Учительська світлиця

Урок 57

Узагальнення та систематизація знань з теми «Фізика атома та атомного ядра. Фізичні основи атомної енергетики»

Мета: узагальнити знання про будову атома та атомного ядра, фізичні основи та екологічні проблеми атомної енергетики.

Очікувані результати: після цього уроку учні повинні вміти відтворювати знання з теми «Фізика атома та атомного ядра. Фізичні основи атомної енергетики» у системі, розуміти зв’язки між ними.

Тип уроку: узагальнення та систематизація знань.

Наочність і обладнання: підручник [2], мультимедійне обладнання, комп’ютерна презентація; картки для організації рефлексії «Дерево знань».

Хід уроку

Вчені розщепили атом, тепер атом розщепляє нас.

К. Рейнольдс

I. Організаційний етап

II. Мотивація навчальної діяльності

Учитель пропонує учням проаналізувати вислів американського продюсера, актора Квентіна Рейнольдса, взятий як епіграф до уроку. 1

III. Узагальнення та систематизація знань

Подальша робота учнів відбувається на основі аналізу таблиць та схем «Підбиваємо підсумки розділу IV «Фізика атома та атомного ядра. Фізичні основи атомної енергетики»» (с. 186, 187).

1. Атом і атомне ядро.

Розв’язування кросворду

1) Найбільша на сьогодні установка — прискорювач заряджених частинок. (колАйдер)

2) Частинка, яка входить до складу атомного ядра та має позитивний заряд. (проТон)

3) Електронейтральна частинки, яка входить до складу атомного ядра. (нейтрОн)

4) Як по-іншому можна назвати нуклонне число — сумарну кількість протонів і нейтронів в атомному ядрі? (Масове)

Відповідь: АТОМ.

Учитель нагадує учням, що саме з вивчення сучасної моделі атома, будови атомного ядра, сил, які утримують нуклони в ядрі, вони почали знайомство з розділом «Фізика атома та атомного ядра. Фізичні основи атомної енергетики». Далі вчитель пропонує прокоментувати «еволюцію» моделі атома. 2

Метод «Мистецтво ставити запитання»

Учитель нагадує учням, що в процесі вивчення фізики учні не тільки вивчають нові величини, явища, закони, а й розвивають аналітичне, критичне мислення. Одним з критеріїв такого мислення є уміння формулювати запитання під час опрацювання та аналізування тексту.

Учні розглядають таблицю, що узагальнює та систематизує знання про атом та атомне ядро. 3 Учитель ставить перед учнями завдання сформулювати запитання так, щоб відповідями була інформація, подана в таблиці. Учні працюють в парах. Учитель викликає пару учнів, один з яких формулює запитання, інший — відповідає на нього.

Орієнтовні запитання

• З яких частинок складається атом? (З ядра та електронів.)

• Який заряд має ядро? (Позитивний.)

• Поясніть, як електрони утримуються біля ядра. (Завдяки електромагнітній взаємодії.)

• З яких частинок складається атомне ядро? (Із протонів та нейтронів.)

• Яким терміном можна назвати протони та нейтрони разом? (Нуклони.)

• Завдяки яким силам нуклони утримуються в ядрі? Який це тип взаємодії? (Ядерним силам; сильна.)

• Що таке нуклонне (масове число)? Яким символом його позначають? (Загальна кількість нуклонів у ядрі; А.)

• Який заряд має протон? ( Кл.)

• Що називають протонним зарядовим числом? Яким символом позначають? (Кількість протонів у ядрі; Z.)

• Як визначити заряд протона за Періодичною системою хімічних елементів
Д. І. Менделєєва? (За порядковим номером елемента.)

• Як, знаючи масове та протонне число, знайти кількість нейтронів у ядрі? (.)

• Який заряд має електрон? ( Кл.)

• Чому атом є електронейтральним? (Кількість електронів дорівнює кількості протонів в ядрі.)

• Що називають ізотопами? (Атоми, ядра яких містять однакову кількість протонів, але різну кількість нуклонів.)

