МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ  КОЛЕДЖ

НАЦІОНАЛЬНОГО  УНІВЕРСИТЕТУ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

 

 

 

 

 

 

План-конспект

 відкритого заняття з дисципліни «Фізика»

на тему:

“ЯДЕРНІ РЕАКЦІЇ”

Викладач фізики

Тичук Руслан Борисович

 

 

 

 

 

Вінниця, 2019

Тема заняття:  Ядерні реакції

 

Вид заняття:   інформаційна лекція.

 

Група:                                       Дата:.                                   Аудиторія: .

 

Мета заняття:

1. Навчальна: Визначити типи ядерних реакцій, навчити обчислювати  енергетичний вихід ядерних реакцій; продовжувати формувати уявлення про пізнаваність світу; розвивати вміння аналізувати і класифікувати факти.

2. Виховна: виховувати прагнення до самостійного поповнення знань, колективізм, культуру поведінки, свідомої дисципліни; виховувати та прививати професійні якості; виховувати в студентів почуття патріотизму і гордості за вітчизняну науку; привити інтерес до вивчення фізики.

3. Розвиваюча: розвивати логічне мислення, вміння аналізувати, робити висновки; розвивати політехнічний кругозір, формувати світогляд пов'язаний з роллю фізики в науці, техніці, виробництві, розвивати вміння розв’язувати фізичні задачі.

 

Міжпредметна інтеграція: хімія, охорона праці, екологія,  програмування (курсове проектування), філософія.

 

Методичне та матеріальне забезпечення заняття: ноутбук, проектор, екран, комп’ютер, телевізор, презентація  ”Ядерні реакції”, періодична таблиця хімічних елементів Д. І. Менделєєва.

Програмний засіб «Google Earth» , “Таймер, секундомір”, роздатковий матеріал, презентації студентів.

 

Демонстрації: АЕС України в «Google Earth». Презентації.

 

Студенти повинні знати: поняття: ланцюгова ядерна реакція, будовою та принцип дії ядерного реактора; екологічні проблеми використання радіоактивних ізотопів.

 

Студенти повинні вміти: розв’язувати фізичні задачі, пояснювати принцип дії ядерного реактора.

Студенти повинні мати навички: записувати ядерні реакції.

 

Методи, які використовуються на занятті: пояснювально-ілюстративний, евристичний, проблемний, бесіда, робота в малих групах, навчальне заохочення, робота з проектом.

 

Методична спрямованість: активізація пізнавальної діяльності засобами НІТ та інтерактивних методів навчання.

 

План заняття

 

1. Організаційний момент.                                                                       (2 хв.)

 

2. Мотивація навчальної діяльності.(та на протязі всього заняття)     (5 хв.)

 

3. Актуалізація опорних знань.                                                                (3 хв.)

 

4. Перевірка домашнього завдання.                                                        (5 хв.)

 

5. Повідомлення теми мети і плану заняття.                                            (3 хв)

 

Тема: «Ядерні реакції»

План

1. Дефект мас. Енергія зв’язку нуклонів.
2. Ядерні реакції ділення і синтезу.

 

6. Вивчення нового навчального матеріалу:                                      (44 хв.)

 

7. Узагальнення і систематизація вивченого матеріалу.                    (10 хв.)               

 

8. Підсумкова частина заняття.                                                                (8 хв.)

 

 

Ключові слова:  дефект мас, енергія зв’язку нуклонів, ядерні реакції,   термоядерний синтез, реактор, АЕС.

 

 

Фізика – найдивовижніша річ: вона цікава, навіть якщо в ній нічого не розумієш.

 нев.   автор

 

 

 

 

Епіграфи до заняття:

 

Розум полягає не тільки в знанні, але й в умінні застосовувати знання на ділі.   Арістотель

Людина боїться тільки того, чого не знає; знання перемагають усі страхи.   В.Г. Бєлінський

 

 

Хід заняття

 

Епіграф

Фізика - одна з найпрекрасніших наук.
Вона показує нам, який великий і водночас
близький до людини світ, в якому ми живемо.
Фізика дає змогу людині відчути свою велич,
надзвичайну силу свого розуму, робить її
наймогутнішою істотою у світі.

 

1.Організаційний момент.                                                                     (2 хв)

Преревірка присутності студентів.

Студенти поділені на 3 малі групи по рядах парт, «Експерти», «Раціоналісти», «Скептики». 

Оголошення в малих групах,  хто виконує обов’язки керівника, з акцентом на взаємодовіру та колективізм.

