Ядерный реактор –. это главная часть атомной электростанции, сердце атомной электростанции. Рассматриваются основные узлы (цеха) атомной электростанции, и учащиеся.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Атомные уроки по физике

Разработка урока учителя физики

ЧОУ «Воронежская православная гимназия

во имя святителя Митрофана Воронежс
к
ого»

Лощилина Оетра Владимировича.


Тема урока:

Цепная ядерная реакция. Ядерный реактор

(11 класс)
.

Цель урока:

Рассмотреть физические основы получения электрической энергии на
Мовов
оронежской АЭС
.

Задачи урока:



Образовательные:



р
ассмотреть механизм возникновения и протекания цепной реакции деления
ядер
урана;



р
ассмотреть назначение, устройство и принцип действия
ядерного реактора ВВЭР
-
1000
;



с
формировать понятия

коэффициента размножения ней
тронов, критической массы
урана;



п
ознакомить учащихся с
перспективами получения и
использования ядерной энергии
;



о
ценить положительные и отрицательные сторон
ы использования
ядерной энергии.



Воспитательные:



сформировать мировоззренческие идеи, связанные с угрозой человечеству при
использовании

ядерной энергии;



воспитывать стремление к овладению знаниями, к поиску
интересных фактов.



Развивающие:



развивать интерес к предмету;



развивать умение

отбирать необходимые знания из большого общёма информации,
умение


обобщать факты, делать выводы.

Тип урока:

комбинированный.

Оборудование:

мультимедийный

проектор, компьютер и необходимое ОО,
электронная
периодическая таблица химических
элементов Д.И. Менделеева
.

Ход урока

I.


Оргмомент.
Оостановка цели и задачи урока.
Слайд 1.
Тема и план темы.

II.


А
ктуализация

знаний учащихся:

1.


О

ядр
ах атомов химических элементов

(
слайд 2
).



Актуализацию знаний начать с вопроса: «Какое самое главное понятие в ядерной физике?»
Ответ учащихся очевидный: «Оонятие атомного ЯДРА». Вопрос: «Что Вы можете
сказать о размерах и массе ядра?»

Ма

слайде уточняются размеры и масса


ядер


химических

элементов.

Размеры


10
-
15
м (фемтометры). Для массы
ядра
приводится
удивительное сравнение: если взять
шар диаметром 0,5 км, состоящий из ядерного
вещества, то его масса

будет равна массе земного шара.

В
споминая формулу А.Эйнштейна Е=
mc
2
, делается
вывод
, что в ядерном веществе
сокрыта очень большая энергия.

2.

О ядерных силах (
слайд 3
)

Следующий вопрос актуализации знаний: «Что Вы можете сказать о ядерных силах?
Оочему их так называют «Богатырь с короткими руками?»

Ма слайде уточняется
(анимационно

открывается) ответ учащихся, что это
силы
,

удерживающие нуклоны в
ядре (по определению), что это
самые
мощные силы в природе и что они действуют
только в пределах атомных ядер. Ма этом же слайде задаётся вопрос: «Какие
-
нибудь
ещё силы действуют в ядре?» О
твет
: «К
улоновские силы отталкивания между
протонами
»
. Вопрос: «Как оценить величину этих сил?» Учащимся предлагается
н
а
доске записать
формулу
закон
а

Кулона,

по записанной формуле
учитель

общясняет,

что

если

в

знаменателе

10
-
15
м (то есть фемтом
етры)

возвести в квадрат,
то
это
будет 10
-
30
, а значит надо в числителе умножить на 10
30
, кроме того
,

в формуле есть
ещё коэффициент 10
9
.

Отсюда следует
вывод
, что

кулоновские силы достаточно большие по величине

и они
стремятся разорвать ядро на части, но ядерные силы во много раз превышают их и
удерживают нуклоны в ядре.

3.

Сравнивание

размер
ов ядер и нано
размер
ов

(
слайды 4 и 5
).

Используя

данн
ый

слайд
,

учитель напоминает, что время
,

в которое мы живём,
называют «Информационным веком и веком цифровых и нанотехнологий»
.

С помощью
таблицы слайда сравнивается нано
-

10
-
9
и фемто 10
-
15

и делается

в
ывод:

ядерная
физика, технологии ядерной физики

проникают на 3 порядка

да
льше в глубь
материи
.
Б
олее того в медицине (след слайд) для лечения раковых заболеваний используются

изотоп,

«
вкра
плённые» в наночастицы.

4.

Об изотопах

(
сла
й
д
6
).

И ещё одно повторение:

«Что тако
е изотопы? Какие изотопы урана в
ам известны?
Сколько всего
существует

изотопов
урана?» Высвечивается Оериодическая система
химических элементов Д.И. Менделеева
, с помощью которой учащиеся дают ответы на
поставленные вопросы.

Уточняется, что

у урана всего 14 изотопов, и следует в
опрос
:
«О
очему
все они должны расп
олагаться в одной клетке периодической системы?»

Ориходим к
выводу

о том, что

у них равное количество протонов, одинаковое зарядовое
число, а потому и одинаковое место в периодической систем
е, в которой помещён один
лишь изотоп


уран 238, как самый распр
остранённый в природе.

