Giáo án Công nghệ 12 Điện - điện tử Kết nối bài 5: Sản xuất điện năng

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 5: SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Trình bày được nội dung cơ bản một số phương pháp sản xuất điện năng chủ yếu (thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, điện gió, điện mặt trời).

• Trình bày được ưu điểm và hạn chế của mỗi phương pháp sản xuất điện năng.

2. Năng lực

Năng lực chung: 

• Năng lực tự học: Chủ động học tập, tìm hiểu về các phương pháp sản xuất điện năng.

• Năng lực giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm, tiếp thu sự góp ý và hỗ trợ thành viên trong nhóm để tìm hiểu về một số phương pháp sản xuất điện năng chủ yếu.

• Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến một số phương pháp sản xuất điện năng chủ yếu, đề xuất giải pháp giải quyết.

Năng lực công nghệ:

• Nêu được khái niệm về sản xuất điện năng.

• Trình bày được nội dung cơ bản của phương pháp sản xuất thủy điện.

• Trình bày được nội dung cơ bản của phương pháp sản xuất nhiệt điện.

• Trình bày được nội dung cơ bản của phương pháp sản xuất điện hạt nhân.

• Trình bày được nội dung cơ bản của phương pháp sản xuất điện gió.

• Trình bày được nội dung cơ bản của phương pháp sản xuất điện mặt trời.

• Trình bày được ưu điểm và hạn chế của mỗi phương pháp sản xuất điện.

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ trong học tập, có trách nhiệm trong việc tiết kiệm điện năng.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:

1. Đối với giáo viên:

• Máy chiếu, máy tính, màn hình hiển thị, hoặc ti vi.

• Hình vẽ và tranh ảnh trong SGK: hình ảnh các nguồn năng lượng dùng để sản xuất điện năng, hình ảnh các thành phần chính của nhà máy thủy điện, hình ảnh các thành phần chính của nhà máy nhiệt điện dùng than,…

• SGK, SGV Công nghệ 12 – Công nghệ Điện – Điện tử.

2. Đối với học sinh:

• SGK Công nghệ 12 – Công nghệ Điện – Điện tử.

• Các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: GV huy động khả năng quan sát, vốn hiểu biết, kinh nghiệm thực tế của HS về sản xuất điện năng, tạo sự hứng thú, kích thích tính tò mò, tạo tâm thế cho HS vào bài học.

b. Nội dung: GV sử dụng câu hỏi ở phần khởi động (SGK – tr26) để đặt vấn đề, HS quan sát Hình 5.1 SGK và trả lời câu hỏi. Từ câu trả lời của HS, GV dẫn dắt nhằm gây chú ý của HS vào nội dung bài học.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về nguyên lí chuyển đổi cơ năng thành điện năng.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình 5.1 (SGK – tr26) cho HS quan sát và yêu cầu trả lời nội dung Khởi động (SGK – tr26)

Quan sát hình 5.1 và giải thích nguyên lí chuyển đổi cơ năng thành điện năng của turbine thủy điện.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng hiểu biết, kinh nghiệm của bản thân, suy nghĩ và trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi.

Gợi ý trả lời:

- Trên Hình 5.1 cho biết cấu tạo của turbine gồm các bộ phận: ống dẫn nước, cánh turbine, stator, rotor.

- Khi nước chảy tạo ra áp lực, làm quay các cánh turbine, cánh turbine quay kéo theo rotor quay, chuyển động cơ năng của roto biến thành điện năng trên stator.

- GV yêu cầu HS khác nhận xét, bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV dẫn dắt vào bài học mới: Dựa vào Hình 5.1, chúng ta đã giải thích được nguyên lí chuyển đổi cơ năng thành điện năng của turbine nước, nguyên lí này là cơ sở chung cho các phương pháp sản xuất điện năng hiện nay. Bài học hôm nay sẽ tìm hiểu về một số phương pháp sản xuất điện năng chủ yếu, gồm: thuỷ điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, điện gió, điện mặt trời – Bài 5: Sản xuất điện năng.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu khái niệm về sản xuất điện năng

a. Mục tiêu: HS nêu được khái niệm về sản xuất điện năng.

