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    人教版初中物理九年级全一册 - 第2节 核能

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第2节 核能 教学设计12

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人教版初中物理九年级 第二十二章《能源与可持续发展》
第二节《核能》 教学设计
一、教学目标:
(一)知识与技能
1.知道核能和核能释放的两种方式——裂变、聚变,知道核能的优点和可能带来的问题。
2.了解链式反应的大致情况和核电站的工作过程.
(二)过程与方法
1.通过收集信息、阅读资料、相互交流,培养学生的信息处理能力与自学能力。
2.通过合作学习与探究学习,培养学生合作技能与探究技能。
(三)情感态度与价值观
1.初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性。
2.引导学生开发新能源的意识,增强可持续发展的意识,关注能源与环保的关系。
3.增强学生热爱和平的意识与振兴中华的使命感、责任心。
二、教学重点:核能和核能释放的两种方式——裂变、聚变
三、教学难点:了解链式反应
四、教学用具:原子结构挂图、链式反应挂图及多媒体课件
五、教学时数:1课时
六、教学过程:
(一)复习回顾(课件1)
1.什么是化石能源?
2.举例说明什么是一次能源?什么是二次能源?
3.解决能源危机的出路是什么?更好地利用已知能源、开发新能源。
(二)进行新课
1.原子、原子核的构成(课件2、3)
质子(带正电)
原子核(带正电)
电子 (带负电) 中子(不带电)
分子是由原子构成,原子的中心是原子核,原子核周围有一定数目的电子在核外运动。
原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,其电荷量跟电子电荷量相等,中子不带电;质子的质量大约是电子的1836倍,质子和中子的质量几乎相等。
质子和中子构成非常小的原子核,就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。
许多带正电的质子拥挤在小小的原子核中,它们之间必定会产生很大的相互排斥的力.那么,为什么原子核里的质子和中子还能紧紧地结合在一起呢? (课件4)   2.核能
质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,要使它们分裂或结合是极其困难的。
质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。(课件5)
3.裂变
1934年至1938年,科学家曾先后用中子轰击质量比较大的铀235原子核,原子核分裂成两个质量中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量。叫裂变。 (课件6)
用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量。外界中子停止轰击,裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢?
想想议议:将火柴搭成下图所示结构,在点燃第一根火柴后,会发生什么?
第一根火柴燃烧完,它后面的二根火柴开始燃烧,这二根火柴燃烧完,后面的四根火柴开始燃烧……
用中子轰击铀235原子核,铀核分裂时释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应。(课件7)
核电站利用核能发电,它的核心设备是反应堆。核电站利用反应堆产生的内能,通过蒸汽轮机做功,带动发电机发电。(课件8、9)
1942年,人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。目前,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的1/5。(课件10)
核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的。链式反应如果不加以控制,大量原子核就在一瞬间发生裂变,释放出极大的能量。
原子弹爆炸时发生的链式反应,是不加控制的。在人类实现可控核裂变大约三年后,即1945年,利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。(课件11)
4、聚变
如果将某些质量很小的原子核,例如氘核与氚核,在超高温下结合成新的原子核——氦核,也会释放出巨大的核能这就是聚变,也称为热核反应。
(课件12、13)
氘核、氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变,可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。
可控聚变尚未实现,海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。科学家预言,通过可控聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题。(课件14)
阅读“科学·技术·社会”核电站和核废料处理
了解人类在利用核能发电的时候,可能带来哪些问题?(课件15)
核电站一旦发生核泄漏事故,会带来严重的环境污染;核废料如果处理不当也会带来严重的环境问题。
(三)课堂小结(课件16)
1、原子核的构成
2、核能:质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。
3.裂变:用中子轰击质量比较大的铀235原子核,原子核分裂成两个质量中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量。叫裂变。
4、聚变:如果将某些质量很小的原子核,例如氘核与氚核,在超高温下结合成新的原子核——氦核,也会释放出巨大的核能这就是聚变,也称热核反应
5、利用核能对环境的影响:核污染(核辐射、核泄漏),废物等
(四)课堂练习(课件17、18、19、20、21)
1.原子核是由 和 组成的。质子带 电荷,核外电子带 电,中子 带电。质子所带的 电荷的数量和核外电子所带的 电荷的数量 。
2.质子和中子依靠强大的 结合在一起,质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时,就有可能释放出惊人的能量,这就是

3.下列说法不正确的是( )
A.原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能
B.用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能
C.核电站里的链式反应是可以控制的
D.原子弹发生爆炸时发生的链式反应也是可以控制的
4.获取核能有两条途径:一是原子核的 ,二是 ;用人工控制的办法释放核能的装置叫做 ,利用核能发电的电站叫做 。
5.利用核反应堆来发电时,能量是这样转化的: 能—— 能——机械能—— 能
6.用中子轰击质量比较大的铀235原子核,原子核分裂成两个 的原子核,同时释放出巨大的能量。叫 。
7.如果将某些质量很小的原子核,例如氘核与氚核,在 下结合成新的原子核——氦核,也会释放出巨大的核能这就是 ,也称为
8.目前来说,核聚变都是 的(“可控”或“不可控”),人类利用核聚变制成威力强大的武器是 。
9.核反应堆和原子弹都是释放核能的装置,它们释放核能的过程有什么相同?有什么不同?
10.以下是核电站工作情况的方框图,请在空白的方框内填写装置的种类,并在下面的括弧内填写这种装置中发生了怎样的能量转化。
11.原子核是由 和 组成的.原子核发生改变时,有时会释放出惊人的能量.我们把这种能量叫 能也叫 .有两条途径可以获得核能,即 和 其中 到目前为止还不能进行人工控制,因此还不能用来发电.
12.把质量较大的原子核分裂成两个或两上以上中等质量核的过程叫做
,对链式反应不加控制,就会在极短的时间内放出巨大的能量,以至引起威力强大的爆炸, 就是根据这个原理制成的.
13.利用核能发电的电站叫 它的核心部分是 .
14.使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时,也能释放出核能,这
种现象叫做 ,太阳释放出的能量就是这种变化,人们根据这种原理
制成了比原子弹威力更大的
15.用中子轰击铀核,铀核发生 的过程同时放出2~3个中子,
这些中子又能轰击其铀核,这样不断地自行继续下去的现象叫做
16.人类在利用核能发电的时候,可能带来哪些问题?
核电站一旦发生核泄漏事故,会带来严重的环境污染;核废料如果处理不当也会带来严重的环境问题。
七、板书设计
第2节 核能
1、原子、原子核的构成
质子(带正电)
原子核(带正电)
电子 (带负电) 中子(不带电)
2、核能:质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。
3.裂变:用中子轰击质量比较大的铀235原子核,原子核分裂成两个质量中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量。叫裂变。
4、聚变:如果将某些质量很小的原子核,例如氘核与氚核,在超高温下结合成新的原子核——氦核,也会释放出巨大的核能这就是聚变,也称为热核反应
5、利用核能对环境的影响:核污染(核辐射、核泄漏),废物等