Sinh học Hóa học Vật lí Hồn thành dự án Thành phần nguyên tử. Đồng vị Hệ thức Anhxtanh. Phản ứng hạt nhân. Phóng xạ Dự án nhà máy Hạt nhân ở Việt Nam
Phản ứng nhiệt hạch
Phản ứng phân hạch
Đột biến gen, Đột biến NST Di truyền sinh học
2.3.2. Phân bố thời gian dạy chủ đề
Căn cứ vào tình hình của nhà trƣờng, năng lực của học sinh và đặc điểm kiến thức của các môn dự kiến thời gian thực hiện chủ đề là 4 tuần (bảng2.3 ). Trong thời gian này tuần đầu tiên giáo viên đƣa ra tình huống có vấn đề để học sinh xác định đƣợc vấn đề cần giải quyết, trong đó giáo viên giới thiệu qua về các kiến thức các môn học liên quan. Sau đó trong các tuần 2 và tuần 3 tiếp theo các giáo viên của các bộ môn tiếp theo sẽ tiến hành các tiết dạy các mơn liên quan trọng đó giới thiệu các kiến thức liên quan tới chủ đề trong từng bài học của mơn mình và theo đó học sinh sẽ đƣợc khám phá các kiến thức chuyên ngành riêng cũng đồng thời có những mảnh ghép kiến thức để giải quyết vấn đề đã nêu. Trong nội dung các mơn học thì có kiến thức mơn hố bài ― Thành phần nguyên tử. Đồng vị‖ do đặc thù kiến thức của môn học nên học sinh sẽ đƣợc học ở lớp 10, do đó trong nội dung của chủ đề thì bài đó giáo viên sẽ u cầu học sinh ôn tập rồi trƣớc khi vào học chủ đề sẽ kiểm tra đánh giá kiến thức cũng nhƣ năng lực của từng học sinh. Đồng thời ở cuối tuần 3 giáo viên thống nhất nhiệm vụ của từng nhóm trên cơ sở đó các nhóm sẽ có bài báo cáo để ở cuối chủ đề vào tuần 4.
Bảng 2.3. Kế hoạch dạy học chủ đề năng lượng hạt nhân
Môn
học Tuần 1 Tuần 2 Tuần 3 Tuần 4
Vật lý Đặt ra tình huống có vấn đề: Theo kế hoạch năm 2017 thì nhà máy điện hạt nhân đầu tiên sẽ của Việt Nam sẽ đƣợc xây dựng ở Ninh Thuận.
Bài 1. Hệ thức
Anhxtanh và cấu tạo hạt nhân.Phản ứng hạt nhân Bài 2. Phóng xạ. Bài 3: Phản ứng phân hạch Bài 4: Phản ứng nhiệt hạch Đánh giá - Qua bài trình bày - Qua bài quá trình làm việc để hoàn thành dự án. Hố
Ơn tập bài (kiểm tra đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh) Bài 1.Thành phần nguyên tử
Tuy nhiên ngƣời dân lại rất lo ngại về vấn đề hiệu quả và độ an toàn của năng lƣợng hạt nhân mang lại. Trong vai những ngƣời ủng hộ việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân các em hãy tạo thành một hệ thống các bài để giới thiệu về nguồn gốc năng lƣợng này cũng nhƣ vấn đề về ƣu điểm và nhƣợc điểm của việc sử dụng nguồn năng lƣợng này. Đồng vị (Hoá học lớp 10) Sinh học
Bài 1:Đột biến gen, Bài 2: Đột biến NST –(Sinh học 12)
Bài 3: Di
truyền y học
2.4. Xây dựng mục tiêu dạy học của chủ đề
2.4.1. Mục tiêu về kiến thức
Qua chủ đề này học sinh sẽ:
- Viết đƣợc hệ thức Anhxtanh giữa khối lƣợng và năng lƣợng.
- Nêu đƣợc định nghĩa đƣợc phản ứng hạt nhân, phân biệt 2 loại phản ứng hạt nhân (nhân tạo và phóng xạ)
- Nêu đƣợc bản chất và đặc điểm của tia phóng xạ
- Trình bày đƣợc các định luật thƣờng dùng của phản ứng hạt nhân. Viết đƣợc biểu thức tính năng lƣợng toả ra hoặc thu vào của phản ứng hạt nhân.
- Nêu đƣợc định nghĩa, đặc điểm và ứng dụng của phản ứng phân hạch - Nêu đƣợc điều kiện xảy ra phản ứng dây truyền và nguyên tắc cấu tạo
của lò phản ứng hạt nhân.
- Nêu đƣợc định nghĩa, đặc điểm, ƣu điểm và nhƣợc điểm cũng nhƣứng dụng của phản ứng nhiệt hạch.
- Nêu đƣợc định nghĩa, cơ chế gây ra đột biến Gen và đột biến NST. - Trình bày đƣợc các loại tác nhân của đột biến Gen và đột biến NST,
liên hệ với tác nhân Vật lý.
- Nêu đƣợc ảnh hƣởng của sự đột biết Gen và đột biến NST trong di truyền sinh học.
- Trình bày nguyên nhân của các bệnh về đột biết NST và Ung thƣ. Ảnh hƣởng có mơi trƣờng đối với bệnh NST và ung thƣ.
2.4.2. Mục tiêu về kỹ năng Qua chủ đề này học sinh sẽ: Qua chủ đề này học sinh sẽ:
- Vận dụng các định luật thƣờng gặp trong phản ứng hạt nhân để cân bằng đƣợc phản ứng.
- Tính đƣợc năng lƣợng toả ra hoặc thu vào của mỗi phản ứng và nhiều phản ứng.
- Giải quyết đƣợc các bài toán liên quan tới tính khối lƣợng nhiên liệu cần thiết để một lò phản ứng hạt nhân hoạt động
- Liên hệ và giải thích đƣợc tại sao các tia phóng xạ lại độc hại với con ngƣời.
- Đƣa ra đƣợc các phƣơng án để xây dựng một lò phản ứng hạt nhân an toàn và hiệu quả
- Chuẩn bị đƣợc và trình bày đƣợc những báo cáo về nội dung kiến thức của chủ đề cũng nhƣ những báo cáo về ƣu nhƣợc điểm của năng lƣợng hạt nhân cũng nhƣ sự phát triển của nguồn năng lƣợng này trên thế giới và tại Việt Nam.
2.4.3. Mục tiêu về tình cảm thái độ
Qua quá trình tham gia các hoạt động của chủ đề
- Phát triển và củng cố cho các em niềm say mê khoa học khi vận dụng các kiến thức vào thực tế
- Tăng cƣờng ý thức bảo vệ môi trƣờng và sức khoẻ con ngƣời - Phát triển khả năng sáng tạo và sự cẩn thận
2.5. Tổ chức dạy học của chủ đề “Năng lƣợng hạt nhân”
Dựa trên việc phần tích nội dung các mơn học, kế hoạch dạy học chủ đề, để đạt đƣợc mục tiêu của từng môn học cũng nhƣ mục tiêu của chủ đề nhƣ đã trình bày ở phần trên, tôi và các giáo viên các bộ môn liên quan đã thống nhất đƣa ra kế hoạch dạy học cụ thể của từng bộ môn với các nội dung liên quan. Cụ thể từng bài chúng tôi đã xây dựng các câu hỏi có vấn đề, các câu hỏi của bài cũng nhƣ những nội dung của bài, cách thức kiểm tra đánh giá. Dựa trên kế hoạch này các giáo viên căn cứ vào tình hình của cụ thể, năng lực của từng học sinh giáo viên sẽ xây dựng kế hoạch dạy học cụ thể cho từng bài và từng lớp cụ thể
Tổng quan
Tên chủ đề Sử dụng năng lƣợng hạt nhân vì mục đích hồ bình Câu hỏi khung chƣơng trình
Câu hỏi khái quát Sử dụng năng lƣợng hạt nhân ngun tử vì hồ bình nhƣ thế nào?
Bài : Thành phần nguyên tử. Đồng vị. (Hoá học)
Câu hỏi của bài [C1.1] Nguyên tử cấu tạo nhƣ thế nào
Câu hỏi nội dung [C1.2] Nguyên tử đƣợc cấu tạo và ký hiệu nhƣ thế nào?
[C1.3] Các thông số của các hạt cấu tạo nên nguyên tử là nhƣ thế nào?
