Ядерный реактор. Преобразование внутренней энергии атомных ядер в электрическую энергию. Атомная энергетика - СТРОЕНИЕ АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ АТОМНЫХ ЯДЕР

Цель урока. Закрепить знания учащихся о ядерной физике; изучить ядерный реактор: назначение, устройство, принцип действия. Рассмотреть преимущества и недостатки АЭС перед другими видами электростанций.

Демонстрации. Таблица “Ядерный реактор”.

Содержание опроса. 1. Расскажите о механизме деления ядра атома урана под воздействием попавшего в него нейтрона, используя рисунок 162 учебника. 2. В какую энергию переходит часть внутренней энергии ядра при его делении; кинетическая энергия осколков ядра урана при торможении в окружающей среде? 3. С выделением или поглощением идет реакция деления ядер урана? 4. Что называется цепной ядерной реакцией? 5. Дайте определение критической массы. 6. Назовите условия протекания управляемой цепной ядерной реакции. 7. С именами каких ученых связано открытие реакции деления ядра атома урана?

Содержание нового материала. Назначение, устройство, принцип действия ядерного реактора на медленных нейтронах. Преобразование энергии ядер в электрическую энергию. Преимущества и недостатки АЭС перед другими видами электростанций. Дискуссия на тему “Экологические последствия использования тепловых, атомных и гидроэлектростанций”.

Закрепление материала. Решение задач 2041, 2042, 2043, 2044, 2045 из Сборника.

Домашнее задание. § 59, 60. Презентации “Виды ядерных реакторов”, “Экономические и экологические преимущества АЭС” (по желанию), доклад-дискуссия на тему “Экологические последствия использования тепловых, атомных и гидроэлектростанций” (задание распределить между учащимися).

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о ядерном реакторе и атомной энергетике: самостоятельно находить, анализировать и отбирать информацию с использованием интернет-ресурсов и дополнительной литературы при подготовке презентаций “Виды ядерных реакторов”, “Экономические и экологические преимущества АЭС”; овладеть регулятивными УУД при решении качественных задач.

Личностные: сформировать познавательный интерес и творческую инициативу, самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений по изучению ядерного реактора и атомной энергетики, ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения; уметь принимать решения и обосновывать их, оценивать результаты своих действий, проявлять инициативу.

Общие предметные: уметь докладывать о результатах теоретических исследований о видах ядерных реакторов, о преимуществах и недостатках АЭС; кратко и четко отвечать на вопросы качественных задач.

Частные предметные: рассказывать о назначении ядерного реактора на медленных нейтронах, его устройстве и принципе действия; называть преимущества и недостатки АЭС перед другими видами электростанций; применять полученные знания в повседневной жизни.

Методические замечания

В начале урока следует провести проверочную работу, рассчитанную на 10—15 мин, используя варианты СР-15 “Строение атома и атомного ядра” из пособия “Физика. Дидактические материалы. 9 класс” (авторы А. Е. Марон, Е. А. Марон).

Изложение нового материала можно начать с введения понятия “ядерный реактор”. Затем, используя таблицу “Ядерный реактор”, рассказать об устройстве и принципе действия ядерного реактора. Можно рассмотреть рисунок 164 учебника “Схема устройства ядерного реактора на медленных нейтронах”. Обсудить с учащимися термины “медленные нейтроны”, “быстрые нейтроны”. Акцентировать внимание учащихся на том, что вода в активной зоне реактора служит не только замедлителем нейтронов, но и теплоносителем, отводящим тепло. Записать вывод о преобразованиях энергии на АЭС: часть внутренней энергии атомных ядер урана — кинетическая энергия нейтронов и осколков ядер — внутренняя энергия воды — внутренняя энергия пара — кинетическая энергия пара — кинетическая энергия ротора турбины и ротора генератора — электрическая энергия.

Тему “Атомная энергетика” можно начать с обсуждения одной из важнейших проблем — энергетической проблемы. Причина: потребление энергии растет так быстро, что известные в настоящее время запасы топлива окажутся исчерпанными за 50—60 ближайших лет. Поэтому в настоящее время возникла необходимость поиска новых источников энергии. Реальный вклад в энергоснабжение сейчас вносит ядерная энергетика. Рассказать о первом ядерном реакторе в Советском Союзе, о первой АЭС в нашей стране. Обсудить с учащимися ряд преимуществ АЭС перед другими видами электростанций: небольшое количество топлива, экологическая чистота (при правильной эксплуатации АЭС) по сравнению с ТЭС. Обратить внимание учащихся, что в настоящее время квалифицированная критика ядерной энергетики концентрируется вокруг трех принципиальных проблем: содействие распространению ядерного оружия, радиоактивные отходы и возможность аварий. Рассказать о деятельности Международного агентства по атомной энергетике при ООН (МАГАТЭ), созданного в 1957 г., об обезвреживании радиоактивных отходов.