 

2. Мотивація навчальної діяльності студентів                              (5 хв)

На попередніх заняттях ми вивчили будову атома і  ядра, яке складається… (запитання до групи) нуклонів – протонів і нейтронів;

Сьогодні наша мета – з’ясувати, як саме ядра взаємодіють одне з одним, поводяться у природі, як взагалі отримуються  і чому прирізних перетвореннях ядер може виділятись і поглинатись енергія.

Взагалі-то, науці відомо 117 хімічних елементів, з них у природі виявлено 92, інші були отримані штучним шляхом, в результаті ядерних реакцій.

У періодичній системі Менделєєва водень стоїть на першому місці, тобто його атомний номер дорівнює одиниці, а також водень найпоширеніший елемент не тільки на Землі, а й у Всесвіті. 

Найважчий атом (з тих, що зустрічаються в природі) у елемента під назвою уран, його атомний номер дорівнює 92. Уран - був названий на честь самої далекої від Землі (в той час, звичайно) планети, відкритий був в 1789 р.

Людство здавна користується енергією води, сонця, вітру, щедротами матінки природи, які вона дає людині, і  які відтворюються. Але людям було цього замало і тому вони почали використовувати інші джерела.

Які саме сучасні джерела енергії ви знаєте?

Так, енергію згоряння кам’яного вугілля, дров і т.п. Але сучасні технології потребують величезну кількість енергії і тому збудували атомні електростанції, атомні енергоблоки, зараз будують і термоядерні енергоблоки.

Протягом багатьох століть людина замислювалася: як з одних елементів утворюються інші? Чи завжди за допомогою фізичних або хімічних процесів можливо отримати необхідну речовину?

Сьогодні ми маємо зясувати як і за яких умов виникли певні хімічні елементи, в тому числі і елементи з яких складаються живі організми і також ми. 

Елементи з яких складається організм людини...

 

3.  Актуалізація опорних знань:                                                         (3 хв)

Фізична вікторина

•                 В переводі з грецької мови слово  «атом» означає…

неділимий

•                 З яких елементарних частинок складається ядро атома…

протони, нейтрони

•                 Як називається частинка, яка має відємний заряд…

електрон

•                 Скільки різновидів атомів існує в природі…

більше 100

•                 Яка частинка не має заряду…

нейтрон

•                 Хімічні елементи у яких різна к-ть нейтронів називаются…

ізотопи

•                 Як називається частинка ядра, що має додатній заряд…

Протон

•                 Елементарніе частинки протон и нейтрон, які містяться в ядрі атома називаються…

Нуклони          

( Усне опитування студентів)

 

4.  Перевірка домашнього завдання.

Виконання тестових завдань за варіантами.                                (5 хв)

 

5.  Повідомлення теми мети і плану заняття.                                (3 хв)

Тема: «Ядерні реакції»

План

1. Дефект мас. Енергія зв’язку нуклонів.
2. Ядерні реакції ділення і синтезу.

 

6.  Вивчення і засвоєння нового матеріалу.                                (44 хв)

 

6.1. Захист проекту «Ядерні реакції»

План

1 Дефект мас, енергія зв’язку нуклонів

1.          Дефект мас
2.          енергія зв’язку нуклонів, питома енергія зв’язку
3.          Поняття ядерної реакції.  Закони збереження під час ядерних реакцій

2.                 Ядерні реакції ділення та синтезу. Енергетичний вихід ядерних реакцій
   1.          Типи ядерних реакцій. Енергетичний вихід ядерних реакцій
   2.          Ядерні реакції ділення
   3.          Ядерні реакції синтезу
   4.          Ядерні реакції в енергетиці. Ядерний реактор. Принцип дії та використання

3. Хронологія створення хімічних елементів

Питання до студентів:

1. Що таке питома енергія зв’язку атомних ядер? Що вона характеризує?
2. Як пояснити виділення енергії під час синтезу легких ядер?
3. Чому під час реакцій поділу важких ядер відбувається виділення енергії? Як можна обчислити цю енергію?
4. Яка реакція є найбільш вигідною з точки зору одержання енергії?

 

6.2. Захист проекту «Сучасні ядерні технології»

План

1 Ядерна енергетика та її майбутнє.

1.1 Типи реакторів та їх використання. (паливо, дія, відходи)

1.1.1 Ядерні реактори. (на ланцюгових реакціях поділу )

1.1.2 Термоядерні реактори.

2  Новітні ядерні дослідження.  (в тому числі Українські)

3  Нано технології і фізика атома.

3.1 Поняття нанотехнологій і їх використання. (в тому числі і в Україні)

3.2 Нанотехнології в ІТ-технологіях.