Після цього учителю слід поцікавитися в учнів, чи складною для них була така робота, наскільки корисною, наскільки важко було знаходити відповіді на запитання, сформульовані однокласниками.

2. Радіоактивність.

Завдання учням 4

1) Розгляньте портрета вчених-фізиків: Е. Резерфорда, П. Кюрі, М. Склодовської-Кюрі, В. Рентгена, що утворюють логічний ряд. Який портрет є зайвим? Чому? (Учні повинні з’ясувати, що в цьому ряду є зайвим портрет В. Рентгена, бо всі інші вчені були причетні до вивчення радіоактивного випромінювання. Учитель просить сформулювати означення радіоактивності, навести приклади радіоактивних елементів.)

2) Опишіть дослід із вивченню природи радіактивного випромінювання Е. Резерфордом. 5

3) Користуючись таблицею «Радіоактивність» 6, опишіть кожну складову радіоактивного випромінювання: що являє собою випромінювання; швидікість розповсюдження; проникаюча здатність; захист від випромінювання.

Учитель нагадує учням, що, випромінюючи альфа- і бета-частинки, вихідне (материнське) ядро перетворюється на ядро іншого елемента (дочернє). Два учні формулююють правила зміщення для альфа- і бета-розпаду; називають рівняння цих розпадів у таблиці.

3. Фізичні величини, які характеризують радіоактивне випромінювання, радіонукліди та радіоактивні зразки.

Завдання учням

1) Установіть відповідність між портретами фізиків (1–3) та назвами фізичних величин (А–В). 7 Сполучіть портрет фізика та назву величини так, щоб утворився правильний зв'язок: іменем цього вченого названо одиницю цієї величини. (Відповідь: 1 — Б, 2 — В, 3 — А. Отже, одиниці в СІ: активності зразка — 1 Бк (бекерель), позлинутої дози — 1 Гр (грей), еквівалентної дози — 1 Зв (зіверт)).

2) Із символів, які позначають певні фізичні величини, складіть формули для обчислення активності зразка, позлинутої дози, еквівалентної дози радіоактивного випромінювання.
8 (Відповідь: 9)

Учитель пропонує ще раз узагальнити інформацію про фізичні величини, які характеризують радіоактивне випромінювання, радіонукліди та радіоактивні зразки, звернути увагу на зв'язок системних одиниць СІ та позасистемних одиниць цих величин.
10

4. Ланцюгова ядерна реакція. Термоядерна реакція.

Учні повторюють відомості про ланцюгову ядерну та термоядерну реакції за таблицею. 11

Запитання до учнів

• Дайте означення ланцюгової реакції.

• Чому нейтрони проникають у ядра атомів легше, ніж протони?

• Чому ланцюгова ядерна реакція поділу можлива лише за достатньої кількості речовини, що ділиться?

• Дайти означення термоядерної реакції.

• Чим відрізняються термоядерні реакції від інших ядерних реакцій?

• Чому реакції синтезу легких ядер відбуваються тільки за дуже високої температури?

• Де в природі відбуваються термоядерні реакції?

• Які ядерні реакції є основним джерелом енергії зір?

• Чи використовуються термоядерні реакції в промислових масштабах?

Учні розглядають схему будови ядерного реактора. 12

Запитання до учнів

• Які перетворення енергії відбуваються в атомних реакторах?

• Яку функцію виконують графіт і вода в ядерних реакторах?

• Навіщо в ядерному реакторі застосовують поглиначі нейтронів?

• Завдяки чому можливе керування ланцюговою ядерною реакцією?

• Які властивості матеріалів, з яких виготовляють регулюючі стрижні ядерного реактора?

IV. Підбиття підсумків уроку

Рефлексія за методом «Дерево знань»

Учитель користується додатком.

V. Домашнє завдання

[2]: § 22–27 — повторити; ознайомитися з інформацією на енциклопедичній сторінці (с. 182, 183).