Planificaciones Unidad 4. Energía nuclear

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1 11 Planificaciones Unidad 4. Energía nuclear CMO Aprendizajes esperados Indicador Habilidad Contenidos Clases Conocer el proceso de Describen los acontecimientos en la formación Conocer El origen del universo. formación del universo. del universo. Comprender cómo se Explican el proceso que permitió el Comprender Descubrimiento de la 23 generó la radiactividad y su descubrimiento de la radioactividad. relación con las reacciones Explican las reacciones nucleares presentes. Conocer los conceptos básicos relacionados con la Aplicar el proceso de desintegración radiactiva Comprender el proceso de estabilidad nuclear. Analizar series de desintegración Analizar períodos de semidesintegración Identifican conceptos relacionados con la Conocer Conceptos básicos. Resuelven ejercicios de ecuaciones Aplicar Desintegración Describen los componentes que están presentes Comprender Estabilidad nuclear. en la estabilidad nuclear. Describen los tipos de fuerzas y energías Explican los pasos de desintegración de una Analizar Series de serie desintegración Explican y resuelven períodos de semidesintegración radiactiva de un elemento. Analizar 24 a Períodos de semidesintegración 29 Comprender el proceso de datación Describen el proceso de datación por medio de carbono 14. Comprender Datación por carbono 14. Comprender los cambios inducidos del núcleo. Describen las reacciones nucleares artificiales. Distinguen los procesos de fisión y fusión nuclear. Comprender Reacciones nucleares artificiales o inducidas. 30

2 1, 4 y 12 Analizar la energía nuclear. Explican las funciones de los reactores y centrales Valoran el uso de la energía nuclear. Apoyan el uso de energías alternativas. Analizar Reactores y centrales Usos pacíficos de la energía nuclear. 31 1, 5 y 12 2 y 11 Evaluar la importancia del descubrimiento de la Recursos Ensayos PSU Cuadernos PSU Evaluaciones Forma A y B Libro digital Concluyen y toman decisiones relacionada con el uso de la energía nuclear. Evaluar Energías alternativas en Chile. Taller de ciencias: Descubrimiento de la 32

3 Clases Orientaciones metodológicas y sugerencias didácticas Páginas 23 - Para iniciar la clase, pida que observen distintas imágenes donde aparezca el uso de la energía nuclear. Es importante, el análisis crítico de estas y que consideren solo lo conocido o escuchado por ellos hasta hoy. - Realice una lluvia de ideas de lo que conocen acerca de la teoría del big-bang. Relacione estas ideas con la formación de los primeros átomos y la información que existe en las investigaciones actuales. - Pregunte a los estudiantes si conocen el concepto de radiactividad y en qué consiste. - Explique cómo se descubrió la radioactividad, las experiencias realizadas y los científicos señalados. Para ello, ponga énfasis en la forma en que se realizaron estos experimentos. Enfoque la clase en el desarrollo del descubrimiento de la - Plantee que a partir del descubrimiento de la radiactividad se fueron generando diferentes descubrimientos que los complementaron, como por ejemplo, los dispositivos que permiten detectar la - Invite a la reflexión sobre los descubrimientos científicos, su utilización y sus implicancias en la vida diaria. 146 y Refuerce los conceptos básicos de radiactividad y estructura atómica. - A partir de ello, diferencie cómo se comportan los átomos en las reacciones Analice y compare las características de las reacciones nucleares y las reacciones químicas. - Explique el concepto de isótopo y cómo se relaciona con la notación nuclear. - Solicite que observen el cuadro de la página 149 y comparen el número másico, con la masa atómica real de cada uno de los elementos que aparecen en ese cuadro. Explique la forma de cómo se determina la masa atómica de cada elemento químico. - Comente cómo se generan las desintegraciones radiactivas y de qué forma los isótopos participan en ello. - Mencióneles que las emisiones radiactivas pueden ser de tres tipos. Pídales que analicen cada una de ellas, sus características y capacidades de penetración. - Explíqueles el experimento que permitió determinar la existencia de las emisiones alfa, beta y gamma. Analice con ellos, los alcances de este descubrimiento. - Finalmente, solicite que comparen las emisiones radiactivas alfa, beta y gamma Refuerce lo trabajado en la clase anterior sobre emisiones radiactivas. - Coménteles que trabajarán con desintegraciones Explique qué ocurre en cada una de las desintegraciones y cómo ocurren estas transformaciones. - Solicite el trabajo de los ejercicios de la página 153. Recuerde analizar lo que ocurre en cada reacción nuclear. - Finalmente, revisen en conjunto estos ejercicios y resuelva todas las dudas relacionadas. 148 a y 153

