九年級科學上冊 第3章 第7節(jié) 核能教學設(shè)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(jīng)能量轉(zhuǎn)換的方式。二、過程與方法1、通過圖片及講解，認識鏈式反應(yīng)和熱核反應(yīng)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(shù)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(shù)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(yīng)等概念均涉及到核反應(yīng)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?shù)谋扔?、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(nèi)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(jié)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(yīng)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(shè)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(yīng)用到我們的生活生產(chǎn)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(jié)構(gòu)： 質(zhì)子（帶正電） 原子核 中子（帶負電）原子 核外電子（帶負電）講述：質(zhì)子、中子依靠強大的核力緊密地結(jié)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(zhì)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(zhì)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。【提問】：核反應(yīng)中

4、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(yīng)會就此罷休么？【總結(jié)】：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(xiàn)象叫做鏈式反應(yīng)?！狙由臁?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(yīng)用】原子彈 如果對裂變的鏈式反應(yīng)不加控制，在極短的時間內(nèi)就會引起大量的鈾核發(fā)生裂變，在短的時間內(nèi)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。（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(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核，同時釋放出能量的過程叫聚變?！咎釂枴课覀円呀?jīng)知道重核裂變需要中子去轟擊質(zhì)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(yīng)。【應(yīng)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(zhì)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|(zhì)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(yīng)的速度。使核反應(yīng)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(yīng)是不可控制的，核電站的鏈式反應(yīng)是可控制的）核電站的核心是核反應(yīng)堆。其工作過程是：核裂變產(chǎn)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(zhuǎn)，把內(nèi)能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)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(chǎn)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(yīng)也有缺點：例如建造核電站成本過高，核反應(yīng)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(yīng)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，如射線、射線、射線。（注：放射性物質(zhì)不一定是核反應(yīng)的產(chǎn)物，許多天然物質(zhì)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(shè)備探傷、；如檢查金屬板內(nèi)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(nóng)