高中三年級物理教學設計《§225 核反應 核能》

1、高中三年級物理教學設計?22-5 核反響 核能?高中三年級物理教學設計?22-5 核反響 核能?查字典物理網(wǎng)高中頻道搜集和整理了高中三年級物理教學設計?22-5 核反響 核能?，以便考生在高考備考過程中更好的梳理知識，輕松備戰(zhàn)。教學設計思路本節(jié)以老師講授為主，輔之于學生課堂練習。教學課件用以輔助教學、輔助學生學習之用。讓學生理解智能方程，練習書寫反響方程式。教育目的一、知識目的1.知道原子核的人工轉變及核反響的概念和規(guī)律。2.理解核能的概念，知道核反響中的質(zhì)量虧損。3.知道愛因斯坦的質(zhì)能方程，理解質(zhì)量與能量的關系。4.會根據(jù)質(zhì)能方程和質(zhì)量虧損計算核反響中釋放的核能。二、才能目的1.通過質(zhì)疑、釋

2、疑的思維過程，進步分析探究問題的才能2.學習歸納、推理、遷移的科學方法三、德育目的認識開發(fā)和利用核能對解決人類能源危機的重要意義。教學重、難點教學重點1.核反響中的人工轉變及核反響方程;2.核能的概念.愛因斯坦的質(zhì)能方程;計算核能。教學難點質(zhì)量虧損及愛因斯坦的質(zhì)能方程的理解，計算核能。教學方法本節(jié)以老師講授為主，輔之于學生課堂練習。教學課件用以輔助教學、輔助學生學習之用。從核能的利用核電站引入課程，指出核能是人類最終解決能源問題的希望引發(fā)學生的興趣。用盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反響1919年引出原子核可以實現(xiàn)人工轉變的現(xiàn)象。在理解原子核自發(fā)和人工轉變的根底上，介紹核反響的一般概念，并注意讓學生理解核反

3、響中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的規(guī)律。學生都知道在核反響中會伴隨著宏大的能量，那么能量從何而來哪?引出核能的概念。在核能的教學中應注意一定的質(zhì)量m和一定的能量mc2相對應的觀點，還應讓學生注意，原子核在變化時，其變化前后的總質(zhì)量是不同的，這種質(zhì)量差異對應的就是核反響中所吸收或放出的能量.還應注意向?qū)W生說明。從核能的計算中強調(diào)要注意單位的換算，如原子質(zhì)量單位和千克的關系，焦耳和電子伏的關系。教學過程問題情景呈現(xiàn)，導入新課1：能源是可持續(xù)開展問題中的一個重要主題。大亞灣核電站外觀圖。介紹數(shù)據(jù)：1kg鈾235燃燒釋放出的原子核能相當于2500噸優(yōu)質(zhì)煤燃燒時放出的熱量，只需幾千克鈾235就足夠長春市24小時的

4、耗能供給。課題名稱：五、核反響 核能新課教學一核反響請同學們閱讀教材，然后答復以下問題。投影簡答題組。什么是核反響?為什么說原子核的人工轉變是核反響的一種?你還知道哪些核反響? 如何用核反響方程表示核反響過程?在核反響中遵循哪些規(guī)律? 試比較說明核反響與化學反響的本質(zhì)區(qū)別。生：閱讀有關內(nèi)容后，先獨立考慮，然后抽查學生答復以下問題，互相評價，老師傾聽。點拔強調(diào)如下：核反響是一種客觀變化，原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程稱為核反響。它遵守電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒兩條規(guī)律。核反響方程是對核反響過程的抽象表達。核反響是原子核的變化，結果是產(chǎn)生了新的元素;而化學反響且是原子的重組，原子外層電子的得失

5、，結果是生成了新的分子，并無新元素的產(chǎn)生。盧瑟福在1919年，首先發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，第一次實現(xiàn)了原子核的人工轉變。在原子核的轉變中，遵守哪些規(guī)律?如此宏大的核能是從哪里來的呢?這是我們在本節(jié)課將要學習和探究的新問題。完成核反響方程：查德威克英在1832年發(fā)現(xiàn)中子的核反響方程。剛剛我們研究了核反響中生成新元素和粒子確實定方法及表達形式，下面，我們從能量的角度來分析核反響現(xiàn)象。核能的釋放及計算1.核能核反響中釋放的能量。核能是從哪里來的?學生閱讀教材后，獨立考慮上述問題，老師傾聽、詢問、理解學生提出的各種疑問，然后啟發(fā)講解，投影如下內(nèi)容：愛因斯坦質(zhì)能方程：E=mc2中，E表示物體的能量，m表示物體的質(zhì)量，

