核能的利用教學設計

1、肓最大最全最精的教育資源網(wǎng)新世紀教育網(wǎng)天量課件、教案、試卷、學案免費下載第1頁共 4 頁核能的利用教學設計一、教材分析核能是內能之后又一重要的微觀的能量。 本節(jié)內容主要通過通俗的描述介紹 核能的概念，通過大量的圖片了解獲得核能的兩種方式， 并且知道重核裂變 和輕核聚變兩只之間概念上的區(qū)別。 進而介紹核電站的內部結構和能量轉 換。 最后簡單介紹放射線，讓學生了解到放射線在生活生產(chǎn)中的利與弊。二、學情分析初中生已經(jīng)對核能有了初步的認識，但是他們對核電站、原子彈、氫彈之間 的工作原理還存在著一定的誤區(qū)。本節(jié)課通過學生感興趣的內容著手， 例如 核能的威力、核電站的工作原理、核泄漏處理方法等，結合實際，

2、激發(fā)學生 的求知欲。三、教學目標（一）知識與技能1.1. 能夠清楚的表達核能的概念，以及利用核能的兩種方式；2.2. 能夠說出核電站的工作原理已經(jīng)能量轉換的方式。（二）過程與方法1.1. 通過圖片及講解，認識鏈式反應和熱核反應的區(qū)別；2.2. 通過大量的事例，了解核能的優(yōu)點以及核能開發(fā)可能帶來的問題。（三）情感、態(tài)度與價值觀1.1.通過對核電站的了解使學生體會到科學技術對人類社會帶來的巨大變化；2.2.通過對核事故的了解使學生認識到： 科學技術是在不斷的進步的。四、教學重難點1.1. 獲取核能的兩種方式2.2. 區(qū)別可控制和不可控制的鏈式反應五、教學教法以“學生主體、教師主導”的學習方式，充分

3、發(fā)揮學生的自主能力和創(chuàng)新能 力，通過“引導一探究”的教學方式， 充分調動學生的積極性， 從而培養(yǎng)學 生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。六、教學手段“演示法”和“講解法”相結合的啟發(fā)式教學七、教具學具多媒體課件八、教學過程（一）創(chuàng)設情境，新課導入材料：19451945 年 8 8 月 6 6 日和 8 8 月 9 9 日，美國將兩顆原子彈“小男孩”和“胖 子”，分別投到了日本廣島市和長崎市。廣島市 80%80%的建筑物化為灰燼，6.86.8 萬人當場喪生，長崎市 60%60%的建筑物被摧毀，當場傷亡 8.68.6 萬人。該地區(qū)核 爆炸的幸存者患了各種怪異的后遺癥，在隨后的幾年中，又有大批人痛苦的 死去。1.1.

4、 原子彈巨大的威力從何而來？2.2. 原子彈的能量既然這么大，能否應用到我們的生活生產(chǎn)中呢？3.3. 原子彈爆炸后，為何在之后的幾年有大量的人痛苦的死去？（二）新課學習知識回顧：原子核的結構：-質子（帶正電）肓最大最全最精的教育資源網(wǎng)新世紀教育網(wǎng)天量課件、教案、試卷、學案免費下載第2頁共 4 頁_ 原子核一=一中子（帶負電）原子L L 核外電子（帶負電）講述：質子、中子依靠強大的核力緊密地結合在一起，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。（1 1）什么是核能？由于原子核質量的變化而釋放的巨大能量叫做核能，也

5、叫原子能。（屬于物理變化，屬于微觀的能）（2 2）獲取可能的兩種方式？重核裂變、輕核聚變1.（重核）裂變質量較大的原子核在中子轟擊下分裂成 2 2 個新原子核， 并釋放出能量 的過程。 （鈾+ +中子= =氪+ +鋇+2-3+2-3 中子）【提問】：核反應中存在著大量的鈾，一個鈾裂變又會產(chǎn)生新的中子，難 道反應會就此罷休么？【總結】：鈾 235235 核在受到中子的轟擊后，裂變成 2 2 個差不多大小的新粒 子的同時，還釋放出 2 23 3 個新中子，這 2 23 3 個中子又去轟擊其它鈾 235235 核，引起 2 23 3個新鈾核裂變，又各放出 2 23 3 個中子，這些中子又去轟擊更 多