4 26 - Para iniciar la clase pregunte: qué conocen acerca del núcleo de un átomo? Cómo se mantienen unidos los componentes del núcleo de un átomo? Oriente sus respuestas. - Con la lluvia de ideas, concluyan entre todos las características que tiene el núcleo de los átomos. - Trabaje el concepto de estabilidad nuclear y describa las distintas fuerzas que hay en el núcleo de los átomos. - De acuerdo a lo anterior, comente lo que se necesita para mantener la estabilidad en el núcleo y cómo los neutrones y protones actúan en esta estabilidad. - Pregunte: qué pasaría si un núcleo no es estable? A partir de sus respuestas, explique en qué consiste un proceso de desintegración nuclear mediante el decaimiento radiactivo. - Reflexione respecto de la energía de unión nuclear, el defecto de masa y el aporte de Einstein en esta materia. - Finalmente, analice el gráfico de la página 155. Explique en qué consiste la franja de estabilidad y la relación que existe entre el número de protones y de neutrones en esta estabilidad Introduzca la clase explicando que se trabajará con las series de desintegración radiactivas. Explique este concepto. - A continuación, trabajen ejemplos de desintegraciones radiactivas como las series de desintegración del uranio, torio y actinio, las cuales finalizan en el plomo. Es importante que los estudiantes reflexionen del por qué estas desintegraciones terminan en el plomo. - Analice el gráfico de la página 156. Indique todas las reacciones nucleares que se encuentran contenidas en la serie de desintegración radiactiva del uranio. Recuerde que cada desintegración busca la estabilidad del núcleo del átomo. - Cierre la actividad verificando el aprendizaje del contenido, así como la interpretación del gráfico Explique el concepto de semidesintegración radiactiva, sus componentes y características. Relacione este nuevo concepto con la estabilidad del núcleo atómico. - Pídales que desarrollen las ecuaciones de la página 157, analizando paso a paso cómo se genera la desintegración. - Analice los ejemplos del concepto de período de desintegración radiactiva, ejercicios de la página Pregunte al curso qué conocen del carbono-14? En base a sus respuestas mencione lo importante de la datación utilizando isótopos radiactivos. Mencione otros ejemplos usados para datación como: datación potasio-argón, uraniotorio, etc. Es importante que los estudiantes entiendan, que el carbono-14, es uno de los isótopos utilizado en la datación y que su uso depende del tiempo de vida media que tenga cada isótopo. - Para finalizar la clase, mencione un ejemplo de cómo establecer aproximadamente la edad de un fósil Introduzca el concepto de reacciones nucleares artificiales o inducidas y el significado de transmutación nuclear. La idea es que los estudiantes puedan responder cómo se puede realizar una transmutación nuclear y entiendan su significado. - Posteriormente, pregunte qué comprenden por fisión nuclear y fusión nuclear. Explique cada uno de estos procesos, de ejemplos y realice un cuadro con las características de cada uno. Puede ser una comparación entre los procesos, con criterios como: ecuaciones, esquema y ejemplos. - Para terminar la clase, pida que clasifique las reacciones de la página y a a 164

5 30 - Proponga una lluvia de ideas sobre el conocimiento de los reactores y centrales Es importante que reconozcan la existencia de dos reactores de investigación en Chile. - Solicite que realicen un cuadro resumen sobre las partes de un reactor nuclear y de una central nuclear, poniendo énfasis en las diferencias. - Finalmente, proponga una discusión sobre el uso de la energía nuclear en Chile. Es necesario, contar con información actual sobre el tema y considerar las energías alternativas. Para fundamentar la discusión pídales que lean la página 171. Solicite a los estudiantes su opinión y eventual decisión respecto de la instalación de una central nuclear en Chile, fundamentada en el conocimiento científico Solicite la opinión sobre los usos pacíficos de la energía nuclear en las diversas áreas de uso. - Es importante que los estudiantes entiendan que el uso actual de la energía nuclear está muy desarrollado. - Finalmente, solicite al curso que como grupo desarrollen una postura común, sobre lo discutido, a partir de preguntas como: en qué áreas se puede permitir el uso de la energía nuclear? Todos los países pueden desarrollar tecnología nuclear? 32 Taller de ciencias: - Cierre la unidad con el taller de ciencias de las páginas 172 y Recuérdeles que todo experimento tiene pasos: planteamiento de un problema, formulación de hipótesis, formulación de predicciones. Realice una breve introducción explicando en qué consiste cada una, enfocándose en la elaboración de conclusiones. - Trabaje con ellos, lo importante de seguir las instrucciones y los cuidados correspondientes. - Solicite que trabajen, en forma grupal, en la evaluación de procesos científicos, de las páginas 184 y Para evaluar este taller, pídales que completen el Informe de laboratorio 4 de la página a 167 y a y