[C1.4] Đồng vị là gì? Ứng dụng của đồng vị? Tóm tắt nội dung
bài
I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử.
1. Electron:me = 9,1.10-31 kg. ;qe = -1,6.10-19 (C)= -e
2. Sự tìm ra hạt nhân: .
-Hạt mang điện tích dƣơngcó kích thƣớc nhỏ so với nguyên tử nằm ở tâm đó là hạt nhân nguyên tử.
3. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử:
+ Chứa proton (p) và nơtron (n).
+ Khối lƣợng: mp = mn =1,67.10-27kg 1u.
+Điện tích:qp = + 1,6.10-19 (c) = +e.; qn = 0 (hạt trung hịa)
II. Kích thƣớc và khối lƣợng của nguyên tử. 1. Kích thƣớc: dnt = 10-10 m =10-1nm =1A0;dhn=10-14 m =10-5 nm =10-4.(A0) de=dp =10-17m =10-8nm =10-7 A0. 2.Khối lƣợng: 1u = 𝟏 𝟏𝟐𝐦𝐜 mp mn 1u. III. Đồng vị - Đồng vị là những nguyên từ có cùng số e (proton) nhƣng khác nhau về số lƣợng nơtron.
- Trong tự nhiên mỗi một nguyên tố có thể có nhiều đồng vị đƣợc chia thành đồng vị bền và không bền
Câu hỏi của bài [C2.1] Năng lƣợng hạt nhân đƣợc tạo ra nhƣ thế nào? Câu hỏi nội dung [C2.2] Công thức liên hệ giữa khối lƣợng và năng lƣợng?
[C2.3] Năng lƣợng của một hạt gồm có dạng năng lƣợng nào? [C2.4] Phản ứng hạt nhân là gì?
[C2.5] Các định luật bảo toàn thƣờng gặp trong phản ứng hạt nhân là định luật nào?
[C2.6] Năng lƣợng toả ra hoặc thu vào xác định nhƣ thế nào? [C2.7] Khi nào phải ứng hạt nhân là phản ứng toả năng lƣợng khi nào là phản ứng thu năng lƣợng?
Tóm tắt nội dung bài
I.Hệ thức Anhxtanh giữa khối lƣợng và năng lƣợng
1. Năng lƣợng toàn phần: E = m.c2
2. Năng lƣợng nghỉ: E = m0.c2; Trong đó m0 (kg) là khối lƣợng nghỉ
II. Cấu tạo hạt nhân
1. Cấu tạo hạt nhân:- Kí hiệu hạt nhân: A ZX
2. Đơn vị khối lƣợng nguyên tử 3. Độ hụt khối . Năng lƣợng liên kết.
a. Độ hụt khối: ∆𝐦 = 𝐙. 𝐦𝐩 + 𝐀 − 𝐙 𝐦𝐧 − 𝐦 . 𝐜𝟐;m gọi là độ hụt khối của hạt nhân.
b. Năng lƣợng liên kết:WLK = m.c2 ; 𝐖𝐥𝐤
𝐀 năng lƣợng liên kết riêng.
III. Phản ứng hạt nhân
1. Định nghĩa: Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn tới sự biến đổi của hạt nhân
2. Hai loại phản ứng hạt nhân. A + B → C + D 3. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
-Bảo tồn số nuclon; điện tích; năng lƣợng toàn phần; động lƣợng
4. Năng lƣợng toả ra hoặc thu vào của phản ứng hạt nhân.
∆𝐄 = 𝐦𝐓− 𝐦𝐬 . 𝐜𝟐
Câu hỏi của bài [C3.1] Phản ứng hạt nhân tự phát có ảnh hƣởng gì đến cuộc sống?
Câu hỏi nội dung - [C3.2] Phóng xạ là gì?
- [C3.2] Đặc điểm và tính chất của tia phóng xạ là nhƣ thế nào ?
- [C3.3] Sự phóng xạ tuân theo quy luật nào? - [C3.4] Đơn vị đo độ phóng xạ là gì?
- [C3.5] Các ứng dụng phóng xạ là gì?
Tóm tắt nội dung bài
1. Hiện tƣợng phóng xạ:
a/ Khái niệm: Phƣơng trình : AzA ''
A
zB + tia phóng xạ
b. Đặc điểm: Phân rã là q trình khơng chịu ảnh hƣởng của bên ngồi
2. Các tia phóng xạ: Tia , Tia bêta (), Tia gamma: là các
tia có năng lƣợng lớn trong đó tia gama đƣợc tạo ra ở hầu hết các phản ứng có khả năng huỷ diệt tế bào và gây ra đột biến
3. Định luật phóng xạ: 𝐍 = 𝐍𝟎. 𝟐−𝐓𝐭 = 𝐍𝟎. 𝐞−𝛌𝐭
Bài: Phản ứng phân hạch (Môn Vật lý)
Câu hỏi của bài [C4.1] Một lò phản ứng hạt nhân đƣợc cấu tạo nhƣ thế nào?
Câu hỏi nội dung [C4.2] Đặc điểm của phản ứng phân hạch là gì? [C4.2] Cấu tạo của lị phản ứng hạt nhân nhƣ thế nào?
[C4.3] Năng lƣợng đƣợc tạo ra từ phản ứng hạt nhân có ƣu và nhƣợc điểm gì?
[C4.4] Nêu những sự cố về năng lƣợng hạt nhân mà em biết? Ảnh hƣởng của những sự cố đó với mơi trƣờng sống
[C4.5] Hiện nay việc phát triển của năng lƣợng hạt nhân ở mức nào? Các nƣớc có kế hoạch ra sao về phát triển hạt nhân? Vì sao có sự định hƣớng phát triển nhƣ vậy?
[C4.6] Tình hình sử dụng và phát triển năng lƣợng hạt nhân ở Việt Nam? Việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân sẽ có những vấn đề ƣu điểm và vấn đề gì cần chú ý?
Tóm tắt nội dung bài
(1) Phản ứng phân hạch:
a) Sự phân hạch của urani.
1 0n + 235 92U 1 1 A Z X1 + 2 2 A Z X2 +k 1 0n
b) Đặc điểm chung của các phản ứng phân hạch
+ Mỗi phản ứng đều có hơn 2 nơtron đƣợc phóng ra k >1, + Mỗi phân hạch đều giải phóng ra năng lƣợng lớn; ngƣời ta thƣờng gọi đó là năng lƣợng hạt nhân.
c. Phản ứng hạt nhân dây chuyền.
k ≥ 1, thì khối lƣợng nhiên liệu hạt nhân phải đạt tới một giá trị tối thiểu, gọi là khối lƣợng tới hạn mth.
(2) Lò phản ứng hạt nhân:
- Lò phản ứng hạt nhân cấu tạo gồm thanh nhiên liệu, chất làm chậm, thanh điều khiển.
(3) Sự phát triển của năng lƣợng hạt nhân:
- Năng lƣợng hạt nhân là nguồn năng lƣợng lớn và các nƣớc phát triển đã chú ý nguồn năng lƣợng này từ thếkỷ trƣớc - Việt Nam đang có kế hoạch xây dựng nhà máy điện hạt nhân ở Ninh Thuận.
Bài: Phản ứng nhiệt hạch (Môn Vật lý)
Câu hỏi của bài [C5.1] Năng lƣợng mặt trời đƣợc sinh ra nhƣ thế nào? Câu hỏi nội dung [C5.2] Đặc điểm của phản ứng nhiệt hạch?
[C5.3] Ƣu vào nhƣợc điểm của phản ứng nhiệt hạch?
[C5.4] Sự phát triển của việc đƣa năng lƣợng nhiệt hạch vào cuộc sống hiện nay có những thành tựu gì?
Tóm tắt nội dung bài
a) Q trình kết hợp hai hạt nhân nhẹ để tạo nên một hạt nhân
nặng hơn gọi là sự tổng hợp hạt nhân, hay phản ứng nhiệt hạch.
b) Điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch
Phản ứng kết hợp hạt nhân chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao nên mới gọi là phản ứng nhiệt hạch.
c. Phản ứng nhiệt hạch trong vũ trụ
Phản ứng nhiệt hạch trong lịng Mặt trời và các ngơi sao là nguồn gốc năng lƣợng của chúng.
d . Thực hiện phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất
Trên Trái Đất, con ngƣời đã thực hiện một phản ứng nhiệt hạch dƣới dạng khơng kiểm sốt đƣợc. Đó là sự nổ của bom nhiệt hạch hay bom H (còn gọi là bom khinh khí)
+ Ƣu điểm của phản ứng nhiệt hạch là :
Năng lƣợng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn năng lƣợng tỏa ra trong phản ứng phân hạch rất nhiều,
nhiên liệu nhiệt hạch có thể coi là vơ tận trong thiên nhiên + Nhƣợc điểm: làm thế nào thực hiện đƣợc phản ứng nhiệt hạch dƣới dạng kiểm soát đƣợc, để đảm bảo cung cấp năng lƣợng lâu dài của nhân loại.
