Вторник, 19.03.2024, 08:50                                                                    ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ    ПОРТАЛ
Приветствую Вас Гость | Регистрация | Вход

З  В  О  Н  О  К   НА   У  Р  О  К

Было бы желание - найдешь на сайте знания!

Вы вошли как Гость | Группа "Гости" | 

НАГЛЯДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОФОРМЛЕНИЯ СТЕНДОВ  РАБОТА С ОДАРЕННЫМИ ДЕТЬМИ
МЕНЮ САЙТА

НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА В ШКОЛЕ

ЕГЭ ПО ЛИТЕРАТУРЕ

ВЕЛИКИЕ ПИСАТЕЛИ

ИЗУЧЕНИЕ ТВОРЧЕСТВА
   ГОГОЛЯ


50 КНИГ ИЗМЕНИВШИХ
   ЛИТЕРАТУРУ


ТРЕНИНГИ "ТВОРЧЕСКАЯ
   ЛАБОРАТОРИЯ УЧИТЕЛЯ
    ЛИТЕРАТУРЫ"


ТЕМАТИЧЕСКОЕ
   ОЦЕНИВАНИЕ ПО
   ЛИТЕРАТУРЕ В 11 КЛАССЕ


ОЛИМПИАДА ПО
   ЛИТЕРАТУРЕ. 10 КЛАСС


ЛИТЕРАТУРНЫЕ РЕБУСЫ
   ПО ТВОРЧЕСТВУ ПОЭТОВ
   СЕРЕБРЯНОГО ВЕКА


ИНОСТРАННЫЕ ЯЗЫКИ

ТЕМАТИЧЕСКИЕ КАРТОЧКИ
   ПО АНГЛИЙСКОМУ ЯЗЫКУ


КАК УЧИТЬ АНГЛИЙСКИЕ
   СЛОВА ЭФФЕКТИВНО


АНГЛИЙСКИЕ ВРЕМЕНА В
   ТЕКСТАХ И УПРАЖНЕНИЯХ


РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
   ПО АНГЛИЙСКОМУ ЯЗЫКУ


200 АНГЛИЙСКИЙ ВЫРАЖЕНИЙ.
   ТЕХНИКА ЗАПОМИНАНИЯ


КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ В
   ФОРМАТЕ ЕГЭ ПО
   АНГЛИЙСКОМУ ЯЗЫКУ


ТИПОВЫЕ ВАРИАНТЫ
   ЗАДАНИЙ ЕГЭ ПО
   АНГЛИЙСКОМУ ЯЗЫКУ


ГРАММАТИКА
   ИСПАНСКОГО ЯЗЫКА


ФРАНЦУЗСКИЙ ЯЗЫК

ФРАНЦУЗСКИЕ СЛОВА.
   ВИЗУАЛЬНОЕ
   ЗАПОМИНАНИЕ


ГРАММАТИКА
   ФРАНЦУЗСКОГО ЯЗЫКА


ВНУТРИШКОЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ
   ПО ФРАНЦУЗСКОМУ ЯЗЫКУ


ИСТОРИЯ В ШКОЛЕ

БИОЛОГИЯ В ШКОЛЕ

МАТЕМАТИКА В ШКОЛЕ

ФИЗИКА В ШКОЛЕ

ХИМИЯ В ШКОЛЕ

Категории раздела
КОНСПЕКТЫ УРОКОВ [20]

Статистика

Онлайн всего: 9
Гостей: 9
Пользователей: 0
Форма входа


Главная » Файлы » АСТРОНОМИЯ » КОНСПЕКТЫ УРОКОВ

Термоядерный синтез. Энергетика звезд
03.06.2012, 10:35
Цель урока: усвоение знаний и способов действий в комплексе и системе.

Дидактическая задача: формирование целостной системы ведущих знаний по теме и курсу, выделение мировоззренческих идей.

Рефлексивная деятельность ученика: самоосмысление, самореализация и саморегуляция.

Деятельность учителя по обеспечению рефлексии: подача учебного материала с учетом зоны ближайшего и актуального развития учеников, определение уровня усвоения (обучаемость и обученность).

Показатели реального результата решения задачи: самостоятельное выполнение заданий с применением знаний в знакомой и измененной ситуациях.

Общая продолжительность урока – 45 минут

Содержание учебного материала

Все сущее во все века
Без счета верст
Невидимый связует мост,
И не сорвать тебе цветка,
Не стронув звезд.
Френсис Томпсон

1. Этап актуализации опорных знаний. Вопросы ученикам:

-Чем вызывается деление тяжёлых ядер?

