《核能》設(shè)計(jì) 全省一等獎(jiǎng)

《第2節(jié)核能》教學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)知識(shí)與能力1.了解核能的由來(lái)；2.了解原子、原子核的結(jié)構(gòu)。過(guò)程與方法了解核裂變和了解核聚變。情感、態(tài)度和價(jià)值觀通過(guò)學(xué)習(xí)核能，掌握核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題教學(xué)重點(diǎn)核能的由來(lái)及其優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題。教學(xué)難點(diǎn)裂變、聚變的概念教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入1945年，第二次世界大戰(zhàn)的后期，美國(guó)在日本的廣島、長(zhǎng)崎各投下一顆原子彈，使兩島遭受毀滅性的打擊，最后迫使日本投降。思考：原子彈為什么有如此大的威力？利用“我國(guó)主要能源產(chǎn)區(qū)分布圖”，讓學(xué)生進(jìn)一步了解我國(guó)的能源主要產(chǎn)區(qū)。引導(dǎo)：煤、石油、天然氣的產(chǎn)量是極為有限的，同學(xué)們知道有哪些新能源嗎？一、原子、原子核在物理、化學(xué)課上我們學(xué)習(xí)了原子、原子核，同學(xué)們對(duì)原子、原子核了解了哪些知識(shí)？學(xué)生回答：風(fēng)能、水能、潮汐能、核能等歸納得出：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1nm。原子由質(zhì)子、中子、電子三種粒子組成。質(zhì)子帶正電，中子不帶電，它們集中在原子的中心，形成一個(gè)小小的原子核，就像幾顆豆粒擠在大廣場(chǎng)中央一小塊彈丸之地內(nèi)。二、核能設(shè)疑：核武器的威力有多大？它釋放的巨大的能量是從哪里來(lái)的？核電站是怎樣利用核燃料發(fā)電的？（由能量守恒定律分析）學(xué)生思考、了解此故事的情節(jié)，體會(huì)原子彈的威力。激發(fā)學(xué)生熱愛祖國(guó)、熱愛自然、探索科學(xué)的美好情操。學(xué)生思考理解、核能的定義。教師講述：原子核中的質(zhì)子與中子依靠強(qiáng)大的核力緊密結(jié)合在一起，質(zhì)子與中子在分裂和聚合時(shí)會(huì)放出巨大的能量，這就是核能。學(xué)生回憶前面學(xué)過(guò)的知識(shí)，說(shuō)說(shuō)自己了解的內(nèi)容。三、裂變1千克鈾全部裂變，釋放的能量超過(guò)2000噸煤完全燃燒時(shí)釋放的能量。如果人類完全掌握了核能的使用技術(shù)，就可以說(shuō)掌握了通向無(wú)窮能源寶庫(kù)的金鑰匙。老師用火柴模擬鏈?zhǔn)椒磻?yīng)講述：用中子轟擊比較大的原子核，使它發(fā)生裂變，變成兩個(gè)中等大小的原子核，同時(shí)釋放出巨大的能量。這就是裂變。如果用一個(gè)中子轟擊質(zhì)量較大的原子核能使原子核發(fā)生裂變，且裂變的同時(shí)還能釋放出中子，這些中子又可以繼續(xù)使其他的原子核裂變，這樣就可以使核裂變繼續(xù)下去了。這樣只要有一個(gè)原子核發(fā)生了裂變，就可以引起一連串的裂變，并釋放出大量的能量，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸，原子彈就是利用快速裂變制成的。還可以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，把核能用于和平建設(shè)事業(yè)，“核反應(yīng)堆”就是控制裂變反應(yīng)的裝置，已成功地應(yīng)用到核潛艇、核電站等。介紹核電站與核反應(yīng)堆及核廢料的處理。四、聚變教師講述：將質(zhì)量很小的原子核在超高溫下結(jié)合成新的原子核，會(huì)放出更大的核能。這就是聚變。氘核、氚核在超高溫下聚合成氦核，釋放出核能。拓展：聚變的原料很豐富，海水中蘊(yùn)藏著大量的可以實(shí)現(xiàn)聚變的氘核。氫彈就是利用輕核聚變制成的，它是比原子彈威力更大的核武器。由于核聚變需要很高的溫度，所以氫彈要通過(guò)原子彈的爆炸產(chǎn)生的高溫來(lái)引爆。準(zhǔn)備材料（可以上網(wǎng)查詢）回答為什么原子彈的威力如此的大？原子彈致命的因素:1.熱量：因?yàn)殒準(zhǔn)椒磻?yīng)使原子釋放出能量,就是熱量,其溫度極高~能將大部分物質(zhì)升華(直接從固體變?yōu)闅怏w)2.沖擊波：因?yàn)楦邿?空氣迅速膨脹帶著巨大的動(dòng)能迅速向外移動(dòng),當(dāng)它沖擊到人時(shí)就像一輛車撞向這個(gè)人3.裂變產(chǎn)物：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生了中子流,和γ射線射線可以貫穿并破壞人體和建筑物4,光：主要是核爆產(chǎn)生的可見光和紅外線,能燒傷人的眼睛和皮膚,并使物體燃燒5.放射性污染(輻射)：裂變產(chǎn)物、未燒掉的核燃料和被中子