6、的鈾核發(fā)生裂變隨著一個鈾核裂變的發(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?！狙由臁? 1 千克鈾 235235 全部裂變，釋放的能量超過 25002500 噸標準煤完全燃燒時釋放 的能量。若標準煤的熱值為 2.932.93X10107焦/ /千克，求 1 1 千克鈾全部裂變釋放的能量為多 少焦？解 析：Q=Q= q q m=2.93m=2.93X10107焦 / / 千克X2.52.5X10106千 克疋7.337.33X101013焦. .【應用】原子彈如果對裂變的鏈式反應不加控制，在極短的時間內就會引起大量的鈾核 發(fā)生裂變，在極短的時間

7、內就會釋放出巨大的核能， 發(fā)生猛烈的爆炸。原子 彈就是根據(jù)這個原理制成的。2.（輕核）聚變【提問】理解了重核裂變的概念，同學們你們能不能自己先說說看什么是 輕核聚變呢？2 2 個質量較小的原子核結合成質量較大的新核，同時釋放出能量的過程 叫聚變。（氘+ +氚= =氦+ +中子）【提問】我們已經(jīng)知道重核裂變需要中子去轟擊質量較大的原子核，請同學們思考下，輕核聚變需要的條件？肓最大最全最精的教育資源網(wǎng)新世紀教育網(wǎng)天量課件、教案、試卷、學案免費下載第3頁共 4 頁聚變必須在極高的溫度和壓強 下進行，所以也叫 熱核反應。【應用】氫彈根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原子彈還大。即單位質量的聚變比裂變釋放 的

8、能量要多。目前聚變還不能人為控制?！窘忉尅繛楹螁挝毁|量的聚變比裂變釋放的能量要多？應用質能方程解釋：E=mE=m（2【思考】自然界只有在人為的條件下才會發(fā)生聚變嗎？答：不對。自然界除了人為的聚變反應外，太陽和許多恒星內部都進行著大 規(guī)模的聚變反應，并以光和熱的形式將核能輻射出來。3.核電站【提問】核能這么巨大，難道只能用于戰(zhàn)爭嗎？如何才能有效地控制核能的 釋放？目前的核電站都是 控制裂變的鏈式反應 的速度。 使核反應緩慢地進行裂變 而工作，并源源不斷地釋放核能。（加強理解原子彈的鏈式反應是不可控制 的，核電站的鏈式反應是可控制的）核電站的核心是核反應堆。其工作過程是：核裂變產(chǎn)生大量熱量使水變成

9、高 溫的水蒸汽，水蒸氣推動汽輪機運轉，把內能轉化為機械能；汽輪機再帶動 發(fā)電機發(fā)電。得到電能。核能獲得途徑是：核反應堆卜汽輪機+發(fā)電機T電【比較】：比較火力發(fā)電站、風力發(fā)電站、水力發(fā)電站、核電站能量轉換火力：化學能十機械能m電直風力發(fā)電站:水力發(fā)電站：重力勢能機械能m電能水經(jīng)加熱生成高溫高壓蒸汽，送入汽輪機驅動汽輪機做功后溫度和壓強都降 低，進入冷凝器，最后又由水泵把它壓回熱交換器。 高速旋轉的汽輪機帶動 發(fā)電機發(fā)電?！咎釂枴浚赫埻瑢W們比較下可能發(fā)電的優(yōu)點。優(yōu)點：消耗燃料少。只需要很少的核燃料，就能產(chǎn)生大量的電能。2污染少。核電站不排放煙塵和二氧化碳、二氧化硫等有害氣體，對環(huán)境的 污染比火力發(fā)電站小得多。3成本低。從長遠看，核能發(fā)電成本遠低于火力發(fā)電。4、放射線當然核反應也有缺點：例如建造核電站成本過高，核反應產(chǎn)物需要嚴格 處理。同學們知道為什么我們要處理核反應的產(chǎn)物么？原子核在裂變和聚變時會產(chǎn)生許多肉眼無法看見、能量很高的射線，如a射線、B射線、丫射線。（注：放射性物質不一定是核反應的產(chǎn)物，許核電站:核能-內肓最大最全最精的教育資源網(wǎng)新世紀教育網(wǎng)天量課件、教案、試卷、學案免費下載第4頁共 4 頁多天然物質也具有放射性）a射線：帶 2 2 個單位正電荷，是氦原子核B射線：帶 1 1 個單位負電荷，是高速的電子流丫射線：電中性放射線的利和弊