Bài: Đột biến gen (Sinh học)
Câu hỏi của bài [C6.1] Ngày này đột biến Gen đã có ảnh hƣởng nhƣ thế nào đền cuộc sống của chúng ta?
Câu hỏi nội dung [C6.2] Đột biến Gen là gì?
[C6.3] Tác nhân gây ra đột biến Gen là gồm những tác nhân nào?
[C6.4] Đột biến Gen gây ra những hậu quả nào?
[C6.5] Ngày nay đột biến Gen đƣợc ứng dụng trong những lĩnh vực nào?
Tóm tắt nội dung bài
1.Các khái niệm.
- Đột biến Gen là những biến đổi trong cấu trúc của Gen, xảy ra tại 1 điểm nào đó trên phân tử ADN và có liên quan đến 1 hoặc 1 số cặp Nu.
2. Nguyên nhân.
Do ảnh hƣởng của các tác nhân hố học, vật lí (tia phóng xạ, tia tử ngoại …), tác nhân sinh học (virút) hoặc những rối loạn sinh lí, hố sinh trong tế bào.
3.Cơ chế phát sinh đột biến Gen
- Đột biến gen thƣờng bắt đầu xảy ra trên 1 mạch (nếu là đột biến điểm thay đổi 1 Nu) dƣới dạng tiền đột biến.
sinh đột biến Gen.
4.Hậu quả và vai trò của đột biến gen
- Hậu quả: Có thể làm biến đổi chức năng của protein do gen quy định. Từ đó có thể gây hại cho thể đột biến: làm mất sức sống, giảm khả năng sinh sản.
- Vai trò: Tuy đa số đột biến gen có hại nhƣng 1 số đột biến gen khơng có lợi cũng khơng có hại, 1 số ít khác lại tỏ ra có lợi nhƣng khi môi trƣờng thay đổi thì những đột biến tỏ ra khơng có lợi trong môi trƣờng cũ lại tỏ ra có lợi trong mơi trƣờng mới.
5. Cơ chế biểu hiện đột biến gen
- Đột biến tiền phôi, đột biến Xoma; đột biến giao tử.
Bài: Đột biến NST (Sinh học)
Câu hỏi của bài [C7.1] Ý nghĩa của đột biến NST trong tiến hố và bảo tồn lồi?
Câu hỏi nội dung - [C7.2] Thế nào là đột biến NST?
- [C7.3] Đột biến số lƣợng NST có những loại nào?
- [C7.4] Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến số lƣợng NST?
Tóm tắt nội dung bài
1. Nguyên nhân của đột biến NST:
- Do ảnh hƣởng của các tác nhân hoá học, vật lí (tia phóng xạ, tia tử ngoại …), tác nhân sinh học (virút) hoặc những rối loạn sinh lí, hố sinh trong tế bào.
2. Cơ chế của đột biến NST:
- Do ảnh hƣởng của các tác nhân hố học, vật lí (tia phóng xạ, tia tử ngoại …), tác nhân sinh học (virút) hoặc những rối loạn sinh lí, hố sinh trong tế bào.
3. Các loại đột biến NST:
- Mất đoạn; Lă ̣p đoa ̣n; Đảo đoa ̣n; Chuyển đoa ̣n; Lê ̣ch bô ̣i; Tƣ̣ đa bô ̣i; Dị đa bội.
4. Hậu quả của đột biến NST:
Đột biến cấu trúc thƣờng làm hỏng gen , làm mất cân bằng hê ̣ gen và tái cấu trúc la ̣i hê ̣ gen trên NST nên thƣờng gây ha ̣i cho thể đô ̣t biến.
Đột biến lệch bội làm tăng hoặc giảm một hoặc một số NST