М
а слайде

7

даётся
ряд урана 238,
и учащимся предлагается записать на доске и в тетради уравнение
радиоактивного распада
(при наличии времени можно устроить соревнование: кто
быстрее напишет уравнения всего ряда), но на данном уроке
записывается
лишь первое
уравнение по слайду


для того, чтобы поставить проблему и перейти к изучению новой
темы.

5.

Ооста
новка проблемы: «Мы запи
сали реакцию распада, а тема сегодняшнего занятия:
ядерная реакция деления. Что общего и в чём отличие этих реакций?»



III.

Работа по новой теме:

1.

Общяснение


механизм
а


возникновения и протекания цепной реакции деления ядер
урана:

1.1.

Маблюдение
деления ядер урана
на анимационной модели

(
демонстрация


flash
-
файл
а

«Как происходит деление ядер урана.swf
.» на

с
лайд
е

8
).

(Ори демонстрации слайда
отключается звук
,

и учитель комментирует происходящий процесс деления на
анимационной модели
).


Д
елается
вывод

о том, чем отличаются реакции радиоактивного распада и ядерные
реакции деления и что возможны 2 варианта деления ядер урана
.

1.2.


Как и почему происходит деление ядер урана? (
Общяснение

механизма реакции

деления урана
на слайде

9)
.


1.3.

Маблюдение цепной ядерной реакции деления урана на анимационной модели

(
демонстрация

flash
-
файл
а:

«Как возникает цепной яд
.

реакц.swf
.
» на

с
лайд
е

10
)
.


1.4.

Запись цепной ядерной реакции деления урана

и её определения

в тетради.


1.5.

Демонстрация

3
D

модели и
взрывного характера
цепной ядерной реакции
, взрыв
а

атомной бомбы

(на с
лайд
е

11

включ
ается


гиперссылк
а

с переходом

на
файл


видео
ролик
а «
9_270.
wmv
»
).

1.6.

Сравнение величины энергии цепной ядерной реакции с величиной эне
ргии от
сгорания каменного угля (с
лайд

12
)
.

2.

Решение вопроса: «Возможен ли взрыв урана в урановых родниках,

т.е. в естественных
условиях?»

Вв
одится
понятие критической массы изотопа урана

235 (с
лайд 13
)
.

3.

Вводится

понятие коэф
фициента размножения нейтронов (с
лайд 14
)
.

4.

Рассматриваются виды
цепных ядерных реакций (с
лайд 15
)
.

5.

Рассматривается

взрывной характер ядерных реакций

на примере действия

атомной
бомбы

(
демонстрация

flash
-
файла: «Оринцип действия атомной бомбы.swf»
на

с
лайд
е

1
6
)
.

Демонстрируется
видео
ролик
, который показывает

устройств
о

и принцип
действия ат
омной бомбы, а также последствия

ядерного взрыва. Учитель напоминает,
что п
о экспертной оценке в настоящее время накоплено
такое количество

ядерного
оружия,
которое

несколько раз может взорвать нашу планету. Э
то
,

конечно
,

безумие,
и в нашей стране атомная энергия впервые в мире

(
а именно,
начиная
с
о строительства
первой в мире АЭС


в Обнинске в

1954 год
у
)

стала использоваться в мир
ных целях. Т
аким
образом,
было

положено начало мирного атома, начало мирного

использован
ия ядерной
энергии.



6.

Изучение

устройств
а
, назначени
я

и при
нципа
действия ядерного реактора


лайд
ы

1
7
-
19
)
.


Далее общясняется, что управляемая цепная ядерная реакция деления урана
осуществляется в ядерных реактора
х.

Вопрос
:

«О
очему

такая маркировка реакторов


-

ВВЭР
-
1000

и что означает 1000? 1000


это электрическая мощность или тепловая?
»

Учащиеся дают ответ на этот вопрос. Далее у
казываются размеры реактора, е
го
подземная установка на АЭС, м
атериал, из которых изготавливаются с
тены реактора

е
гированная сталь), циркони
е
вые стержни с таблетками обогащённого урана 235, их
размеры, количество в одной сбо
р
ке

и
далее всё по слайду №18
.

7.

Реактор как сердце атомной электростанции.

Уизические основы работы АЭС (с
лайд
20
)
.


Изучается

устройство

и назначение
остальных частей реактора. Ядерный реактор


это главная часть атомной электростанции, сердце атомной электростанции
.
Рассматриваются основные узлы (цеха) атомной электростанции
,

и учащиеся
отвечают на главный вопрос по работе АЭС
:

«Какие превращения энергии происходят и
в каких цехах Мововоронежской АЭС?»

8.

О производстве

электрической энергии на АЭС


нашей стран
ы


лайд 21
)
.

9.

О стро
ительстве Мововоронежской АЭС
-
2 (с
лайд 22
).

10.


О перспективах развития ядерной энергетики. Будущее ядерной энергетики, в чём оно?

(включение гиперссылки

на слайде 23

с переходом на файл видеоролика «B?600.wmv»).

Обобщение высказываний учащихся о будущем ядерной энергетики (слайд 24).


IV.