6、c表示真空中的光速。在國際單位制中，E、m、c的單位分別取J、kg和m/s。計算：1物體對應多少能量?這一能量相當于一個100萬Kw的發(fā)電廠三年的發(fā)電量!可見，物體所包含或具有的能量是非常宏大的。對此，愛因斯坦說過：把任何慣性質(zhì)量理解為能量的一種貯藏，看來要自然得多。物體貯藏著宏大的能量是不容置疑的，但是如何使這樣宏大的能量釋放出來?從愛因斯坦質(zhì)能方程同樣可以得出，物體的能量變化E與物體的質(zhì)量變化m的關系.?E = ?m c2?m 質(zhì)量虧損：假如在一個核反響中，反響前原子核的總質(zhì)量m1大于反響后原子核的總質(zhì)量m2，那么?m = m1- m2稱為質(zhì)量虧損。?E：表示與m相當?shù)哪芰抠|(zhì)量數(shù)與質(zhì)量的區(qū)

7、別質(zhì)量數(shù)：一個 原子質(zhì)量的 為一個質(zhì)量數(shù)一個 原子質(zhì)量的 的大小為1.660610-27，稱為原子質(zhì)量單位，符號為u，即：1 u=1.660610-27計算：1u的質(zhì)量相當于_MeV的能量.1MeV =106 eV , 1eV = 1.602210-19J , c = 2.9979108m/s解:例題：質(zhì)子的質(zhì)量為1.0067277u，中子的質(zhì)量為1.008665u.氘核的質(zhì)量為2.013553u，當質(zhì)子和中子結合成氘核時， 寫出核反響方程; 質(zhì)量虧損; 放出多少能量?解： ?m= 1.007277u + 1.008665u-2.013553u =0.002389u E=0.002389931

8、.5 MeV =2.22 MeV核能的計算步驟：1、寫出正確的核反響方程。2、計算核反響前后的質(zhì)量虧損m。3、根據(jù)質(zhì)能方程E=mc2，計算核能。練習題氫原子的質(zhì)量為1.007825u，中子的質(zhì)量為1.008665u，它們結合成碳12，假設碳核的質(zhì)量為12.0000000u;該核反響會放出_MeV的能量。答：92.163MeV小結核反響核 能原子核的人工轉變發(fā)現(xiàn)質(zhì)子發(fā)現(xiàn)中子核反響的規(guī)律質(zhì)量數(shù)守恒電荷數(shù)守恒質(zhì)能方程E = m c2?E = ?m c2質(zhì)量虧損?m = m1- m2注意的幾個問題：質(zhì)量數(shù)不是質(zhì)量記住以下單位換算關系1MeV=106eV1eV=1.602 210-19J1u原子質(zhì)量單位

9、=1.660610-27kg 1u相當于931.5MeV的能量，這是計算核能經(jīng)常用到的關系。教學反響課后考慮：核能的和平利用。閱讀小材料?中國核電站?作業(yè)：附后面附:22-5 核反響 核能 作業(yè)一、選擇題1.關于核能，以下說法中正確的有 A.核子結合成原子核時，需吸收的能量B.核子結合成原子核時，能放出的能量C.不同的核子結合成原子核時，所需吸收的能量一樣D.使一個氘核分解成一個中子和一個質(zhì)子時，吸收的能量是一個恒定值2.質(zhì)子的質(zhì)量mp，中子的質(zhì)量為mn，它們結合成質(zhì)量為m的氘核，放出的能量應為 A.mp+mn-mC2B.mp+mnc2C.mc2D.m-mpc23.關于原子核的能，下面說法正確

10、的選項是 A.使原子核分解成粒子時放出的能量B.核子結合成原子時需要供給的能量C.核子結合成原子核時吸收的能量或原子核分解為核子時放出的能量D.核子結合成原子核時放出的能量或原子核分解為核子時吸收的能量4.在計算核子和原子核的質(zhì)量時，以u為單位比較方便，關于u以下說法中正確的選項是 A.1u1.6610-27kgC.1u相當于931.5MeV能量D.u表示一個核子的質(zhì)量5.關于愛因斯坦質(zhì)能方程的以下看法中正確的選項是 A.E=mc2中的E是物體以光速c運動的動能B.E=mc2是物體的核能C.E=mc2是物體各種形式能的總稱D.由E=mc2，在核反響中，虧損的質(zhì)量m轉化成能量E放出E.E=mc2說明在核反響中虧損的靜質(zhì)量轉化為動質(zhì)量，被放出的能量帶走。二、填空題6.氫原子的質(zhì)量為1.007825u，中子的質(zhì)量為1.008665u，它們結合成碳，碳核的質(zhì)量為12.000000u，放出的能量為_MeV。7.一個粒子轟擊硼核 ，生成碳14，并放出0.75MeV的能量。其核反響方程是_，反響中質(zhì)量虧損是_