у Дніпрі та Запоріжжі.

В 2019 році в нашій області вироблено 7,8 млн. тонн сталі.

З'ясуємо, яка кількість сталі була вироблена кожним способом:

Цю задачу на відсоткові розрахунки розв’яжемо так:

Розв'язання

1. 7,80,07 = 0,546 (млн.т) – виплавлено мартенівським способом;

2. 7,8 0,41 = 3,198 (млн.т) – виплавлено киснево-конверторним способом;

3)7,80,52 = 4, 056 (млн.т) – виплавлено електродуговим способом.

Вчитель інформатики:

Використовуючи результати розрахунків, побудуйте діаграми результатів в плавленні сталі на Дніпропетровщині в 2019 році.

Вчитель географії:

Перспективним напрямом у розвитку чорної металургії є будівництво міні-заводів, що виробляють певний асортимент продукції, у якому є потреба в даній місцевості. Такі міні-заводи порівняно легко організувати, вони мають високі маркетингові можливості, споживають менше енергії, екологічні. Як сировину вони використовують металобрухт.

Проте найбільші обсяги продукції в Україні поки одержуватимуть на металургійних комбінатах повного циклу. Вони дають весь чавун і основну частину сталі. Ці індустріальні гіганти мають істотні недоліки. Їх складно забезпечити сировиною, паливом, водою, трудовими ресурсами (на одному великому комбінаті налічується від 10 до 40 тис. робітників). Вони є основними забруднювачами навколишнього середовища.

6. Підсумок уроку. Рефлексія(2хвилини)

Вчитель географії:

Наш урок добігає кінця. Одне із завдань на сьогодні полягало в обговоренні популярних професій металургійної промисловості, визначенні їх переваг і недоліків.

1. Складемо асоціативний кущ «Професії металургії».

Прийом «Мікрофон»

1. Переваги професій металургійного комплексу:...

2. Недоліки професії металурга:...

7. Домашнє завдання.(1 хвилина)

Прийом «Пошукова домашня робота» 

«Реклама професій»

Домашнім завданням було: пошук професій людей, що працюють у металургії. За допомогою «Асоціативного куща» підіб’ємо підсумки уроку і визначимо професії людей, які працюють у металургійній галузі.

Основні спеціальності:

• горновий доменної печі  - спеціаліст по виплавці чавуну;

• сталевар - здійснює технологічний процес виплавки сталі;

• розливник сталі - здійснює процес розливки сталі в  із ложниці;

• плавильник - займається  плавленням металу;

• інженер-металург – спеціаліст, що володіє технологією виготовлення металів.

Під час пошуку ви звернули увагу на переваги і недоліки професії металурга. Назвіть їх.

Переваги професій металургійного комплексу:

Потреба-постійно зростаюча потреба в металі,відповідно розвиток металургійної промисловості

- різноманітність спеціальностей

- престижність – металургійна промисловість має вплив на розвиток економіки країни.

Недоліки професії металурга:

- тяжкі умови праці:

- високий ризик отримання виробничих травм.

Праця металурга вимагає від працівників абсолютного фізичного здоров'я та наявність певних особистісних якостей:

- працездатність і бажання працювати в тяжких умовах (t=1000^o)

-висока фізична підготовка кріпке здоров'я, миттєва реакція;

- продуманість будь якої дії та уміння приймати швидко і адекватно відповідні рішення;

- терпимість, витривалість, рішучість, дисциплінованість, високий рівень відповідальності;

- акуратність,уважність при роботі з розпеченим металом;

- комунікабельність та вміння концентрувати увагу.

Підсумок уроку.

Обговорення заповненої таблиці: