Методическая разработка урока по теме "Термоядерные реакции"
методическая разработка на тему

Методическая разработка урока

Тема «Термоядерные реакции»

Антонова Элла Михайловна

преподаватель физики

СПБ ГБПОУ «Реставрационный колледж «Кировский»

Тип урока: Урок изучения нового материала (2 курс)

Цель урока:  Познакомить обучающихся с термоядерными реакциями.

Задачи:

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ:

1. Рассмотреть условия, при которых осуществляются термоядерные реакции.
2. Рассмотреть проблемы управляемого термоядерного синтеза.
3. Познакомить учащихся с созданием и устройством водородной бомбы.
4. Сделать выводы о благе (вреде) ядерных реакций синтеза лёгких ядер.

РАЗВИВАЮЩИЕ:

1. В целях развития мышления обучающихся учить их анализировать, сравнивать, разрешать проблемы, поставленные учителем на уроке, развивать воображение, фантазию.
2. В целях развития познавательного интереса, радости познания, эмоций обучающихся планируются проблемные вопросы, интересные исторические справки, затрагиваются вопросы экологического воспитания, воздействующие на чувства, эмоциональную сферу личности учащегося.
3. Развить усидчивость, трудолюбие, умение преодолевать трудности в учении, аккуратность.

ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ:

1. На материале данного урока показать познаваемость мира и его закономерностей, связь с реальной жизнью.
2. В целях профориентации ознакомить обучающихся с успехами нашей страны в осуществлении управляемой термоядерной реакции.
3. Формирование гуманных отношений на уроке, бережного отношения к имуществу школы.

Ход урока:

1. Организационный этап (приветствие, определение отсутствующих, проверка готовности обучающихся к уроку).

2. Этап подготовки обучающихся к активному и сознательному усвоению нового материала.

- Преподаватель.                                        Демонстрация 1 слайда.

 Сегодня на уроке мы познакомимся с термоядерными реакциями. В начале данного урока я хочу провести опрос. Термоядерные реакции приносят человечеству благо или вред?

Благо - …. чел.

Вред - …. чел.

В конце урока я задам Вам тот же вопрос, чтобы выяснить изменится ли Ваше мнение.

Я хочу начать с высказывания Н.С.Хрущева о термоядерном оружии.

Демонстрация 2 слайда.

В 1961 году Н. С. Хрущёв громогласно заявил, что в СССР есть бомба в 100 миллионов тонн тротила. « Но,- заметил он, - взрывать такую бомбу мы не будем, потому что если взорвем ее даже в самых отдаленных местах, то и тогда может окна у себя повыбить».

В конце урока каждый должен сделать для себя вывод: эти реакции приносят вред человеку или благо?

3. Этап усвоения новых знаний.

- Преподаватель.                                      Демонстрация 3 слайда.

     Давайте рассмотрим синтез двух ядер. Какие силы между ними действуют?  (электростатические) 

     При каких условиях можно приблизить ядра на расстояния, на которых будут действовать ядерные силы? (ядрам необходимо сообщить большую кинетическую энергию, а это возможно  выполнить при высоких температурах).

     Так что же называют термоядерными реакциями? (Это реакции синтеза легких ядер при высоких температурах в сотни миллионов градусов.)

- Преподаватель.

      Рассмотрим примеры термоядерных реакций:

1. Происходит слияние дейтерия с тритием, при этом образуется - частица. Определите продукт данной реакции.

У доски обучающийся записывает данную реакцию.

Продуктом данной реакции является нейтрон.

2. Происходит синтез протона с изотопом Li-7 , при этом образуется  - частица. Определите, какое ядро еще образуется в результате данной реакции.

У доски обучающийся записывает данную реакцию.

Продуктом данной реакции является - частица.

(Проверка правильности написания реакций осуществляется с помощью демонстрации.)

Демонстрации 4 слайда.

- Преподаватель.                                         Демонстрация 5 слайда.

    При цепных ядерных реакциях 1 грамм U-235 заменяет 3 тонны угля, при этом выделяется 75 МДж энергии. При синтезе 1 грамма дейтерий-тритиевой смеси выделяется 300 МДж энергии. Сколько тонн угля при этом можно заменить? (12 тонн. Термоядерные реакции - это мощный источник энергии)

-Преподаватель.                                           Демонстрация 6 слайда.

      Давайте рассмотрим две термоядерные реакции, записанные нами ранее.

Какое сырье необходимо для их осуществления?  (дейтерий, тритий, литий).

      Этого сырья на нашей планете много?  (Да, дейтерий и тритий входят в состав обычной воды, а запасов лития на Земле много.)

- Преподаватель. 

      Какие продукты образуются в результате термоядерных реакций? Они оказывают вредное воздействие на организм человека? (Гелий – это инертный газ, он безвредный, им даже наполняют детские шарики. )

 Демонстрация 7 слайда.

-Преподаватель.

      Сделайте вывод о термоядерном синтезе: он энергетически выгоден? Безопасен с экологической точки зрения? (Термоядерный синтез – неисчерпаемый и экологически чистый источник энергии.)

Демонстрация 8 слайда.

- Преподаватель.

     Давайте проведем аналогию с цепными ядерными реакциями: сырья в природе мало,  возникают проблемы с отходами, экологией, но на нашей планете много атомных электростанций. А Вы когда-нибудь слышали о термоядерных (водородных) электростанциях? (Нет, их на Земле пока нет. )

Демонстрация 9 слайда.

     Существуют проблемы УТС. В нашей стране существует проект «Токомак», но какие проблемы существуют перед учеными? (Невозможно удержать вещество при температурах в сотни миллионов градусов в подвешенном состоянии даже с помощью магнитного поля).

- Преподаватель.

     В настоящее время удалось осуществить лишь неуправляемую реакцию синтеза взрывного типа в водородной (термоядерной ) бомбе.

Демонстрация 10 слайда.

В качестве запала в ней используется обычная атомная бомба 1, а термоядерным горючим 2 является дейтерид лития LiD. Сначала в водородной бомбе взрывается атомная бомба, Этот взрыв сопровождается резким ростом температуры, а также возникновением потока нейтронов. Нейтроны вступают в реакцию с изотопом лития, образуют тритий, затем инициируется термоядерная реакция 1, которая дает основное выделение энергии. Если корпус бомбы изготовить из природного U-238, то быстрые нейтроны вызовут в нем цепную реакцию деления, и произойдет третья фаза взрыва. Применение таких (комбинированных) боеприпасов действует по принципу «деление-синтез-деление», позволяет создать оружие неограниченной мощности.

- Преподаватель.

    В какой стране и кем была изготовлена первая водородная бомба?

(В СССР, Сахаровым и Курчатовым).

Демонстрация 11 слайда.

- Преподаватель.

 Помните, что взрыв бомбы мощностью 20 Мт уничтожит все живое на расстоянии 140 км

Демонстрация 12 слайда.

- Преподаватель.

    Где можно в мирных целях использовать термоядерные взрывы?

 (Для крупномасштабных горных работ, добычи полезных ископаемых. Термоядерное происхождение имеет та энергия, которая излучается Солнцем и другими звездами.)

Демонстрация 13 слайд.

4. Закрепление материала.

1. Что представляют собой термоядерные реакции?

2. Почему ядерные реакции синтеза происходят при очень высокой температуре?

3. Какую роль играют термоядерные реакции в жизни человека?

4. Термоядерные реакции - это благо или вред?

Благо - …. чел.

Вред - …. чел.

Демонстрация 14 слайда.

5. Заключение.

    Подведение итогов урока, информация о домашнем задании.

Домашнее задание: § 111; подготовить рефераты на следующие темы: «Термоядерные реакции на Солнце», «Создание водородной бомбы в СССР», «Использование термоядерных реакций в мирных целях», «Проблемы создания термоядерных электростанций».

Конспект урока по теме:

«Термоядерные реакции»

преподавателя

СПБГБПОУ «садово-архитектурный колледж»

Изосимовой Татьяны Сергеевны.