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人教版物理九年级 22.2《核能》教学设计 【学情分析】 原子、原子核的概念在前面课程中学过,本节课作为复习内容引入教学;核裂变、链式反应、聚变能概念,由于初中阶段化学教学内容为涉及到铀元素等,因此在课堂中采用生活事例进行类比,并配合课件、动画、视频等认识核能。 【教学目标】 知识与技能: 1、了解核能、核裂变和核聚变。 2、了解原子、原子核式的结构。 3、了解核能的优点和可能带来的问题。 4、常识性了解研究可控核聚变的重大意义。启发学生想象人类开发利用核能的美好前景,激发学生努力学习科学技术的热情。 过程与方法: 通过做动手动脑学物理上的习题锻炼通过互联网搜集信息的能力。 情感态度与价值观: 初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响。 了解核能的优点和可能带来的问题。能通过收集信息、阅读资料、相互交流,判断核能和我们生活的有关说法是否正确。 【教学重难点】 教学重点：核能的由来及其优点,可控制链式反应,和平利用核能。 教学难点：知道链式反应及发生的条件;了解核聚变,知道核聚变发生的条件。 【教学过程】 活动1【导入】导入新课 播放日本广岛遭原子弹轰炸的视频资料和图片资料,让学生观看后思考:为什么原子弹的威力这么大吗? 活动2【讲授】新知探究 原子弹之所以产生如此可怕的能量,是因为利用了核能,我们这节课就来了解一下新的一种能源--核能. 一、原子和原子核的结构及核能。 阅读课文相关内容,回答下面的问题: 1.原子核的组成. 2.核内粒子的带电情况. 3.核内粒子是如何紧紧结合在一起的. 一切物质是由分子组成的,分子又由原子组成,而原子由质子、中子、电子三种粒子组成。质子带正电荷,电子带负电荷,中子不带电。质子和中子的质量比电子大得多,处于原子中心,构成非常小的原子核。 质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,要使它们分裂或重新组合是极其困难的。但是,一旦使原子核分裂或聚合,就可以释放出惊人的能量,这就是我们说的核能,又称原子能。 二、核裂变和链式反应 1938年,科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使铀核发生裂变,并分裂成大小差不多的两部份新的原子核,并释放出大量能量(1KG铀全部裂变,释放的能量超过2000吨煤完全燃烧时释放的能量.) 我们知道核裂变是一个质量较大的原子核(如铀核)在中子的撞击下分裂成两个以上中等质量的原子核和2-3个中子,同时放出能量就叫核裂变。(对照图片讲解) 这2-3个中子还会撞击周围的铀核,如果附近的铀核足够多,裂变会不断继续下去,越来越多,使千万个铀核在极短的时间内相继分裂,这种现象就叫链式反应。(对照图片讲解) 归纳强调:裂变持续进行的条件:第一,有足够的比较大的原子核;第二,链式反应。 核能应用: (1)不可控核裂变----原子弹。我国用了短短4年的时间,完成了原子弹的研制工作,并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。 播放我国第一颗原子弹爆炸时的视频资料.(对照图片讲解) (2)可控核裂变----核电站.教师指出:以百万千瓦的电站为例,一年消耗煤300多万吨,每天要有一列40节车厢的火车为它拉煤。而用核原料,一年只需消耗30吨,一辆重型卡车即可拉走,一次换料,可以连续运行一年。(对照图片课解可控核反应堆工作原理图) 通过查阅资料,中国核电建设已有20年的历史,截至目前中国共有核电站8座,共有15台机组,其中已建成运行的9台,正在建造的2台,已报送国务院并得到批准近期将开工的4台。秦山核电站是中国第一座自行设计、建造、营运的原子堆核电站,位于中国浙江省海盐县秦山山麓北侧,杭州湾之畔。 核能发电利弊: 利: (1)不造成空气污染 (2)不排放二氧化碳 (3)消耗核能源少 (4)发电成本低 弊: (1)产生放射性废料 (2)排热量大 (3)建厂成本大 (4)核泄漏污染大 三、核聚变 除了裂变外,如果将质量很小的原子核,例如氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核(由一个质子和两个中子构成),在超高温下结合成氦核,会释放出更大的核能,这就是聚变,有时也把聚变称为热核反应。大量氢核的聚变,可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹就是利用此原理制成。(对照图片讲解) 自然界的核聚变.(对照图片讲解) 知识拓展:如何实现聚变,如何利用聚变释放的核能,科学家正在积极地探索着。海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。科学家预言,通过可控制聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题。愿同学们今后对此作出贡献。 归纳强调: 人们现在还不能像控制裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变反应,和平利用聚变释放的核能,但是由于核聚变可以释放比裂变更大的核能,而且不像裂变那样会产生较大的放射性污染,其原料氘和氚等又比铀丰富得多,因此控制聚变反应是一个非常吸引人的课题。目前世界上不少国家都在积极