九年級科學上冊 6.2核能的釋放第一課時教案 華師大版

1、核 能 的 釋 放教學目標1.常識性了解裂變、鏈式反應、聚變的大致情況和原子彈、氫彈的制造原理，以及核反應堆的作用。2.知道核能是從原子核內部釋放出來的能量,比化學能大的多。3.常識性了解研究可控核聚變的重大意義。啟發(fā)學生想象人類開發(fā)利用核能的美好前景，激發(fā)學生努力學習科學技術的熱情。4.進行科學研究方法的啟蒙教育。了解我國核能發(fā)展史,激發(fā)學生熱愛科學,熱愛祖國的情感。教學重點及難點1.人類開發(fā)新能源的重要性。2. 核能的概念,核能的優(yōu)點。3.重核裂變是核電站、原子彈的應用原理。4.輕核聚變是太陽能及氫彈的應用原理。教學方法談話講授法教具多媒體課件(顯示原子和原子核，鏈式反應的情況,演示一些相

2、關圖片）。教學課時二課時教學過程第一課時：1.新課導入【教師】請同學們談談當今世界，人類在使用哪些能源？【學生活動】學生踴躍發(fā)言：煤炭、石油、天然氣、水能、地熱能、太陽能、風能、核能等；【教師】我們知道：像石油、煤、天然氣等化石燃料，是經(jīng)過漫長的地質年代才形成的，人類大量開采消耗以后，短期內無法恢復。以中東地區(qū)的石油為例，盡管探明儲量占世界一半以上，但如按現(xiàn)在的開采速度，也只能維持3040年，總有一天要消耗待盡。因此人類正在積極地開發(fā)利用可再生能源，也就是人們所稱的“新能源”。在現(xiàn)有能源即將出現(xiàn)危機之時，人們很自然地把目光轉向儲量更豐富、使用起來更清潔和可以再生的新能源。本節(jié)課我們來介紹新能源

3、中的核能。2.新課講授【板書】一、核能【教師】什么叫核能？（多媒體播放）核能是一種先進的、可以替代常規(guī)能源的新能源。目前世界上利用核能發(fā)電的核電站已有400多個。其年發(fā)電量約占全球年發(fā)電總量的17%，到下世紀，核能有可能成為一些國家的主要能源。要了解核能是怎么回事，就需要從物質結構原子和原子核的組成說起（多媒體顯示原子和原子核結構圖）。科學家們在天然放射性現(xiàn)象的研究中，發(fā)現(xiàn)了極其微小的原子核內部還有結構，原子核也是可以變化的。為了研究原子核內部的結構，物理學家們嘗試用粒子去"轟擊"原子核，最初是用粒子去轟擊，后來又用質子、中子去轟擊，發(fā)現(xiàn)都能引起原子核的變化核反應，而且發(fā)現(xiàn)

4、在某些核反應過程中能釋放出大量能量。由于原子核的變化而釋放的巨大能量，我們把它叫做核能?！景鍟吭雍嗽谵D變過程中所釋放的巨大能量叫做原子核能，也叫核能。【教師】同學們認為，核能與化學反應所釋放的化學能相比哪個能量更大？【學生】異口同聲：核能【教師】沒錯，而且大很多，舉個例子，我們若能把一克氮核全部轉變成氧核時，所釋放的能量就相當于燃燒4噸煤所釋放的化學能。但同學們、要注意的是原子核并不輕易地轉變?！鹃喿x】原子核能與質能關系，請學生來談談看法【教師】那么核能在釋放的過程中，原子核內到底發(fā)生了怎樣的轉變呢？提出以下幾個問題，指導學生閱讀P137138的三段文字：1.什么叫重核的裂變？2.什么叫鏈

5、式反應？3.核電站和核反應堆在鏈式反應時的區(qū)別？【學生】認真閱讀2-3分鐘【教師】經(jīng)過科學家們的大量實驗研究和理論分析，發(fā)現(xiàn)釋放核能可以有重核的裂變和輕核的聚變兩條途徑【板書】二、重核的裂變【教師】（結合多媒體講解）：科學家們發(fā)現(xiàn)，用中子去轟擊質量數(shù)為235的鈾，鈾核會分裂成大小相差不大的兩個中等質量的原子核，這種現(xiàn)象叫做重核的裂變?！窘處煛空埻瑢W們看書上的“鈾核的鏈式反應圖”，四人一小組展開討論：重核的裂變釋放核能的具體過程？【學生活動】學生經(jīng)討論回答【教師】裂變后的產(chǎn)物以很大的速度向相反方向飛開，與周圍的物體分子碰撞，使分子動能增加，核能轉化成周圍物體的內能。實驗表明，裂變時釋放的核能十分

6、巨大。從圖中我們可以看到，鈾-235只有在中子的轟擊下才能發(fā)生裂變，放出核能，那么是不是要不斷地從外界提供中子，才能維持鈾核的不斷裂變呢？科學家們從實驗中發(fā)現(xiàn)， 鈾-235核在受到中子的轟擊后，裂變成2個差不多大小的新粒子的同時，還釋放出23個新中子，這23個中子又去轟擊其它鈾235核，引起23個新鈾核裂變，又各放出23個中子，這些中子又去轟擊更多的軸核發(fā)生裂變隨著一個軸核裂變的發(fā)生，會引起越來越多的鈾核發(fā)生裂變。這樣，裂變就不斷地自行持續(xù)下去，這種現(xiàn)象叫做鏈式反應?！景鍟窟B鎖式的鈾核裂變反應叫鏈式反應?！窘處煛咳暨@種原子核裂變的連鎖反應不加控制，會發(fā)生什么后果？【學生】重核裂變不斷地進行放

7、出巨大的能量【教書】對，如果空間有限就會發(fā)生大爆炸，這就是原子核的應用原理。讓學生看教材上我國第一顆原子彈爆炸后引起蘑菇狀煙云的示意圖（說明：原子彈爆炸時，立刻發(fā)出強烈的閃光，可照亮100千米以內的天空和地面，閃光后，天空出現(xiàn)一個火球，并迅速上升?；鹎蚶鋮s后變成褐色煙云，同時地面上升起的塵土和煙柱一起形成可上升到15千米高空的蘑菇狀煙云。原子彈爆炸時還發(fā)出極其強烈的爆炸聲，幾十千米以外也可聽到）。那如果我們能有效的控制住鏈式反應的速度的話，就能讓核能穩(wěn)定持續(xù)的釋放，供我們人類所需，我們把這種核反應裝置叫核反應堆。核反應堆可利用來做什么呢？【學生】建造核電站，利用核能發(fā)電。【教師】這就是目前和平利用原子核能的主要途徑。人們已經(jīng)成功地生產(chǎn)出各種規(guī)格的核反應維，它是核潛艇、核動力破冰船、核電站等設施的核心部件。讓學生看教材上我國第一座核反應堆外貌圖（彩圖，說明：建造核反應堆，對材料、技術、安全防護設施等都有很高、很嚴的要求。不但需要解決很多核物理問題，也要求材料