Visão Geral da Atividade
A radiação que recebemos do Sol é causada pela energia liberada durante as reações nucleares na estrela. O principal combustível nuclear do Sol são núcleos de hidrogênio (um próton), que são fundidos para produzir núcleos de hélio (dois prótons e dois nêutrons). Nesta atividade, os alunos criarão um diagrama que mostra como os núcleos de hidrogênio se fundem para produzir núcleos de hélio e energia.
Durante o primeiro estágio do processo, dois prótons se fundem para formar um par de prótons e nêutrons, conhecido como hidrogênio-2, ou deutério. Isso libera um neutrino e um pósitron. Outro próton se funde ao núcleo de deutério, criando um duplo trono de prótons e nêutrons, conhecido como Hélio-3, que também libera um pósitron. Quando um núcleo de hélio-3 se funde com outro núcleo de hélio-3, um núcleo de hélio (He-4) é formado, liberando dois prótons. Em cada estágio dessa reação, a energia é liberada.
Todos os elementos até o ferro (Fe) são criados durante as reações de fusão nas estrelas. Elementos mais pesados que o ferro são criados em explosões de supernovas em uma reação chamada reações de captura de nêutrons.
Para desafiar os alunos mais avançados, faça-os pensar em por que neutrinos e pósitrons são liberados em cada estágio. Para os alunos que precisam de suporte, recorte o storyboard de exemplo completo e peça que eles juntem as peças na ordem correta. Outra idéia é fazer com que seus alunos façam diferentes visualizações descritivas de diferentes reações de fusão, como a fusão de núcleos de hélio para produzir núcleos de carbono.
Instruções de Modelo e de Classe
(Essas instruções são totalmente personalizáveis. Depois de clicar em "Copiar atividade", atualize as instruções na guia Editar da tarefa.)
Instruções do Aluno
Crie um storyboard para mostrar como os núcleos de hidrogênio são fundidos para produzir núcleos de hélio e energia. Esta é uma reação nuclear muito importante que acontece dentro de estrelas como o sol.
- Clique em "Start Assignment".
- Use uma variedade de formas, setas e textables para descrever como os núcleos de hidrogênio podem se fundir para formar um núcleo de hélio.
- Certifique-se de mostrar os produtos nucleares e reagentes em cada estágio. Inclua uma chave para ajudar na compreensão de sua ilustração.
- Salve e envie a tarefa.
Referência do Plano de Aula
Rubrica
(Você também pode criar o seu próprio na Quick Rubric.)
| Proficiente 25 Points | Emergente 13 Points | Início 0 Points | |
|---|---|---|---|
| Estágios | Todos os estágios da reação de fusão foram identificados e colocados na ordem correta. | A maioria das etapas da reação de fusão foram identificadas e a maioria está na ordem correta. | Alguns dos estágios da reação de fusão foram identificados e alguns estão na ordem correta. |
| Ilustração | Cada estágio tem uma imagem correta e descritiva. | A maioria dos estágios tem uma imagem correta e descritiva. | Alguns estágios têm uma imagem correta e descritiva. |
| Chave | Existe uma chave clara que ajuda a entender | Há uma chave, mas está confusa. | Não há nenhuma chave. |
| Evidência de Esforço | O trabalho está bem escrito e cuidadosamente pensado. | O trabalho mostra algumas evidências de esforço. | O trabalho mostra pouca evidência de qualquer esforço. |
Visão Geral da Atividade
A radiação que recebemos do Sol é causada pela energia liberada durante as reações nucleares na estrela. O principal combustível nuclear do Sol são núcleos de hidrogênio (um próton), que são fundidos para produzir núcleos de hélio (dois prótons e dois nêutrons). Nesta atividade, os alunos criarão um diagrama que mostra como os núcleos de hidrogênio se fundem para produzir núcleos de hélio e energia.
Durante o primeiro estágio do processo, dois prótons se fundem para formar um par de prótons e nêutrons, conhecido como hidrogênio-2, ou deutério. Isso libera um neutrino e um pósitron. Outro próton se funde ao núcleo de deutério, criando um duplo trono de prótons e nêutrons, conhecido como Hélio-3, que também libera um pósitron. Quando um núcleo de hélio-3 se funde com outro núcleo de hélio-3, um núcleo de hélio (He-4) é formado, liberando dois prótons. Em cada estágio dessa reação, a energia é liberada.
Todos os elementos até o ferro (Fe) são criados durante as reações de fusão nas estrelas. Elementos mais pesados que o ferro são criados em explosões de supernovas em uma reação chamada reações de captura de nêutrons.
Para desafiar os alunos mais avançados, faça-os pensar em por que neutrinos e pósitrons são liberados em cada estágio. Para os alunos que precisam de suporte, recorte o storyboard de exemplo completo e peça que eles juntem as peças na ordem correta. Outra idéia é fazer com que seus alunos façam diferentes visualizações descritivas de diferentes reações de fusão, como a fusão de núcleos de hélio para produzir núcleos de carbono.
Instruções de Modelo e de Classe
(Essas instruções são totalmente personalizáveis. Depois de clicar em "Copiar atividade", atualize as instruções na guia Editar da tarefa.)
Instruções do Aluno
Crie um storyboard para mostrar como os núcleos de hidrogênio são fundidos para produzir núcleos de hélio e energia. Esta é uma reação nuclear muito importante que acontece dentro de estrelas como o sol.
