人教版物理九年級(jí)22.2核能教案

第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展第二節(jié) 核能1 教學(xué)目標(biāo)1.1 知識(shí)與技能：1. 了解原子、原子核結(jié)構(gòu)。2. 知道獲取核能有兩個(gè)途徑重核裂變、輕核聚變。1.2過程與方法 3. 通過類比的方法來研究核裂變的過程。1.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀 ：4. 知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的問題，了解我國和世界核能利用新進(jìn)展5.采用辯證的思想來看待核能和利用和危害。2 教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)/易考點(diǎn)2.1 教學(xué)重點(diǎn)核能的由來及其優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的問題。2.2 教學(xué)難點(diǎn)裂變和聚變。3 專家建議本節(jié)教學(xué)應(yīng)以講授為主。由于核能、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等概念均涉及到核反應(yīng)知識(shí)，而學(xué)生頭腦里，這部分知識(shí)是一個(gè)空白。因此，講授過程中要貫徹通俗性原則，不宜過深，盡可能采取恰當(dāng)?shù)谋扔鱽韼椭鷮W(xué)生理解這些知識(shí)。4 教學(xué)方法多媒體教學(xué)5 教學(xué)用具多媒體以及一些視頻6 教學(xué)過程6.1 引入新課【師問】原子核在發(fā)生變化時(shí)，會(huì)釋放出巨大的能量，那么你了解原子的結(jié)構(gòu)嗎？核能是如何產(chǎn)生的呢？【生答】原子核是由質(zhì)子和中子組成的?！灸康摹孔寣W(xué)生對(duì)核能產(chǎn)生興趣。6.2 新知介紹1.核能【師問】1) 展示原子結(jié)構(gòu)的掛圖或投影，回憶原子的結(jié)構(gòu)組成2) 原子核是原子中最小的結(jié)構(gòu)嗎？電子為什么會(huì)繞核運(yùn)動(dòng)？3）【師總結(jié)】 原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核中，質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相同。原子核的體積相對(duì)于原子的體積來說非常小，相當(dāng)于足球場上的一個(gè)雞蛋。質(zhì)子和中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起，因此十分牢固，要使它們分裂或結(jié)合是極其困難的。但是，一旦原子核發(fā)生變化時(shí)，就可能釋放出驚人的能量，這種能量被稱為核能。4 ）【師問】請(qǐng)你說說對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。 學(xué)生分組展開討論。 【生答】原子結(jié)構(gòu)很小，由質(zhì)子和中子一樣，就像平時(shí)看的雞蛋一樣。5）【師總結(jié)】原子核發(fā)生改變有兩種情況，一種是質(zhì)量較大的原子核裂變質(zhì)量較小的核；一種是由兩個(gè)較輕的原子核聚合成一個(gè)較重的原子核。這兩種原子核發(fā)生改變的過程中都會(huì)伴隨著巨大的能量釋放。2.裂變1）【師問】核能為什么會(huì)具有這么大的能量呢？它釋放的原理又是什么呢？下面就展示幾張照片來說明核能到底有多大威力。【展示核裂變的資料】19341938年間，科學(xué)家 利用中子轟擊質(zhì)量較大的鈾235 ，使其裂變成兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核，同時(shí)釋放出23個(gè)新的中子。2）【師問】鈾235只有在中子的轟擊下才能發(fā)生裂變且釋放出核能，那么是不是要不斷地從外界提供中子才能使反應(yīng)不斷進(jìn)行呢？下面就利用平時(shí)生活中的小實(shí)驗(yàn)來生動(dòng)模擬下?！緦?shí)驗(yàn)】利用火柴模擬鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。【實(shí)驗(yàn)操作】學(xué)生根據(jù)右圖火柴排列方式擺放?！編焼枴咳绻サ羝渲谢鸩瘢?），火柴（2）（3）會(huì)燃燒嗎？【生答】不會(huì)?！灸康摹孔寣W(xué)生獨(dú)立思考得出抽掉其中一根火柴，其后面的火柴就不會(huì)燃燒。會(huì)使燃燒火柴的數(shù)量減少這樣的結(jié)論3.