урок по теме "Ядерный реактор. АЭС"
план-конспект урока

Чужакова Ольга Викторовна

Конспект урока по теме "Ядерный реактор. АЭС" и презентация к заняию. Конспект урока включает в себя опорный конспект и самостоятельную работу студентов .

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл конспект учебного занятия445.7 КБ
Файл yadernyy_reaktor._aes.pptx2.13 МБ

Предварительный просмотр:

Методическая разработка учебного занятия по дисциплине Физика

Чужакова Ольга Викторовна - преподаватель физики ГАПОУ АО «Няндомский железнодорожный колледж»                                                                                            

Конспект урока физики по теме «Ядерный реактор. АЭС»

Цель: сформировать представление о принципе действия ядерного реактора, показать студентам необходимость такой отрасли как атомная энергетика.

 Задачи:

образовательная: изучить принцип работы реактора, рассмотреть превращение внутренней энергии ядер в электрическую энергию;

развивающая: формирование навыков анализа и обобщения;

  • формирование научного типа мышления, владения физической терминологией.
  • продолжить формирование у студентов способности к самостоятельной образовательной, учебно-исследовательской деятельности, навыков постановки и решения проблемы.

воспитательная: формирование умения продуктивно общаться и взаимодействовать со сверстниками в процессе совместной деятельности.

Тип урока: урок общеметодологической направленности.

Методы и приемы обучения: частично-поисковый, использование информационно-коммуникативных технологий, самостоятельная работа при коррекции и первичном контроле.

Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, опорные конспекты, заполняемые по ходу урока, электронная презентация в Microsoft Power Point, мультимедиапроектор, учебник Физика-11 класс В.А. Касьянов. 

Планируемый результат

Предметные умения: применять полученные знания для объяснения принципов действия важнейших технических устройств: ядерного реактора и ядерной бомбы; рациональное природопользование и охрана окружающей среды

УУД: Личностные:

- сформированность познавательных интересов, интеллектуальных творческих способностей студентов;

- убежденность в познании природы, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуре;

- формирование ценностных отношений друг к другу, преподавателю, авторам открытий, результатам обучения;

Метапредметные:

- овладевать новыми знаниями и организовывать учебную деятельность под руководством преподавателя;

- ставить цели и планировать свою деятельность с помощью преподавателя;

 - контролировать и оценивать результаты своей деятельности самостоятельно;

- понимать различия между исходными фактами и гипотезами  и объяснять их под руководством преподавателя.

СТРУКТУРА УРОКА

№ П/П

Этапы урока

Время

Задачи этапа

Деятельность

Метод

Организацион-

ная форма

преподавателя

студента

1

Организационный этап

2

Проверка

готовности к уроку

Приветствие. Проверка готовности студентов к работе

Проверяют готовность своего рабочего места

Информационный

Индивидуальная

2

Актуализа

ция знаний и умений

Мотивация учебной деятельно-

сти

5

Выработка на личностно значимом уровне внутренней готовности к выполнению нормативных требований учебной деятельности

 (слайд 1-4) Беседа по презентации:

-О каких событиях, о каких фактах Вам напомнили  слайды презентации?

-Какое трагическое событие произошло в стране 26 апреля 1986 года? В этот день 39 лет страна вспоминает это трагическое событие. Как вы думаете, какую связь все эти факты могут иметь с темой нашего урока?

Обратите внимание на эпиграф к нашему сегодняшнему уроку (слайд 5) «Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку...»

А. Эйнштейн

-Как вы понимаете слова великого физика, которые были сказаны им задолго до появления АЭС и ядерного оружия?

О чем же пойдет речь на сегодняшнем уроке?

Отвечают на вопросы.

-об открытии реакции деления тяжелых ядер

-об аварии на Чернобыльской  АЭС,

-о последствиях таких катастроф.

Мы изучаем ядерную физику, а на АЭС применяют деление ядер урана;

- Энергия урана не всегда может быть использована во благо. В  ядерном оружии тоже применяется ядерная энергия.

-О способах овладения ядерной энергией.

Словесный

Фронтальная

3

Этап подготовки студентов к активному и сознательному усвоению знаний.  

8

Обеспечение систематизации знаний и способов действий в памяти студентов.

Активизирует мыслительную деятельность студентов.

Для того чтобы эффективней прошел наш урок, предлагаю вспомнить пройденный материал.

Задание по вариантам: восстановить цепочки ядерных реакций (Приложение 1)

Выполняют задание. Вспоминают ядерные реакции: распада, бомбардировки, слияния ядер.

Самоконтроль и коррекция  результатов.

Практический

Словесный      

Проверка (запись на доске):

6 ответов-«5»

5 ответов-«4»

4 ответа-«3»  

(Приложение №2 )

Фронтальная

Индивидуальная

Самостоятельная работа

4

Этап  постановки

проблемы.

