УРОК ФИЗИКИ В 9 КЛАССЕ
ТЕМА: Атомная энергия и её
применение
ЦЕЛИ: 1. Дать понятие об энергии атомного
ядра, ядерных силах, о применении атомной энергии в мирных и военных целях
2. Развивать аналитическое мышление,
воображение, дать сведения из истории (межпредметные связи)
3. Воспитывать активную гражданскую позицию
учащихся.
РАЗВИТИЕ КОМПЕТЕНЦИЙ:
1. Умения публично выступать, делать сообщения
2. Умения находить информацию в Интернете и учебнике
3. Умения слушать и активно обсуждать рассматриваемые проблемы
ОБОРУДОВАНИЕ:
1. Компьютер и Интернет
2. Таблицы «Опыт Резерфорда», рентгеновский снимок, «Атомный реактор»
3. Фотопортреты учёных-физиков
4. Кусочки угля, пузырёк бензина.
ПЛАН УРОКА
1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ 1
мин
2. ВЫСЛУШИВАНИЕ УЧАЩИХСЯ (ОТВЕТЫ,
ДОКЛАДЫ) 9 мин
3. РЕШЕНИЕ НЕБОЛЬШОЙ УТОЧНЯЮЩЕЙ ЗАДАЧИ О РАЗМЕРАХ АТОМА И ЯДРА 3 мин
4. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА (АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА СССР И РОССИИ) 8
мин
5. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА (ДРУГИЕ ПРИМЕНЕНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ) 8 мин
6. ПОНЯТИЕ ОБ АТОМНОЙ БОМБЕ И ЯДЕРНОЙ
ВОЙНЕ 13 мин
7. ЗАДАНИЕ НА
ДОМ
2 мин
КОНСПЕКТ УРОКА
1.
Организационный момент – приветствие, пожелание
всем успеха в изучении важных вопросов темы Тема уже написана на доске.
2.
ВОПРОСЫ ДЛЯ СООБЩЕНИЙ УЧАЩИХСЯ:
1).
Энергия связи и дефект масс.
2).
Деление ядер урана
3).
Атомный реактор (с таблицей)
3. К вопросу о том, как велика
эта энергия, просим учеников сказать: о каком виде взаимодействий идёт речь на
уроке. Ответ, которого ожидаем, - о ядерном.
Вот висит шарик. Опишите, как вы думаете,
размер всего атома, если этот шарик и представляет атомное ядро.
Уран 10*10 -15 и 1,5*10-8 метров
Из сравнения выясняется, что размер атома
урана таков, что если ядро увеличить до шарика, то атом увеличивается до 225 км
в диаметре. Мы получим расстояние в половину области. Если центр в Пензе, то область
искомая захватит Сердобск, Тарханы, Махалино, Рузаевку, Ломов.
Вывод об энергии атомного ядра, что это очень
большая энергия, аналогов которой в макромире нет.
4.Итак,
использовать энергию атомного ядра очень непросто.
30 кг (взято по максимуму) урановой руды и 9т
бурого угля (3 т чёрного).
В условиях скорого дефицита топлива на планете
сравнение в пользу использования уранового топлива. К тому же у АЭС есть
несколько других бесспорных плюсов по отношению к другим видам топлива.
Подумаем, какие: 1). Это мало отходов,
сохранение ландшафта, возможность создавать их повсеместно, в том числе там,
где нет других источников энергии, мало выхлопов.
К «минусам» относится большая опасность
катастроф. Однако, система защиты такова, что вероятность катастрофы очень
низкая. С обострением политической ситуации появилась ещё одна опасность:
террористическая угроза, диверсионная. Этот вопрос, на мой взгляд, совершенно
не решается, когда в мире нет стабильности, предотвратить такую ядерную
катастрофу невозможно. Впрочем, опасность миру и стабильности представляют
собой сами правительства самих антинародных режимов. Какая разница, какова
физическая сущность геноцида и откуда он исходит?
В целом можно назвать следующие воздействия
АЭС на среду:
- разрушение экосистем и их элементов (почв,
грунтов, водоносных структур и т. п.) в местах добычи руд (особенно при
открытом способе);
- изъятие земель под строительство самих АЭС.
Особенно значительные территории отчуждаются под строительство сооружений для
подачи, отвода и охлаждения подогретых вод. Для электростанции мощностью 1000
МВт требуется пруд-охладитель площадью около 800-900 га. Пруды могут заменяться
гигантскими градирнями с диаметром у основания 100-120 м и высотой, равной
40-этажному зданию;
- изъятие значительных объемов вод из
различных источников и сброс подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и
другие источники, в них наблюдается потеря кислорода, увеличивается вероятность
цветения, возрастают явления теплового стресса у гидробионтов;
- не исключено радиоактивное загрязнение
атмосферы, вод и почв в процессе добычи и транспортировки сырья, а так же при
работе АЭС, складировании и переработке отходов, их захоронениях.
В 1993-1994 годах в России на 9 атомных
электростанциях работало 29 атомных реакторов. Из них: ВВЭР-1000 - 7, ВВЭР-440
- 6, РБМК1000 - 11, ЭГП-6 - 4, БН-600 - 1. В 1994 году на всех реакторах России
произошло 140 нарушений в работе, из них 126 классифицированы Госатомнадзором
России как происшествия. Большинство инцидентов не связано с работой персонала,
а вызвано техническими недостатками атомных реакторов.
В настоящее время АЭС включены в Единую
Энергетическую Систему страны, которая обеспечивает энергоснабжение всего
государства в целом. Ближайшая к нам – Балаковская АЭС – построена в 1993 году,
строительство начато в 1977, 4 блока, полная система защиты. Поскольку мой
родственник был ведущим конструктором этой станции, я внимательно прочитала его
брошюру по АЭС, переписала её и всегда рассказывала ученикам об этой станции. Вот
патент на изобретение, полученный им при работе над системой защиты Балаковской
АЭС. Неоднократно она признавалась лучшей АЭС страны.
5. ПРОДОЛЖЕНИЕ ИЗУЧЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА.
А теперь назовём другие применения атомной
энергии.
Учащиеся назовут, наверняка, атомную бомбу.
Предлагаем им оставить этот вопрос на конец урока. А вот применения в мирных
целях – это, конечно, атомные ледоколы. Атомные реакторы в принципе, могут
применяться в мобильных малых АЭС, если бы это не было так опасно. Но в случае
ледоколов атомную энергию широко применяют. Попробуем назвать несколько
известных всему миру ледоколов. Трудно ожидать их названий у неподготовленного
класса, однако «ЛЕНИН» ОБЫЧНО НАЗОВУТ. Остальные дополним: «Красин», «Ангара»,
«50 лет Победы», «Капитан Букаев», «Россия», «Советский Союз», « Ямал», «
Вайгач», «Таймыр» и другие. Заслуживает внимания «Ленин», который спущен на
воду и вошёл на свою работу 5 декабря 1957 года, почти как первый в мире ИСЗ.
www.yutube.com/watch
Кроме того, ядерные силовые установки
применяются в подводных лодках.
Предлагаем ребятам самостоятельно найти
материал по подводным лодкам к следующему уроку. Наверняка вы узнаете о том, в
какую гонку вооружений была втянута держава в 60-х годах двадцатого года, а
также о страшных трагедиях, произошедших с подводными лодками «Комсомолец» и
«Курск».
6. ПРОДОЛЖЕНИЕ ИЗУЧЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА
А
ТЕПЕРЬ ПОВЕДЁМ РАЗГОВОР О ТЕХНИЧЕСКОМ УСТРОЙСТВЕ, КОТОРОЕ ПРИЗНАНО В МИРЕ
САМЫМ СТРАШНЫМ ОРУДИЕМ ПРОТИВ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА.
Учащиеся
назовут: это атомная бомба.