Оодведение
итогов урока (с
лайд

25
)
.

V.

Д
омашнее задание: §§
учебник
а
.


Тематика д
оклад
ов

и/
или презентаци
й
:






а) О
безопасности работы

АЭС
.






б
) О развитии ядерной энергетики


в нашей стране
.






в) О
б
экологических проблем
ах и их решении

при работе АЭС
.






г) О запрещении испытаний и использования ядерного оружия.






д) О будущем ядерной энергетики.


Литература:


1.

Мякишев В.Я. Уизика. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый и
профильный уровни

с мультимедийным
приложени
ем.



М.: Оросвещение , 2010.


399 стр.

2.

Касьянов В.А. Уизика. 11 кл. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных учреждений.

М.: Дрофа, 2012.


269 стр.

3.

Уизика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений и шк. с углубл. изучением физики:
профил. ур
овень/ А.Т. Влазунов, О.У. Кабардин, А.М. Малинин и др.; под ред. А.А. Оинского,
О.У. Кабардина; Рос. академ. наук, Рос. академ. образования, изд
-
во "Оросвещение".
-

11
-
е изд.
-

М.: Оросвещение, 2010.
-

416 с., [4] л. ил.: ил.
-

(Академический школьный уче
бник).

4.

Акатов А., Коряковский Ю. Краткая энциклопедия урана / А. Акатов, Ю. Коряковский.
-

СОб.:
Уонд развития модульного обучения "Оетерфонд", 2013.
-

114 с., илл.

5.

Барре Б., Боки О.
-
Р. Атомная энергия: Оонять будущее / Б. Барре, О.
-
Р. Боки [пер. с франц.
М.Ю. Юдиной, Е.А. Чак].
-

М.: АМО "Центр содействия соц.
-
эколог.инициативам атомной
отрасли", 2011.
-

204 с.

6.

Воризонты атома [Электронный ресурс],
-

http://www.vesti.ru/videos?cid=2081

7.

Колдобский А.Б. 100 вопросов и ответов об атомной энергетике: Оросто о

сложном: научно
-
популярное издание / А.Б. Колдобский; под ред. Т. Яничкиной.
-

Топливная компания Росатома
"ТВЭЛ", 2011.
-

140 с.

8.


Мовые педагогические и информационные технологии в системе образования: учеб. пособие
для студ. высш. учеб. заведений / Е.С.

Оолат, М. Ю. Бухаркина, М. В. Моисеева, А.Е. Оетров;
под ред. Е.С. Оолат.
-

4
-
е изд., стер.
-

М. : Издательский центр «Академия», 2009.


272 с.

9.

Творцы атомного века [Электронный ресурс].
-

Электрон. дан.


АМО "Информационный
центр атомной отрасли" (Рос
атом), 2013.
-

1 эл. опт. диск (CD
-

ROM).

10.

Акатов А., Коряковский Ю. Краткая энциклопедия урана / А. Акатов, Ю. Коряковский.
-

СОб.: Уонд развития модульного обучения "Оетерфонд", 2013.
-

114 с., илл.

11.

Барре Б., Боки О.
-
Р. Атомная энергия: Оонять будущее
/ Б. Барре, О.
-
Р. Боки [пер. с франц.
М.Ю. Юдиной, Е.А. Чак].
-

М.: АМО "Центр содействия соц.
-
эколог.инициативам атомной
отрасли", 2011.
-

204 с.

12.

Воризонты атома [Электронный ресурс],
-

http://www.vesti.ru/videos?cid=2081

13.


Колдобский А.Б. 100 вопросов и
ответов об атомной энергетике: Оросто о сложном: научно
-
популярное издание / А.Б. Колдобский; под ред. Т. Яничкиной.
-

Топливная компания Росатома
"ТВЭЛ", 2011.
-

140 с.

14.

Мовые педагогические и информационные технологии в системе образования: учеб. пособие
для студ. высш. учеб. заведений / Е.С. Оолат, М. Ю. Бухаркина, М. В. Моисеева, А.Е. Оетров;
под ред. Е.С. Оолат.
-

4
-
е изд., стер.
-

М. : Издательский центр «Академия», 2009.


272 с.

15.

Творцы атомного века [Электронный ресурс].
-

Электрон. дан.


АМО "Инфо
рмационный
центр атомной отрасли" (Росатом), 2013.
-

1 эл. опт. диск (CD
-

ROM).

16.


Ресурсы
Уедерального центра информационно
-
образовательных ресурсов
.



Ориложение





СЛАЙД 1

СЛАЙД 2

СЛАЙД 3

СЛАЙД 4







СЛАЙД 5

СЛАЙД 6

СЛАЙД 7

СЛАЙД 8

СЛАЙД 9

СЛАЙД 10







СЛАЙД 11

СЛАЙД 12

СЛАЙД 13

СЛАЙД 14

СЛАЙД 15

СЛАЙД 16







СЛАЙД 17

СЛАЙД 18

СЛАЙД 19

СЛАЙД 20

СЛАЙД 21

СЛАЙД 22





СЛАЙД 23

СЛАЙД 24


Приложенные файлы

  • pdf 3386304
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий