《7.2 核能 核技術(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)

《7.2核能核技術(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)內(nèi)容】第七單元第2節(jié)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.了解重核裂變；了解輕核聚變；了解核電站的工作原理。2.了解人類認(rèn)識(shí)和利用核能的過程，體會(huì)只有將科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化成技術(shù)，才能具有實(shí)用價(jià)值。3.通過了解人類將核能用于戰(zhàn)爭造成的危害以及將核能用于發(fā)電等和平建設(shè)造福人類，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)道德，樹立利用科學(xué)興利除弊的意識(shí)；通過了解我國的核電事業(yè)發(fā)展情況，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，愛國主義精神?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】核能釋放的兩種途徑──裂變與聚變?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】質(zhì)能關(guān)系及質(zhì)量虧損?！窘叹邷?zhǔn)備】有關(guān)原子彈、氫彈、核電站的視頻資料?！窘虒W(xué)過程】◆創(chuàng)設(shè)情境──引出課題1．播放視頻，了解原子彈、氫彈、核電站等的基本情況。2．教師講述：原子彈、氫彈、核電站的原理與原子核與核能有關(guān)系，這節(jié)課我們主要探核能、核能釋放及應(yīng)用?！艉献魈骄咯ぉば抡n學(xué)習(xí)一、質(zhì)量虧損1．質(zhì)能關(guān)系（1）愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系：具有一定質(zhì)量m的物質(zhì)，必然具有與這一質(zhì)量相對應(yīng)的能量，物質(zhì)的質(zhì)量與能量的對應(yīng)關(guān)系是：E=mc2，式中c是真空中的光速。（2）質(zhì)量變化引起能量變化：根據(jù)質(zhì)能關(guān)系，通過某種變化，若物質(zhì)的質(zhì)量變化，必然引起與質(zhì)量對應(yīng)的能量的變化，若物質(zhì)的質(zhì)量變化為，則相應(yīng)的能量變化是：△E=△mc2一般變化中，物質(zhì)的質(zhì)量變化非常微小，因此觀察不到能量的變化。但在核反應(yīng)中，物質(zhì)的質(zhì)量會(huì)有明顯的變化，能量的變化是巨大的。2．質(zhì)量虧損（1）質(zhì)量虧損：原子核的質(zhì)量總是小于組成這個(gè)原子核的全部核子質(zhì)量之和，這叫做質(zhì)量虧損。（2）質(zhì)量虧損與核能釋放：在原子核的裂變或聚變過程中，會(huì)出現(xiàn)明顯的質(zhì)量虧損，將會(huì)釋放巨大的核能，釋放的能量主要是電磁波能、射線能等。3．核能釋放的兩條途徑──裂變與聚變（1）裂變：質(zhì)量數(shù)較大的原子核在特定刺激下分裂為中等質(zhì)量的核的變化，叫做重核裂變，簡稱裂變。原子核發(fā)生裂變時(shí)，會(huì)有巨大能量放出。（2）聚變：質(zhì)量數(shù)較小的原子核在特定的刺激條件下聚合成中等質(zhì)量的核的變化，叫做輕核聚變，簡稱聚變。原子核發(fā)生聚變時(shí)，會(huì)有巨大的能量釋放。二、重核裂變及應(yīng)用1．鈾核裂變──鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（1）學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，思考問題：什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)？鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生的條件是什么？（2）評價(jià)交流：組織學(xué)生討論上述問題，得出結(jié)論。鈾核裂變時(shí)，同時(shí)放出2-3個(gè)中子，如果這些中子再引起其它鈾核裂變，就可使裂變反應(yīng)連續(xù)不斷進(jìn)行下去，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件，一是有中子轟擊鈾核，二是鈾塊的體積足夠大，大于臨界體積。2．原子彈大量鈾核在極短時(shí)間里發(fā)生裂變，釋放巨大的能量。3．核電站（1）核能發(fā)電的基本原理：在人為控制下，鈾核裂變，釋放的核能轉(zhuǎn)化為水蒸氣的內(nèi)能，通過汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，將核能轉(zhuǎn)化為電能。（2）核電的優(yōu)點(diǎn)：發(fā)電成本較低，對環(huán)境幾乎無污染。三、輕核的聚變1．輕核聚變：質(zhì)量數(shù)較小的原子核結(jié)合為中等質(zhì)量的核，叫輕核的聚變。發(fā)生輕核聚變時(shí)有明顯的質(zhì)量虧損，會(huì)釋放巨大的能量。2．輕核聚變的條件要有核原料，比如氘核、氚核等質(zhì)量數(shù)較小的原子核，同時(shí)需要幾百萬攝氏度以上的高溫。3．氫彈原理利用原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫，引發(fā)輕核聚變。4．太陽發(fā)光發(fā)熱的原理在太陽及許多恒星內(nèi)部，溫度高達(dá)107℃以上，不斷進(jìn)行著輕核的聚變，太陽發(fā)光發(fā)熱的能量來自于輕核聚變釋放的核能，當(dāng)恒星內(nèi)部的核原料消耗殆盡后，恒星急劇塌縮，成為黑洞。5．輕核聚變技術(shù)的應(yīng)用除制造氫彈以外，人類正在探索聚變能的和平利用，但技術(shù)尚不成熟，未進(jìn)入應(yīng)用階段?！艚涣髟u價(jià)──鞏固所學(xué)1．閱讀教材第180頁“實(shí)踐與應(yīng)用”，了解原子彈的基本原理。2．討論問題：（1）為什么原子核具有能量？（2）為什么重核裂變及輕核聚變會(huì)釋放巨大的核能？3．歸納本節(jié)要點(diǎn)（見板書設(shè)計(jì)）【布