Программа курса Развитие функциональной грамотности обучающихся основной школы
 Скачать 1.28 Mb.
|
9 классТема 1: Структура и свойства веществАтомная подводная лодка Атомные подлодки используют радиоактивное топливо (в основном, уран). Радиоак- тивные материалы выделяют тепловую энергию в процессе ядерного распада. При этом вы- деляется огромное количество энергии. На атомной подлодке такой процесс осуществляется в толстостенном реакторе, который непрерывно охлаждается проточной водой, чтобы избе- жать перегрева, а то и расплавления стенок. В типичном двигателе с ядерным реактором охлажденная вода, циркулируя под дав- лением 160-200 атмосфер по замкнутому контуру, попадает внутрь корпуса реактора, содер- жащего ядерное топливо. Нагретая вода выходит из реактора и используется для превраще- ния в парогенераторе другой воды в пар. Остывая, она вновь возвращается в реактор. Пар вращает лопасти турбинного двигателя. Редуктор переводит быстрое вращение вала турбины в более медленное вращение вала электродвигателя. Вал электродвигателя при помощи ме- ханизма сцепления соединяется с гребным валом и электрогенератором. Электродвигатель, вращая гребной вал и генератор, обеспечивает движение лодки и вырабатывает электроэнер- гию, которая запасается в бортовых аккумуляторах. В России создали и испытали уникаль- ную ядерную силовую установку с ресурсом на весь жизненный цикл атомной подводной лодки. Задания:Заполните в блок-схеме пропущенные звенья процесса преобразования ядерной энергии в механическую энергию движения подводной лодки  «В типичном двигателе с ядерным реактором охлажденная вода, циркулируя под давлением 160-200 атмосфер по замкнутому контуру, попадает внутрь корпуса реактора, со- держащего ядерное топливо. Нагретая вода выходит из реактора и используется для превра- щения в парогенераторе другой воды в пар». То есть в тексте указана часть водяной маги- страли «реактор-----парогенератор ------реактор». Составьте аналогичную схему для другой части водяной магистрали. Для этого внимательно рассмотрите схему двигателя. Согласи- тесь, что можно проследить аналогию с такими понятиями из биологии, как «малый круг кровообращения» и «большой круг кровообращения». Предположим, что ученик, ознакомившись со схемой устройства двигателя с атом- ным реактором, посчитал, что в нее можно внести изменения: объединить две части водяной магистрали. Тогда вода (пар) будет циркулировать по контуру «реактор---парогенератор--- главная турбина ----главный конденсатор турбины------реактор». Укажите основное препят- ствие на пути внедрения этой идеи. Вы в составе группы конструкторов – разработчиков двигателей с ядерным реакто- ром. Изменение каких параметров существующей системы жизнеобеспечения подводной лодки, по Вашему мнению, увеличит ее ресурс? Проведите анализ представленной на рисунке схемы процессов, обеспечивающих работу подлодки. Укажите причину, почему вода, нагреваемая в реакторе, является радиоак- тивной, а вода в парогенераторе – нет: она проходит процедуру очистки, они циркулируют по разным контурам и не смешиваются, в парогенератор добавляют деактиватор?  Из предложенных вариантов выберите тот, который отвечает на вопрос: Почему вода поступает в атомный реактор под большим давлением, достигающим величины в 160- 200 атмосфер? а. Для увеличения отбора тепловой мощности. б. Для увеличения температуры кипения. в. Для обеспечения циркуляции воды в парогенераторе. Система жизнеобеспечения подлодки содержит дистиллятор и электролизер, через которые постоянно пропускают морскую воду. Каково их назначение? Из приведенных ниже вариантов необходимо выбрать выполняемые этими устройствами функции: а. Очистка от примесей. б. Тонкая фильтрация. в. Нагревание, образование пара с его последующей конденсацией для получения ди- стиллированной воды. г. Приготовление горячей технической воды. д. Производство кислорода в результате электролиза воды.
Текст 2 Радиоактивное облучение Радиация, в широком смысле, означает излучение, то есть распространение энергии в виде волн или частиц. Радиоактивные излучения делят на три вида: альфа-излучение – поток ядер гелия; бета-излучение – поток электронов; гамма-излучение – поток высокоэнергетических фотонов; поток нейтронов. Человеческий организм регулярно подвергается воздействию радиоактивного облуче- ния. Приблизительно 80% ежегодно получаемого количества приходится на космические лу- чи. Основным природным источником излучения считается инертный газ радон, высвобож- дающийся из земли и горных пород. Радиационное облучение по способу проникновения в организм делится на два типа: внутреннее и внешнее. Последнее характерно для распылѐнных в воздухе радионуклидов (аэрозоль, пыль). Они попадают на кожу или одежду. В таком случае источники радиации можно удалить, смыв их. Внешнее же облучение вызывает ожоги слизистых оболочек и кожных покровов. При внутреннем типе облучения радионуклиды попадают в кровоток, например, через раны, и удаляются лишь с помощью терапии. Такое облучение провоцирует образование злокачественных опухолей. Радиоактивное излучение из-за ионизирующего действия приводит к образованию в организме человека свободных радикалов – химически активных агрессивных молекул, ко- торые вызывают повреждение клеток и их гибель. Особенно чувствительны к ним клетки желудочно-кишечного тракта, половой и кроветворной систем. Радиоактивное облучение нарушает их работу, вызывает тошноту, рвоту, нарушение стула, температуру. Воздействуя на ткани глаза, оно может привести к лучевой катаракте. К последствиям ионизирующего излучения также относят такие повреждения, как склероз сосудов, ухудшение иммунитета, нарушение генетического аппарата. Система передачи наследственных данных имеет тон- кую организацию. Свободные радикалы и их производные способны нарушать структуру ДНК – носителя генетической информации. Это приводит к возникновению мутаций, кото- рые сказываются на здоровье последующих поколений. На атомарном уровне это происходит так. Радиоактивные частицы летят с огромной скоростью, выбивая при этом электроны из атомов. В результате последние приобретают по- ложительный заряд. Свободный электрон и ионизированный атом вступают в сложные реак- ции, в результате которых образуются свободные радикалы. Например, вода (H2O), состав- ляющая 80 % массы человека, под воздействием радиации распадается на два радикала – H+ и OH-. Эти патологически активные частицы вступают в реакции с важными биологически- ми соединениями – молекулами ДНК, белков, ферментов, жиров. В результате в организме растет число поврежденных молекул и токсинов, страдает клеточный обмен. Через некото- рое время пораженные клетки погибают или их функции серьезно нарушаются. Из-за повре- ждения ДНК и мутации генов клетка не может нормально делиться. Это самое опасное по- следствие радиационного облучения. Вопросы для обсуждения:- Для человека в космосе значительную опасность представляет космическая радиа- ция. Что защищает людей на Земле от ее пагубного воздействия: атмосфера с содержащейся в ней пылью, вращение Земли, облака, водяной пар, содержащийся в атмосфере или магнит- ное поле Земли? Для каких географических мест при отсутствии месторождений радиоактивных ис- копаемых уровень естественной радиации выше среднего: высокогорье, поверхность океана, равнины, лесной массив или Арктика с Антарктикой? На Луне магнитное поле очень слабое. Означает ли это наличие радиационной опас- ности и невозможность освоения человечеством Луны? Развернутый ответ необходимо обосновать. Тема 2: Химические изменения состояния веществТекстыдлячтения |