 

Питання до студентів:

1.               Де знаходиться Об'єднаний інститут ядерних реакцій?
2.               Чому ядра атомів при їх опроміненні нейтронами стають радіоактивними?
3.               З погляду практичного здійснення ланцюгової реакції найбільш придатні ті реактори, форма яких наближається до кулі. Чому так?

 

 

6. 3. Захист проекту «Проблеми екології, що пов’язані з ядерними перетвореннями»

План

1 Радіоактивність та її вплив на живі організми.

2 Прилади реєстрації радіоактивного випромінювання.

3.                 Ядерна небезпека. Проблеми екології.
   1.          Чорнобильська катастрофа. Причини. Наслідки.
   2.          радіоактивна забрудненість Вінниччини.

3.2 Ядерні воєнні технології і загроза ядерної війни.

 

Питання до студентів:

1.               Чому стронцій-90 (період піврозпаду 25 років) один з найнебезпечніших для людини продуктів ядерних вибухів, хоча його кількісний вміст відносно невеликий?
2.               У чому виявляється біологічна дія радіації на живі організми?
3.               Чи потрібна ядерна зброя Україні?

 

6.4.  Закріплення, осмислення, узагальнення  знань.

Закінчить рівняння ядерних реакцій ( тестові завдання):

1.     ²⁴₁₂Mg + ⁴₂He → ²⁷₁₄Si + ?

а) ¹³₇N;  б) ¹₁p;  в) ¹₀n;  

2.  ⁵⁶₂₆Fe + ¹₀n → ⁵⁶₂₅Mn + ?

а) ⁴₂He;  б) ¹₁p;  в) ¹₀n;   

Виконання тестових завдань за варіантами. 

 

7. Узагальнення і систематизація навчального матеріалу.     (10 хв)

Приклад 1.  Яка електрична потужність атомної електростанції, що споживає за добу 220 г ізотопу урану , якщо її ККД 25%?

 

8. Підсумкова частина і оголошення домашнього завдання     (8 хв)

 8.1 Оголошення домашнього завдання:

1. Л₁ с. 319-330.
2. Повторити конспект.
3. Підготуватись до лабораторної роботи № 13

 

8.2 Інтерактивна вправа «Мікрофон» 

Студенти, які отримують символічний „мікрофон”, висловлюють свої враження про заняття, відмічаючи, що сподобалося, а що не вдалося виконати. Пропонується  висловити свою думку за планом:

„Мікрофон”

1.               Які нові поняття ми  вивчили на занятті?
2.               Чи досягли очікуваних результатів ви особисто, грапа у цілому? Чому ви так вважаєте?
3.               Що могло б бути організовано краще, корисніше?
4.               Над якими навичками, вміннями ще треба працювати?
5.               Що вам найбільше сподобалось на занятті?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використаної літератури

 

1. Зачек І.Р., Кравчук І.М., та ін. Курс фізики: Навчальний підручник./ за редакцією І.Е. Лопатинського. – Львів: Бескид-Біт, 2002.
2. Бушок Г.Ф., Венгер Е.Ф. Курс фізики. 1-3 т. – Київ.: Вища школа, 2002.
3. Дмитрієва  В.Ф. Фізика: навч. посіб. / В.Ф. Дмитрієва. – К.: Техніка, 2008.
4. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2003.
5. Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики. – М.: Наука, 1973.
6. Гончаренко С.У. Фізика 11 клас. [текст] / С.У. Гончаренко. – Київ: 1994
7. Чоплан П.П. Фізика: Підручник. – К.: Вища шк.., 2003.
8. Кирик Л.А. Уроки фізики. 11 кл. / Л.А. Кирик –Х: Ранок НТ, 2005.
9. Кирик Л.А. Розробки уроків. 11 кл. / Л.А. Кирик.  –Х: Ранок, 2008.
10. Учитель року – 2005. Конкурсні уроки.  / Укладач ДорошенкоВ.А. –Х, Основа, 2006.
11. Нетрадиційні уроки фізики. 10-11 кл.   – (упорядкування З.В. Дубаса, В. Р. Шаромової). – Тернопіль: Підручники і посібники, 2003.
12. Біда Д.Д. Інтерактивні уроки фізики. / Д.Д. Біда – Х.: Основа, 2005.
13. Коршак Є.В. Фізика, 11кл. Підручник для загальноосвітніх навч. закл. /  Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф.  – К.: Перун, 2007.
14. Гавронський В.В. Контроль знань з фізики. Тести. 11 клас. /  Гавронський В.В., Задніпрянець І.І.  -  К.: КМПУ ім. Б.Грінченка, 2003. – 76  с.