обзорные лекции / ФАЯ

3. Анализ научного содержания и методики изучения ядерной физики в курсе физики средней школы. Модель урока «Радиоактивность. Закон радиоактивного распада».

Изучение этого вопроса в старших классах начинают с повторения состава и свойствах ядра, с которыми учащиеся познакомились в 9 классе основной школы.

Учащимся знакомы из базового курса многие понятия ядерной физики: радиоактивность, протонно-нейтронная модель атома, изотопы, относительная атомная масса. Для повторения и закрепления данного материала учащимся полезно заполнить таблицу:

Элемент или частица	Символ	Заряд	Число протонов	Относительная атомная масса	Массовое число	Число нейтронов	Условная запись
Протон	p	1	1	1,007276	1	0
Нейтрон	n	0	0	1,008665	1	1
Гелий	He	2	2	4,00260	4	2
Азот	N	7	7	14,0067	14	7
Кислород	O	8	8	15,9994	16	8
Натрий	Na	11	11	22,98977	23	12
Железо	Fe	26	26	55,847	56	30
Криптон	Kr	36	36	83,80	84	48
Уран	U	92	92	238,0029	238	146

В дальнейшем учащихся подробно знакомят со свойствами протона и нейтрона, входящих в состав атомного ядра. Анализируя их свойства, вводят понятие нуклона – одна частица, в двух различных состояниях (протон и нейтрон).

Большое внимание при изучении ядерной физики уделяется понятиям энергии связи ядра и удельной энергии связи.

Энергия связи ядра по определению равна энергии, которую надо затратить для расщепления ядра на составляющие его нуклоны без сообщения им кинетической энергии. Эта же энергия (по закону сохранения) выделяется при образовании ядер.

Обращают внимание учащихся на то, что масса покоя ядра меньше суммы масс составляющих его нуклонов. Разницу между этими массами называют дефектом масс:

m = Zm_p + (A – Z)m_n - m_я

Тогда энергия связи ядра определяется из соотношения E_св = mc².

Удельной энергией связи называют отношение энергии связи ядра к массовому числу А.

Изучение ядерных сил обычно проводится по следующему плану:

1. Состав ядра атома. Предположение о существовании ядерных сил, превосходящих силы кулоновского отталкивания.

2. Зарядонезависимость ядерных сил

3. Ядерные силы обладают свойством насыщения.

4. Ядерные силы короткодействующие.

5. Капельная модель ядра – представление о ядре, как о капле ядерной жидкости, в которой нуклоны связаны ядерными силами и силами поверхностного натяжения.

Перед изучение ядерных реакций, учащиеся повторяют ранее изученное явление радиоактивности, рассматривают закон радиоактивного распада: .

Урок, посвященный свойствам ионизирующих излучений и методам их регистрации можно провести в виде конференции с демонстрацией видеофрагментов и компьютерных моделей.

Изучение ядерных реакций осуществляется по плану:

1. Ядерные реакции

2. Цепная ядерная реакция

3. Ядерный реактор

4. Ядерная энергетика.

Тема урока: Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.

Цель урока: продолжить знакомство с явление радиоактивности; сформулировать закон радиоактивного распада.

Оборудование: видеофрагменты, компьютерные модели.

Тип урока: комбинированный

Ход урока:

1. Повторение

Фронтальный опрос, позволяющий восстановить знания учащихся о понятиях, связанных с явлением радиоактивности: радиоактивность, виды радиоактивного распада, радиоактивные превращения атомных ядер, сохранение массового и зарядового чисел при радиоактивном распаде.

2. Объяснение нового материала

1. зависимость числа радиоактивных ядер от времени.

2. Активность образца. Единицы активности.

3. Радиоактивность изотопов в природе.

3. Закрепление.

Решение задач.