Учитель
рассказывает о том, какова история ядерного оружия.
В
1932 году были открыты нейтроны (Чедвик), в 1938 году открыто спонтанное
деление ядер урана, а уже в 1942 году учёный нобелевский лауреат Энрико Ферми
построил первый атомный реактор. Предысторию, приведшую к появлению ядерного
оружия, Вы уже знаете. (В канун 9 мая мы на уроке физики рассказывали о том,
как из фашистской Германии выехали учёные-физики, как опасно для планеты
овладение сверхмощным оружием тех сил, которые ставят своей задачей уничтожение
народов).
Потому
правительство СССР, генеральный комитет обороны приняли решение о разработке
атомного оружия.
Постановление ГКО № 2352сс «Об организации
работ по урану».
Оно предписывало:
Обязать Академию наук СССР (акад. Иоффе)
возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии
путём расщепления ядра урана и представить Государственному комитету обороны к
1 апреля 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового
топлива…
11 февраля 1943 года было принято
постановление ГКО № 2872сс о начале практических работ по созданию атомной
бомбы. Общее руководство было возложено на заместителя председателя ГКО В. М.
Молотова, который, в свою очередь, назначил главой атомного проекта И.
Курчатова (его назначение было подписано 10 марта). Информация, поступавшая по
каналам разведки, облегчила и ускорила работу советских учёных.
12 апреля 1943 вице-президентом АН СССР
академиком А. А. Байковым было подписано распоряжение о создании Лаборатории №
2 АН СССР. Начальником Лаборатории был назначен Курчатов.
Постановление ГКО от 8 апреля 1944 г. №
5582сс обязало Народный комиссариат химической промышленности (М. Г. Первухина)
спроектировать в 1944 г. цех по производству тяжёлой воды и завод по
производству шестифтористого урана (сырьё для установок по разделению изотопов
урана), а Народный комиссариат цветной металлургии (П. Ф. Ломако) — обеспечить
в 1944 г. получение на опытной установке 500 кг металлического урана, построить
к 1 января 1945 г. цех по производству металлического урана и поставить
Лаборатории № 2 в 1944 г. десятки тонн высококачественных графитовых блоков.
После Победы из той части Германии, которая
контролировалась СССР, были вывезены в страну установки, разработки и наняты по
контракту учёные. Это всё составило значительную часть работ по созданию
ядерного потенциала СССР, что в условиях противостояния двух систем –
капиталистической и социалистической – было крайне важно для их мирного
сосуществования.
Учёные работали на базе закрытого санатория в
Сухуми. Назвать их теперь уже можно. Среди них лишь один был Нобелевский
лауреат – Густав Герц. Но и остальные были физиками высшей категории, то есть
их знания и аналитический ум были выдающимися. Наряду с ними работали
советские учёные такой же высокой квалификации. В ряду тех и других Юлий
Харитон, Риль, Густав Герц.
Но этой работе предшествовало событие,
которое всколыхнуло мир. Оно удивило и потрясло и Нобелевского лауреата Энрико
Ферми, и учёных, которые, изучая атомное ядро, не связывали это с созданием
страшного оружия, и даже создателя атомной бомбы Роберта Опенгеймера. Это и
понятно: впервые в мире произошло испытание ядерного взрыва на жителях двух
мирных японских городов. Планета признала это явление самым страшным
преступлением против человечества наряду с фашизмом.
Далее показываем подбор картинок, на которых
изображено: атомный гриб, последствия атомного взрыва в городах Хиросима и
Нагасаки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В заключение напоминаем, что к следующему
уроку следует по логике наших рассуждений найти материал по применению энергии
атома и сделать по нему сообщения. Следующий урок станет продолжением. Речь на
нём пойдёт не только о ледоколах, но и о биологическом воздействии ядерных
излучений на человека.
Но и сейчас спросим ребят: так почему же нужно
всем странам, всем народам бороться за мир и его беречь.
И пусть ответят, или хотя бы впервые
задумаются.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.