九年級科學上冊 第3章 第7節(jié) 核能教學設計 浙教版

1、核能教學目標 一、知識與技能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、能夠說出核電站的工作原理已經能量轉換的方式。二、過程與方法1、通過圖片及講解，認識鏈式反應和熱核反應的區(qū)別；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、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、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。2學情分析 由于核能、裂變、聚變、鏈式反應等概念均涉及到核反應知識，而學生頭腦里，這部分知識是一個空白。因此，講授過程中要貫徹通俗性原則，不宜過深，盡可能采取恰當的比喻、圖片、視頻等來幫助學生

2、理解這些知識。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，激發(fā)學生的求知欲。3重點難點 1、獲取核能的兩種方式2、區(qū)別可控制和不可控制的鏈式反應4教學過程4.1.1教學活動活動1【講授】九上第三章第7節(jié)核能 （一）創(chuàng)設情境，新課導入材料：1945年8月6日和8月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%的建筑物化為灰燼，6.8萬人當場喪生，長崎市60%的建筑物被摧毀，當場傷亡8.6萬人。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、原子彈巨大的威力從何而來？2、原

3、子彈的能量既然這么大，能否應用到我們的生活生產中呢？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） 原子核 中子（帶負電）原子 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。一、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，也叫原子能。二、獲取可能的兩種方式？重核裂變、輕核聚變（一）（重核）裂變 質量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個新原子核，并釋放出能量的程?！咎釂枴浚汉朔磻?/p>

4、存在著大量的鈾，一個鈾裂變又會產生新的中子，難道反應會就此罷休么？【總結】：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，這種現象叫做鏈式反應。【延伸】1千克鈾235全部裂變，釋放的能量超過2500噸標準煤完全燃燒時釋放的能量。若標準煤的熱值為2.93107焦/千克，求1千克鈾全部裂變釋放的能量為多少焦？解析：Qqm=2.93107焦/千克2.5106千克7

5、.331013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，在短的時間內就會釋放出巨大的核能，發(fā)生猛烈的爆炸。原子彈就是根據這個原理制成的。（二）（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。【提問】我們已經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？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能量要多。目前聚變

6、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？【思考】自然界只有在人為的條件下才會發(fā)生聚變嗎？ 三、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：核裂變產生大量熱量使水變成高溫的水蒸汽，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?！颈容^】：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?；鹆Γ夯瘜W能機械能電

7、能風力發(fā)電站：風能機械能電能水力發(fā)電站：重力勢能機械能電能核電站：核能內能機械能電能【提問】：請同學們比較下核能發(fā)電的優(yōu)點。優(yōu)點：消耗燃料少。只需要很少的核燃料，就能產生大量的電能。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。成本低。從長遠看，核能發(fā)電成本遠低于火力發(fā)電。四、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物么？原子核在裂變和聚變時會產生許多肉眼無法看見、能量很高的射線，如射線、射線、射線。（注：放射性物質不一定是核反應的產物，許多天然物質也具有放射性） 射線：帶2個單位正電荷，是氦原子核射線：帶1個單位負電荷，是高速的電子流 射線：電中性放射線的利和弊：利：可用于機械設備探傷、；如檢查金屬板內部有無砂眼、裂紋（裂痕）等。處理種子變異，培育出新的優(yōu)良品種，使農