5

Создание проблемной ситуации.

Организует работу студентов по изучению нового материала

Обратите внимание на  последнюю реакцию из самостоятельной работы. Как называется этот тип реакции? (Слайд 6) Как Вы это определили?

Какими должны быть нейтроны: быстрыми или медленными?

А еще чем характерна цепная реакция? (Слайд 7,8,9)

Историческая справка: ядерные испытания на Новой Земле.

Цепная реакция по сути неуправляемая. И надо найти способ укротить ее, сделать управляемой. Как вы думаете, а на практике легко ли можно провести управляемую ядерную реакцию? Знаете ли вы, как это делается? Давайте узнаем. Тема нашего сегодняшнего урока «Ядерный реактор. АЭС». Записываем тему в опорный конспект (Слайд 10).

Совместное и самостоятельное решение проблемы по данной теме.

-Цепная реакция.

-Вызывается нейтроном и

нейтроны получаются в результате реакции.

- Медленные нейтроны легче проникают в ядро.

- Большой энергией и бесконтрольностью

Записывают тему в ОК.

Практический

Проблемный Объяснительно-иллюстратив

ный

Индивидуальная и фронтальная

5

Этап  решения проблемы.

13

Создание условий  изучения нового материала.

Выдвигает гипотезу: если использовать ядерную энергию разумно и осторожно, то с ее помощью можно решить энергетические проблемы Земли.

Ядерное топливо - компактное, бездымное и, что особенно важно, практически неисчерпаемое.

Сформулируйте проблему, с которой нам предстоит справиться. Запишите проблему в ОК. Это и будет целью Вашей работы на уроке (слайд 11).

Пользуясь учебником, ответьте на вопросы под №1(&.85, стр. 371 учебник Касьянов В.А.)

Назовите необходимые условия для поддержания управляемой цепной реакции.

Рассказывает историю создания ядерного реактора.

(слайд 14-19)

Пользуясь учебником, ответьте на вопросы под №2 (&.86, стр. 373 учебник Касьянов В.А.)

Назовите основные части ядерного реактора.

Рассказывает о первой АЭС (слайд 24)

  Пользуясь учебником, ответьте на вопросы под №3(&.86, стр. 375 учебник Касьянов В.А.)

Назовите основные блоки АЭС.

Выясняют, с помощью, каких устройств и способов достигается управление ядерной реакцией?

Заполняют  ОК и отвечают на вопросы.

-Как сделать цепную ядерную реакцию управляемой.

Отвечают на вопросы (слайд 12,13).

-Коэффициент размножения нейтронов К=1, масса вещества < критической массы.

Отвечают на вопросы

(слайд 20-23).

1) топливо,

2) замедлитель,

3) теплоноситель,

4) регулирующие стержни, 5) защита

Отвечают на вопросы

(слайд 25,26).

1)реактор;

 2) теплообменник; 3) турбина;

4) конденсатор;

5) генератор электрического тока

Практический

Объяснительно-иллюстратив

ный

Индивидуальная и фронтальная

6

Этап: Первичного закрепления материала.

7

Создание условий для закрепления нового материала.

Как вы думаете, вы справились с возникшим затруднением? Знаете теперь, как «укрощается» уран?

Что находится в активной зоне реактора?

В чем заключается  назначение регулирующих стержней? (Слайд 27)

Зачем необходима защитная оболочка?

Так ли необходима нам ядерная энергетика? Рассмотрим ее преимущества и недостатки

(Слайд 28,29)

В результате эксплуатации военного и гражданского атомных флотов, базирующихся в Мурманской и Архангельской областях, ежегодно образуется тысяча  кубических метров твердых и 5 тысяч кубических метров жидких радиоактивных отходов. Доля высокоактивных отходов составляет не более 5-7%. Примерно 85% от всего объема отходов образуются на судоремонтных предприятиях.

Отвечают на вопросы

-Стержни с обогащенным ураном.

-Поглощают избыточное количество нейтронов.

-уменьшает скорость быстрых нейтронов и защищает от радиации.

Практический.

Словесный                

Индивидуальная и фронтальная

7

Рефлексия, подведение итогов занятий

5

Углубление и осознание знаний.

Организует обсуждение, анализирует итоги урока

(Слайд 30)

В 1986 году на Чернобыльском реакторе №4 прогремел взрыв, и несколько сотен работников и пожарных пытались потушить пожар, горевший 10 дней. Мир окутало облако радиации. Тогда погибли около 50 сотрудников станции и пострадали сотни спасателей. Определить масштабы катастрофы и ее влияния на здоровье людей до сих пор трудно – только от рака, развившегося в результате полученной дозы радиации, умерли от 4 до 200 тысяч человек

Вспомним эпиграф. (Слайд 31)

У автора этих слов есть продолжение. «Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня человеческих достижений, а от его моральных принципов»

Дают оценку результатов своей работы.          

