Imię i nazwisko autora:

Anna Kaczorowska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Powtórzenie o energetyce jądrowej

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
XI. Fizyka jądrowa. Uczeń:
9) Uczeń: opisuje reakcję rozszczepienia jądra uranu Indeks górny 235²³⁵U zachodzącą w wyniku pochłonięcia neutronu; podaje warunki zajścia reakcji łańcuchowej;
10) Uczeń: opisuje zasadę działania elektrowni jądrowej oraz wymienia korzyści i niebezpieczeństwa płynące z energetyki jądrowej;

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
XII. Uczeń: 
15) opisuje reakcję rozszczepienia jądra uranu Indeks górny 235²³⁵U zachodzącą w wyniku pochłonięcia neutronu; podaje warunki zajścia reakcji łańcuchowej;
16) opisuje zasadę działania elektrowni jądrowej oraz wymienia korzyści i niebezpieczeństwa płynące z energetyki jądrowej.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się,

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. analizuje reakcje rozszczepienia jądra w świetle zasad zachowania;

2. porównuje efektywność procesów spalania i rozszczepienia jądra atomowego oceniając efektywność elektrowni konwencjonalnej i jądrowej;

3. przeprowadza obliczenia konieczne do w/w analizy.

Strategie nauczania:

odwróconej klasy

Metody nauczania:

klasowo‑lekcyjna

Formy zajęć:

praca w grupach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

tablica

Materiały pomocnicze:

kalkulator, tablice stałych fizycznych i chemicznych

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel polecił uczniom przeczytanie materiału „O energetyce jądrowej w pigułce”.
Lekcje zaczyna od przeanalizowania z udziałem uczniów grafiki interaktywnej. Jej treść jest wstępem do lekcji i zarazem daje możliwość sprawdzenia, czy uczniowie są do niej przygotowani i jaki jest poziom ich wiedzy.

Faza realizacyjna:

Uczniowie analizują dwie reakcje rozszczepienia jąder uranu podane w e- materiale w świetle zasad zachowania energii i ładunku. Analiza pozwala stwierdzić, że są to reakcje egzotermiczne, w których wydziela się około 200 MeV energii. Następnie uczniowie rozwiązują dwa zadania rachunkowe.

• Zadanie 1. Oblicz ilość energii, która powstaje przy rozszczepieniu 1 grama uranu (235).

• Zadanie 2. Oblicz, ile kilogramów uranu na dobę zużywa elektrownia o mocy 1000 MW i sprawności 40%. Porównaj wynik z ilością węgla, który zużywa elektrownia konwencjonalna o tych samych parametrach.

Dostępne stałe: liczba Avogadra, masy molowe, energia reakcji spalania węgla w tlenie i rozszczepienia jądra. Uczniowie kierowani przez nauczyciela dyskutują wyniki zadań i formułują wnioski.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel ocenia pracę uczniów.

Praca domowa:

Przeczytanie e- materiałów pod tytułem:” Korzyści płynące z energetyki jądrowej”, „Zagrożenia płynące z energetyki jądrowej”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Oba multimedia można wykorzystać na lekcji i połączyć z wykonaniem zadania tam zawartego oraz przedyskutowaniem wyników. Może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji, aby utrwalić zdobyte wiadomości lub przed lekcją w celu zaciekawienia uczniów tematem.