b. Nội dung: GV chia HS làm nhóm đôi yêu cầu đọc SGK và thực hiện nhiệm vụ để tìm hiểu về khái niệm về sản xuất điện năng.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để tìm hiểu về khái niệm về sản xuất điện năng.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung hộp chức năng Khám phá (SGK – tr26) Quan sát hình 5.2 và phân loại các nguồn năng lượng dùng để sản xuất điện năng thành hai nhóm: năng lượng tái tạo và năng lượng không tái tạo. - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và trả lời các câu hỏi: + Nêu khái niệm về sản xuất điện năng? + Hãy xếp các nguồn năng lượng với phương pháp sản xuất điện năng tương ứng vào Bảng. Các phương pháp sản xuất điện năng Nguồn năng lượng sản xuất điện năng Thủy điện   Nhiệt điện   Điện hạt nhân   Điện gió   Điện mặt trời   - Sau khi HS trả lời, GV nhận xét và kết luận về khái niệm về sản xuất điện năng. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời câu hỏi. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận. *Trả lời Khám phá (SGK – tr26) - Năng lượng tái tạo: nước, sinh khối, mặt trời, gió, địa nhiệt, sóng biển. - Năng lượng không tái tạo: than đá, hạt nhân, dầu mỏ, khí tự nhiên. *Trả lời câu hỏi - Khái niệm về sản xuất điện năng: Sản xuất điện năng là quá trình chuyển đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện. Phần lớn điện năng được sản xuất bởi các máy phát điện thông qua khai thác năng lượng cơ học để làm quay turbine của máy phát điện. Các phương pháp sản xuất điện năng Nguồn năng lượng sản xuất điện năng Thủy điện Nước Nhiệt điện Than đá Điện hạt nhân Hạt nhân Điện gió Gió Điện mặt trời Mặt trời - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.  Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Khái niệm về sản xuất điện năng. - GV chuyển sang nội dung Các phương pháp sản xuất điện năng chủ yếu.

I. KHÁI NIỆM VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG - Sản xuất điện năng là quá trình chuyển đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện. Phần lớn điện năng được sản xuất bởi các máy phát điện thông qua khai thác năng lượng cơ học để làm quay turbine của máy phát điện. - Có nhiều nguồn năng lượng khác nhau dùng để tạo ra điện như: năng lượng nước, năng lượng gió, năng lượng nhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng hóa học.

Hoạt động 2. Tìm hiểu về các phương pháp sản xuất điện năng chủ yếu

a. Mục tiêu: 

- HS trình bày được nội dung cơ bản của các phương pháp sản xuất điện năng.

- HS trình bày được ưu điểm và hạn chế của các phương pháp sản xuất điện năng.

b. Nội dung: GV chia HS làm nhóm đôi yêu cầu đọc SGK và thực hiện nhiệm vụ để tìm hiểu về các phương pháp sản xuất điện năng.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để tìm hiểu về các phương pháp sản xuất điện năng.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS	DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu về thủy điện Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung hộp chức năng Khám phá (SGK – tr27) Quan sát hình 5.3 và giải thích hoạt động của nhà máy thủy điện. - Sau khi HS trả lời, GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và trình bày vào vở ưu điểm và hạn chế của phương pháp sản xuất thủy điện. - GV kết luận về nội dung cơ bản và ưu điểm, hạn chế của phương pháp sản xuất thủy điện. - GV giới thiệu cho HS một số nhà máy thủy điện lớn của Việt Nam Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời câu hỏi. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận. *Trả lời Khám phá (SGK – tr27) Hoạt động của nhà máy thuỷ điện: sử dụng thế năng của dòng nước tạo áp lực làm quay turbine, tiếp theo là quá trình chuyển đổi cơ năng thành năng lượng điện. Dòng điện từ máy phát điện qua trạm biến áp tăng áp và được đưa lên đường dây truyền tải. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.  Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Thủy điện. - GV chuyển sang nội dung Nhiệt điện.	II. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CHỦ YẾU 1. Thủy điện - Nhà máy thuỷ điện sử dụng thế năng của nước trong hồ chứa để chuyển thành động năng làm quay turbine của máy phát điện tạo ra điện. - Ưu điểm: + Công suất phát điện lớn. + Năng lượng tái tạo, sạch, không phát thải khí nhà kính. + Chi phí vận hành thấp. - Nhược điểm: + Công suất phát điện phụ thuộc vào lưu lượng nước tích trữ trong hồ chứa, có thể giảm nghiêm trọng nếu có hạn hán, thậm chí không đủ nước để phát điện. + Chi phí đầu tư lớn, thời gian xây dựng dài; chi phí truyền tải điện cao do các nhà máy thường được xây dựng ở miền núi, xa nơi tiêu thụ điện. + Tác động môi trường có thể làm thay đổi cơ chế thuỷ văn và đa dạng sinh học.
Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu về nhiệt điện	2. Nhiệt điện

--------------- Còn tiếp ---------------