Предполагаемый ответ: "Бомбардировкой нейтронов”.

-Что образуется при делении тяжёлых ядер?

Предполагаемый ответ: "Ядра меньшей массы из середины таблицы Менделеева и 2-3 нейтрона”.

- Чем сопровождается деление тяжёлых ядер?

Предполагаемый ответ: "Выделением энергии”.

-В чем причина выделения энергии?

Предполагаемый ответ: "Энергия связи ядер-продуктов реакции оказывается больше чем у делящегося ядра”.

2. Этап усвоения новых знаний.

Учитель сообщает ученикам, что выделение ядерной энергии может происходить не только при реакции деления ядер, но и при реакции соединения (синтеза) ядер и предлагает рассчитать энергетический выход реакции слияния трития и дейтерия:

2Н+3Н 4Не + 1n

Q= (2, 014102+3, 016049-4, 002603-1, 008665) •931, 5 МэВ = 17, 6 МэВ

(При расчёте энергии выделяющейся на один нуклон оказывается, что при данном синтезе это значение равно 17,6 МэВ?5= 3,5 МэВ, в то время как при делении тяжёлых ядер 0,9 МэВ.)

Учащиеся делают вывод о том, что реакция синтеза лёгких ядер энергетически более выгодна, чем реакция деления тяжёлых и, совместно с учителем, формулируют определение: "Термоядерный синтез—реакция, в которой при высокой температуре из лёгких ядер синтезируются более тяжёлые”.

Учитель обращает внимание учащихся на трудности реализации термоядерных реакций: ядра надо сблизить на расстояние, равное радиусу действия ядерных сил r~10-14м, чтобы между ними возникло сильное (ядерное) взаимодействие и началась ядерная реакция. Этому противодействует кулоновское отталкивание ядер, для преодоления которого нужно сообщить ионам большую скорость, что можно сделать, повысив температуру плазмы:


Учитывая, что максвелловское распределение по скоростям предполагает наличие определённого числа частиц, скорости которых значительно превышает среднюю квадратичную скорость, а также некоторые квантовые свойства микрочастиц (туннельный эффект), удалось показать, что термоядерные реакции начнутся и при более низких температурах, порядка 107К.

Далее рассматриваются условия, при которых могут быть реализованы столь высокие температуры:

  1. Высокая температура возникает при взрыве урановой или плутониевой бомбы, что может быть использовано для возбуждения термоядерной реакции. Это используется в водородной бомбе, где за счёт взрыва урановой оболочки смесь трития и дейтерия сильно разогревается и сжимается, что порождает взрыв.
  2. Управляемая термоядерная реакция может быть создана путём сжатия и термоизоляции дейтериево-тритиевой плазмы стационарным или импульсным магнитным полем. В настоящее время учёными ведутся интенсивные исследования в области управляемых термоядерных реакций. (Сведения о термоядерном синтезе следует иллюстрировать возможностью его использования в перспективе для получения электроэнергии и технических и научных проблемах, которые предстоит решать на этом пути: получение высоких температур, термоизоляция плазмы, получение большой плотности частиц в плазме, создание соответствующих конструкционных материалов и др.)
  3. Такие условия существуют в недрах Солнца и звёзд.

Великие астрономы прошлого не задумывались, за счёт чего светят звёзды. Вопрос исторически "созрел”, только когда был открыт закон сохранения и превращения энергии, к середине ХIХ века, после введения Робертом Юлиусом Майером, Германом Гельмгольцем и Джеймсом Джоулем этого универсального закона Природы.

Р. Ю. Майер считал, что Солнце и звёзды разогреваются в результате падения на них комет. Когда стала точно известна частота столкновений комет с Солнцем, стало понятно, что это не объясняет солнечную светимость.

Г. Гельмгольц и У. Томсон предполагали, что звёзды разогреваются и излучают вследствие постоянного гравитационного сжатия; расчёты показали, что кроме гравитационного источника, ответственного за первичный разогрев, должен существовать основной механизм, "включающийся” при высокой температуре.

А. Эддингтон и Д. Джинс, каждый по-своему, искали главный источник: первый — в реакциях аннигиляции вещества, второй - в реакциях радиоактивного распада.