Анализ

Индивидуальная

8

Этап информирования студента о домашнем задании

2

Задает домашнее задание

Определяют для себя уровень домашнего задания

Информацион-

ный

Индивидуальная

Литература:                                                                                                              

Для студентов:

  1. В.А. Касьянов  Физика 11 класс: учебник для общеобразоват. Учреждений: базовый уровень. ФГОС, Москва «Просвящение/Дрофа»-2022 г.  
  2. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин,  Физика 11 класс: учебник для общеобразоват. Учреждений: базовый и профильный уровни. Москва «Просвещение»-2010 г. (Классический курс)

Для преподавателя:

  1. Касьянов В.А. Методические рекомендации по использованию учебников В.А.Касьянова «Физика. 10 кл.», «Физика. 11 кл.» при изучении физики на базовом и профильном уровне. – М., 2006.
  2. Касьянов В.А. Физика. 10, 11 кл. Тематическое и поурочное планирование. – М., 2002.

Приложение 1

Самостоятельная работа «Цепочка ядерных реакций»

Приложение 2

Ответы на самостоятельную работу

Приложение 3

       Опорный конспект к уроку         студента                                  

   Дата _____________

                  Тема:________________________________________________________________

 «Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации не больше, чем когда мы зажигаем спичку»

А. Эйнштейн

Сформулируйте проблему ____________________________________________________________

 Постройте проект выхода из затруднения и реализуйте его.

1. Пользуясь учебником (&.85, стр. 371 учебник Касьянов В.А.) найдите ответы на вопросы и оформите в виде опорного конспекта.

E:\открытый урок 2016 апрель с к\ПРЕЗЕНТАЦИИ\0003-003-Skhema-protsessov-v-jadernom-reaktore.jpg

 При благоприятных условиях цепной реакции, освобождающиеся в первой реакции нейтроны, могут попасть в другие ядра урана и разделить их.

Коэффициент размножения нейтронов - это _____________________________________

_____________________________________________________________________________

Формула   К=

Если К>1, то _________________________________________________________________

Если К<1, то _________________________________________________________________

Если К=1, то _________________________________________________________________

Кусок изотопа 235 U должен быть достаточно большим, так как при малых размерах образца нейтроны пролетают сквозь образец, не попав ни в одно ядро.

Критическая масса __________________________________________________________

Необходимые условия для развития цепной самоподдерживающейся управляемой реакции

________________________________________________________________________________

 2.  а) Ядерный реактор - устройство, в котором осуществляется ______________ цепная реакция деления тяжелых ядер

б) Назовите основные части ядерного реактора (&.86, стр. 373 учебник Касьянов В.А.) 1_____________________2_____________________________3_____________________

4_________________________________5_______________________________________

D:\школа 72\открытый урок 2016 апрель\531a135f6ffb09334b7c7f3c9f5bf978_i-174.jpg


в) Назовите типы реакторов.

_______________________________________________________________________________

3. Подпишите названия блоков на схеме АЭС и соедините стрелками нужные блоки (&.86, стр. 375 учебник Касьянов В.А.)

                          

     

       Итог урока:

«Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации не больше, чем когда мы зажигаем спичку.

…Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня человеческих достижений, а от его моральных принципов»

 А. Эйнштейн

Карта самооценки

+ / -

1. Я знаю, как сделать цепную реакцию управляемой

2. Я имею представление об устройстве реактора и АЭС, знаю принципы их действия.

3. В самостоятельной работе у меня не было затруднений.

4. В самостоятельной работе у меня возникли затруднения  (перечислите – какие)

Домашнее задание

1) повторить тему Атомная, ядерная  физика 2) подготовить мини-сообщения на одну из тем по выбору: «Ядерное оружие», «Биологическое действие радиации», «Вечное топливо», «Радиоактивные изотопы в медицине»

Приложение 4

Презентация к уроку «Ядерный реактор. АЭС»


Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

1938г.-немецкие химики Отто Ган и Фриц Штрассман расщепили ядро урана посредством нейтронного облучения. Эти эксперименты заложили основу использования атомной энергии – как в мирных, так и в военных целях.

Слайд 4

Чернобыль

Слайд 5

«Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку» А. Эйнштейн

Слайд 6

Цепная ядерная реакция

Слайд 7

Деление ядер служит источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.

Слайд 8

Виды реакций

Слайд 9

Ядерный полигон на Новой Земле (17.09.1954г.- 24.10.1990г.) 132 ядерных взрыва, из них 86 - в атмосфере и 8 - в Баренцевом и Карском морях

Слайд 10

Ядерный реактор. АЭС.