- Clique em "Start Assignment".
- Use uma variedade de formas, setas e textables para descrever como os núcleos de hidrogênio podem se fundir para formar um núcleo de hélio.
- Certifique-se de mostrar os produtos nucleares e reagentes em cada estágio. Inclua uma chave para ajudar na compreensão de sua ilustração.
- Salve e envie a tarefa.
Referência do Plano de Aula
Rubrica
(Você também pode criar o seu próprio na Quick Rubric.)
| Proficiente 25 Points | Emergente 13 Points | Início 0 Points | |
|---|---|---|---|
| Estágios | Todos os estágios da reação de fusão foram identificados e colocados na ordem correta. | A maioria das etapas da reação de fusão foram identificadas e a maioria está na ordem correta. | Alguns dos estágios da reação de fusão foram identificados e alguns estão na ordem correta. |
| Ilustração | Cada estágio tem uma imagem correta e descritiva. | A maioria dos estágios tem uma imagem correta e descritiva. | Alguns estágios têm uma imagem correta e descritiva. |
| Chave | Existe uma chave clara que ajuda a entender | Há uma chave, mas está confusa. | Não há nenhuma chave. |
| Evidência de Esforço | O trabalho está bem escrito e cuidadosamente pensado. | O trabalho mostra algumas evidências de esforço. | O trabalho mostra pouca evidência de qualquer esforço. |
Como fazer sobre a fusão de hidrogênio em estrelas
Torne as reações de fusão interativas com uma simulação em sala de aula
Envolva os alunos simulando fusão de hidrogênio usando materiais simples de sala de aula. Experiências práticas ajudam os aprendizes a visualizarem como prótons se combinam para formar hélio e liberar energia.
Reúna objetos do cotidiano para representar partículas atômicas
Colete itens como bolas coloridas, círculos de papel ou blocos de construção para representar prótons, nêutrons e elétrons. Propriedades visuais tornam processos nucleares abstratos tangíveis para os estudantes.
Atribua papéis aos estudantes como partículas e energia
Organize os estudantes em pequenos grupos, dando a cada membro um cartão de partícula (próton, nêutron, pósitron, neutrino ou fóton). Jogos de papel trazem os passos da fusão à vida e incentivam a participação.
Atue cada etapa da fusão passo a passo
Guie os estudantes enquanto eles combinam e rearranjam fisicamente seus objetos para imitar reações de fusão—fundindo prótons, criando deutério, formando hélio-3 e produzindo hélio-4. Pare após cada etapa para identificar o que é liberado (energia, pósitron, neutrinos).
Faça uma discussão de encerramento da simulação com a turma
Facilite uma conversa sobre o que os estudantes observaram, focando em como energia e novos elementos são criados nas estrelas. Conectar a simulação à astrofísica real aprofunda a compreensão e retenção.
Perguntas frequentes sobre a fusão de hidrogênio em estrelas
O que é fusão de hidrogênio nas estrelas e por que ela é importante?
Fusão de hidrogênio é o processo onde núcleos de hidrogênio (prótons) se combinam para formar núcleos de hélio dentro das estrelas, como o Sol. Essa reação libera grandes quantidades de energia, que alimenta as estrelas e fornece a luz e calor essenciais para a vida na Terra.
Como os estudantes podem representar visualmente a fusão de hidrogênio nas estrelas?
Os estudantes podem criar um quadro de história mostrando cada etapa da fusão de núcleos de hidrogênio em hélio. Use formas para partículas, setas para reações e inclua uma chave para explicar os símbolos. Destaque a liberação de energia, neutrinos e pósitrons em cada etapa.
Quais são as etapas da fusão de hidrogênio que ocorrem no Sol?
As principais etapas são: 1) Dois prótons se fundem para formar deutério, liberando um neutrino e um pósitron; 2) Deutério se funde com outro próton para formar hélio-3, liberando um pósitron; 3) Dois núcleos de hélio-3 se combinam para formar hélio-4, liberando dois prótons. Energia é liberada em cada estágio.
Por que neutrinos e pósitrons são liberados durante a fusão nuclear nas estrelas?
Neutrinos e pósitrons são subprodutos do processo de fusão nuclear. Sua liberação ajuda a conservar energia, carga e outras quantidades nas reações, além de fornecer evidências de que a fusão está acontecendo dentro das estrelas.
Qual é a diferença entre fusão em estrelas e captura de nêutrons em supernovas?
A fusão em estrelas cria elementos até ferro (Fe) combinando núcleos mais leves. Em contraste, reações de captura de nêutrons em supernovas produzem elementos mais pesados que o ferro, usando um surto de nêutrons quando estrelas massivas explodem.
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Ciclo de Vida de uma Estrela
Testemunhos
“Ao usar o produto, eles ficaram tão animados e aprenderam tanto...”–Bibliotecário K-5 e professor de tecnologia educacional
“Estou fazendo uma linha do tempo de Napoleão e pedindo que [os alunos] determinem se Napoleão era um cara bom ou mau, ou algo entre os dois.”– Professor de História e Educação Especial
“Os alunos podem ser criativos com Storyboard That e há muitos recursos visuais para eles escolherem... Isso o torna realmente acessível para todos os alunos da classe.”–Professora da terceira série
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