Л. Д. Ландау в 1937 году предложил идею аккреционного источника: каждая звезда имеет плотную нейтронную сердцевину, падение вещества (аккреция) на которую является эффективной тепловой машиной, преобразующей в энергию ~30% массы.

Ни одна из предложенных гипотез не справилась с задачей. Но верная идея термоядерного источника, высказанная в 1929 году, подхваченная и развитая многими физиками (Г. Гамов, Э. Теллер, К. Вайцзеккер и др.), нашла окончательное выражение в блестящих работах Х. Бете.

Основным процессом, в котором происходит освобождение термоядерной энергии в нормальных звёздах, является превращение водорода в гелий.

4 11Н 42Н + 2 e+ + 2v +Q ,

Энерговыделение реакции: Q=26,8 МэВ.

Этот процесс идёт не непосредственно, а через ряд промежуточных реакций и может выполняться двумя путями:

Протонно-протонный цикл (рр) Углеродно-азотный цикл (CN)
1Н + 1Н 2D + e+ + v

2D + 1Н 3Не +

e+ + e- 2

3Не + 3Не 4Не + 1Н +1Н

12С +1Н13N +

13N 13C + e+ + v

13С + 1Н 14N +

14N + 1Н 15О +

15О 15N + e+ + v

15N + 1Н 12С + 4Не

3.Практическая работа. Задание: "Рассчитать энергетический выход каждой реакции циклов и результирующее энерговыделение цикла”.

Класс делится на две группы: одна группа работает с рр - циклом, вторая — СN.

(Т.к. количество уравнений в циклах различно, то целесообразно чтобы во второй группе количество учеников было больше.)

Отчет оформляется в виде таблицы:

Реакция Энерговыделение, МэВ
Итого:

По окончании работы представители групп освещают результаты расчётов.

Учителю необходимо обратить внимание учащихся на то, что рр - цикл является преобладающим для Солнца и менее ярких звёзд, а для более ярких — углеродный цикл. Причём, естественные процессы энерговыделения в звёздах не ограничиваются только рассмотренными циклами.

4. Подведение итогов урока.

Необходимо подчеркнуть, что данная тема не ограничивается вопросами, рассмотренными в рамках урока. Термоядерный синтез — процесс, обуславливающий эволюцию Вселенной и перспективная надежда современной энергетики.

Категория: КОНСПЕКТЫ УРОКОВ | Добавил: admin | Теги: Поурочные планы, урок астрономии, открытый урок, педсовет, звезды, космос, конспект урока, в помощь учителю, планеты, вселенная
Просмотров: 2308 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 5.0/1
Поиск

ИНФОРМАТИКА В ШКОЛЕ

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
   ПРОФЕССОРА ФОРТРАНА


ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
   ШКОЛЬНИКА "КОМПЬЮТЕР"


ПРАКТИКУМ ПО
   МОДЕЛИРОВАНИЮ.
   7-9 КЛАССЫ


РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ
   ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ
   НА ЯЗЫКЕ PASCAL


ПОДГОТОВКА К ЕГЭ
   ПО ИНФОРМАТИКЕ


ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ
   РАБОТЫ ПО
   ИНФОРМАТИКЕ. 11 КЛАСС


ГЕОГРАФИЯ В ШКОЛЕ

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ
   ЭНЦИКЛОПЕДИЯ


ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ
   ГЕОГРАФИЯ


ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
   ГЕОГРАФИЯ РОССИИ


СПРАВОЧНИК ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ
   ПО ГЕОГРАФИИ


ЗАГАДКИ ТОПОНИМИКИ

ФИТОГЕОГРАФИЯ ДЛЯ
   ШКОЛЬНИКОВ


РУССКИЕ
   ПУТЕШЕСТВЕННИКИ


ПЕРВООТКРЫВАТЕЛИ

ГЕОГРАФИЯ ЧУДЕС

СОКРОВИЩА ЗЕМЛИ

МОРЯ И ОКЕАНЫ

ВУЛКАНЫ

СТИХИЙНЫЕ БЕДСТВИЯ

ЗАГАДКИ МАТЕРИКОВ И
   ОКЕАНОВ


ЗНАКОМЬТЕСЬ: ЕВРОПА

ЗНАКОМЬТЕСЬ: АФРИКА

ПОГОДА. ЧТО, КАК И
   ПОЧЕМУ?