Слайд 11

Цель: Выяснить, как сделать ядерную реакцию управляемой Задачи: 1.Изучить необходимые условия для поддержания управляемой цепной реакции 2. Рассмотреть принцип действия и основные части ядерного реактора, АЭС

Слайд 14

ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР

Слайд 15

Первый ядерный реактор построен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми, названный «Чикагской поленницей» (Chicago Pile-1, CP-1).

Слайд 16

Первые ядерные реакторы В нашей стране первый ядерный реактор был запущен 25 декабря 1946 г. коллективом физиков, который возглавлял ученый Игорь Васильевич Курчатов

Слайд 17

Ядерным реактором называется устройство, в котором осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления некоторых тяжелых ядер.

Слайд 18

Назначение ядерного реактора: преобразование внутренней энергии атомного ядра в электрическую энергию.

Слайд 19

В ядерном реакторе осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер (при k = 1). k –коэффициент размножения нейтронов.

Слайд 20

Основные элементы ядерного реактора: - топливо (уран-235, уран-238, плутоний-239) в виде стержней - замедлитель нейтронов (тяжелая вода, графит) - теплоноситель (вода, жидкий натрий) - устройство для регулирования реакции (кадмий, бор) - защита (оболочка из бетона и железа).

Слайд 23

Существуют ядерные реакторы на медленных и быстрых нейтронах ( реакторы – размножители )

Слайд 24

В1954 г., в СССР была запущена первая в мире атомная электростанция. Она располагалась в Обнинске, примерно в 100 км от Москвы, и имела мощность 5 МВт.

Слайд 25

Первая АЭС была построена в г. Обнинске (СССР).

Слайд 27

Управление реактором осуществляется при помощи стержней, содержащих кадмий или бор. При выдвинутых из активной зоны реактора стержнях k> 1. При полностью вдвинутых стержнях k< 1. Вдвигая стержни внутрь активной зоны, можно в любой момент времени приостановить развитие цепной реакции.

Слайд 28

Преимущества АЭС: - ядерные реакторы не потребляют кислород и органическое топливо - не загрязняют окружающую среду золой и вредными для человека продуктами органического топлива - биосфера надежно защищена от радиоактивного воздействия при нормальном режиме эксплуатации АЭС.

Слайд 29

Недостатки АЭС: - необходимость захоронения радиоактивных отходов и демонтаж отслуживших свой срок реакторов - опасность радиоактивного заражения местности при аварийных выбросах - опасность экологических катастроф (1986 г. - Чернобыльская АЭС).

Слайд 30

Выброс радиоактивных веществ из реактора 4 блока Чернобыльской АЭС = взрыву 90 атомных бомб, сброшенных на Хиросиму. Чернобыль… Одного хватает слова – И сердце, как болезненный комок, Сожмется, ожидая вести новой, И горькой пылью пахнет ветерок. И не со звезд небесных боль упала, И не на твердь бесчувственных камней – А в грудь земли проникла злым запалом И вероломно поселилось в ней. Определить масштабы катастрофы и ее влияния на здоровье людей до сих пор трудно – только от рака, развившегося в результате полученной дозы радиации, умерли от 4 до 200 тысяч человек.

Слайд 31

«Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку… Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня человеческих достижений, а от его моральных принципов» А. Эйнштейн


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Методическая разработка. Конспект урока. Вводный урок по физической культуре из цикла уроков по теме "Футбол" для студентов 1 курса с использованием ИКТ.

КОНСПЕКТурока по физической культуре на 1 курсе НПО и СПО.    Преподаватель физ. воспитания: Ефимов Е.В.Раздел программы: футбол....

Технологическая карта урока - плавание. урок актуализации знаний и умений (урок повторения)

Данная технологическая карта помогает педагогу вобеспечении мотивацией и принятием обучающимися целей учебно-познавательной деятельности, актуализации опорных знаний и умений на уроке плавания в рамка...

Лабораторная работа." Автоматическое регулирование процесса перемешивания на примеры работы мешалки реактора с рубашкой"

Методическая разработка лабораторной работы "Автоматизация процесса перемешивания". Лабораторная установка состоит из: 1. Реактор с рубашкой.2. Турбинная мешалка (открытая).3. Электродвигате...

Открытый урок по дисциплине: «Технология изготовления обуви» Тема урока: «Швы, виды швов. Технологические нормативы» Тип урока: «Урок изучения технологических нормативов»

Открытый урок по дисциплине: «Технология изготовления обуви»Тема урока: «Швы, виды швов. Технологические нормативы»Тип урока: «Урок изучения технологических норматив...