聚變1）【師問】我們已經(jīng)研究過重可以裂變成質(zhì)量較的核，那么質(zhì)量較小的核能否聚合成質(zhì)量較大的核呢？2）【師講解】：介紹輕核的聚變，將質(zhì)量較小原子核結(jié)合成新的原子核也會(huì)放出大量的能量，這是就是聚變。如把氘和氚在超高溫下結(jié)合成新的原子核氦核。（投影聚變圖）【師問】你知道氫核聚變的原理嗎？【師講解】氫彈就是利用氫核的聚變，在瞬間釋放出大量的能量。但現(xiàn)階段科學(xué)家還沒有找到控制核聚變的方法。通過可控聚變來利用核能，有望徹底解決人類能源問題！4.核能的利用1）核能的安全使用【師問】核能的安全使用關(guān)乎國家的命脈!下面舉幾個(gè)例子讓同學(xué)們感受下核能是一把雙刃劍。核電站：目前，全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站，核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/5。2）【師總結(jié)】核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場所。6.3課堂小結(jié)1.原子、原子核：一切物質(zhì)由分子組成，分子又由原子組成有些物質(zhì)的分子就是一個(gè)原子原子十分小，它的直徑不到一個(gè)納米原子由質(zhì)子、中子、電子三種粒子組成質(zhì)子帶正電荷，電子帶負(fù)電荷，中子不帶電2.核能：質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起，因此原子核十分牢固，要使它們分裂或重新組合是極其困難的但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能3.裂變：用中子轟擊鈾235（質(zhì)量數(shù)為235的鈾），鈾核會(huì)分裂成大小相差不很大的兩部分，這種現(xiàn)象叫做裂變。4.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：實(shí)驗(yàn)表明，鈾核裂變時(shí)，還同時(shí)放出23個(gè)中子，放出的中子又可以轟擊其他鈾核，使它們也發(fā)生裂變這樣，裂變將不斷地自行繼續(xù)下去這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。如原子彈5.核反應(yīng)堆如果控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，使核能慢慢地平穩(wěn)地釋放出來，就便于和平利用了能夠緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置，叫做核反應(yīng)堆6.聚變：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，較輕的核結(jié)合成較重的核，也能釋放能量，這種現(xiàn)象叫做聚變 如氫彈.6.4課堂練習(xí)1.獲得核能的兩種途徑:一是原子核的_裂變_,二是原子核的_聚變_,用人工控制的方法釋放核能的裝置叫_核反應(yīng)堆_,利用核能發(fā)電的電站叫_核電站_.2.對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)加以控制,使核能平穩(wěn)緩慢地釋放出來地裝置叫( A ) A .原子彈 B. 氫彈 C. 核電站 D.核反應(yīng)堆3.在核電站內(nèi),從核能到電能,下列能量轉(zhuǎn)換地過程中,正確的途徑是( C ) A.核能-內(nèi)能-電能 B.核能-機(jī)械能-內(nèi)能-電能 C.核能-內(nèi)能-機(jī)械能-電能 D.核能-機(jī)械能-電能7 板書設(shè)計(jì)1.原子、原子核：一切物質(zhì)由分子組成，分子又由原子組成有些物質(zhì)的分子就是一個(gè)原子原子十分小，它的直徑不到一個(gè)納米原子由質(zhì)子、中子、電子三種粒子組成質(zhì)子帶正電荷，電子帶負(fù)電荷，中子不帶電2.核能：質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起，因此原子核十分牢固，要使它們分裂或重新組合是極其困難的但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能3.裂變：用中子轟擊鈾235（質(zhì)量數(shù)為235的鈾），鈾核會(huì)分裂成大小相差不很大的兩部分，這種現(xiàn)象叫做裂變。4.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：實(shí)驗(yàn)表明，鈾核裂變時(shí)，還同時(shí)放出23個(gè)中子，放出的中子又可以轟擊其他鈾核，使它們也發(fā)生裂變這樣，裂變將不斷地自行繼