ШКОЛЬНИКАМ О
   СЕВЕРНОМ СИЯНИИ


ГЕОГРАФИЯ.
   ЗЕМЛЕВЕДЕНИЕ. 6 КЛАСС


КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ
   ПО ГЕОГРАФИИ


ТИПОВЫЕ ВАРИАНТЫ
   КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
   В ФОРМАТЕ ЕГЭ


ПОДГОТОВКА К ЕГЭ
   ПО ГЕОГРАФИИ


АСТРОНОМИЯ В ШКОЛЕ

КАРТОЧКИ ПО
   АСТРОНОМИИ


ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
   ШКОЛЬНИКА "КОСМОС И
   ВСЕЛЕННАЯ"


ЗАДАЧИ ДЛЯ ОЛИМПИАДЫ
   ПО АСТРОНОМИИ. 10-11 КЛАССЫ
   КЛАССЫ"


ПРОВЕРОЧНЫЕ РАБОТЫ
   ПО АСТРОНОМИИ


ОБЩЕСТВОЗНАНИЕ

ИНТЕРЕСНОЕ
   ОБЩЕСТВОВЕДЕНИЕ


ЧЕЛОВЕКОВЕДЕНИЕ
   ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ


РАБОЧИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО
   ОБЩЕСТВОЗНАНИЮ.
   8 КЛАСС


ТЕМАТИЧЕСКИЕ
   КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ
   ПО ОБЩЕСТВОЗНАНИЮ.
   8 КЛАСС


ПОДГОТОВКА К ЕГЭ

ТИПОВЫЕ ТЕСТЫ В
   ФОРМАТЕ ЕГЭ


ОСНОВЫ РЕЛИГИОЗНЫХ КУЛЬТУР И СВЕТСКОЙ ЭТИКИ

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ
   УЧИТЕЛЯ


ХРИСТИАНСТВО

ЖИТИЯ СВЯТЫХ
    В КАРТИНКАХ


ПУТЕВОДИТЕЛЬ ПО МИРОВОЙ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ КУЛЬТУРЕ

БОГИ ОЛИМПА

ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ
   МИФОЛОГИЯ


РУССКИЕ НАРОДНЫЕ
   ПРОМЫСЛЫ


ШКОЛЬНИКАМ О МУЗЕЯХ

СКУЛЬПТУРА

ЧУДЕСА СВЕТА

ДОСТОПРИМЕЧАТЕЛЬНОСТИ
   МОСКВЫ


ДОСТОПРИМЕЧАТЕЛЬНОСТИ
   САНКТ-ПЕТЕРБУРГА



ИЗО В ШКОЛЕ

ОСНОВЫ РИСУНКА ДЛЯ
   УЧЕНИКОВ 5-8 КЛАССОВ


УРОКИ ПОШАГОВОГО
   РИСОВАНИЯ


РУССКИЕ ЖИВОПИСЦЫ


ФИЗКУЛЬТУРА В ШКОЛЕ

Я УЧИТЕЛЬ ФИЗКУЛЬТУРЫ

ИСТОРИЯ ОЛИМПИЙСКИХ
   ИГР


УРОКИ КУЛЬТУРЫ
   ЗДОРОВЬЯ


УПРАЖНЕНИЯ И ИГРЫ
   С МЯЧОМ


УРОКИ ФУТБОЛА

АТЛЕТИЧЕСКАЯ
   ГИМНАСТИКА


ЛЕЧЕБНАЯ ФИЗКУЛЬТУРА
   В СПЕЦИАЛЬНОЙ ГРУППЕ


УПРАЖНЕНИЯ НА
   РАСТЯЖКУ


АТЛЕТИЗМ БЕЗ ЖЕЛЕЗА


ТЕХНОЛОГИЯ В ШКОЛЕ

РАБОЧИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО
   ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ
   ДЕВОЧЕК. 6 КЛАСС


УРОКИ КУЛИНАРИИ В
   5 КЛАССЕ


КАРТОЧКИ ДЛЯ
    ОПРОСА ПО ТЕХНОЛОГИИ. 5 КЛАСС


ПРАКТИКУМ ПО
   СЛЕСАРНЫМ РАБОТАМ


ВЫПИЛИВАНИЕ ИЗ ФАНЕРЫ


ЭРУДИТ-КОМПАНИЯ

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ

АФОРИЗМЫ

АФОРИЗМЫ ОБ
   ОБРАЗОВАНИИ


АФОРИЗМЫ ОБ УЧИТЕЛЕ
   И УЧЕНИКЕ


Яндекс.Метрика Copyright MyCorp © 2024 Рейтинг@Mail.ru