21.2 跨学科：能源的开发与利用 课件 2025-2026学年物理沪科版九年级全一册.pptxVIP

第二节跨学科：能源的开发与利用;物理观念：了解原子核结构及核能产生原理（裂变与聚变），知道太阳能由太阳内部核聚变形成，掌握新能源（如核能、太阳能）的能量转化方式及利用途径，建立“能量守恒与可持续发展”的认知框架。

科学思维：能区分核裂变与核聚变的异同，解释链式反应的可控与不可控应用（如核电站与原子弹），通过分析新能源开发案例（如太阳能路灯），运用比较、归纳等方法评估不同能源的优势与局限。

科学探究与创新：完成开放性实验（如设计太阳能利用装置），自主规划实验步骤、分析数据并优化方案。

科学态度与责任：通过“碳中和”“新能源开发”等STS话题讨论，培养节约能源、保护环境的社会责任感。学习钱学森等科学家的科研故事，弘扬科学精神，增强对科技推动社会发展的认同。;等到那一天，我们人类又会用什么？;;能够提供热、光、机械能和电能等各种形式的能量来源就叫能源。;钻木取火这项技术的出现，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。;煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。;;思考：人们在利用能源的同时，对环境造成了什么影响？;核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染;分子是由原子构成的，原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在运动。科学家通过进一步的研究表明，原子核还有如图所示的更精细的内部结构：原子核通常由质子和中子组成，质子带正电荷，其电荷量跟电子的电荷量相等，中子不带电；质子的质量大约是电子的1836倍，中子和质子的质量几乎相同。质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在一个非常大的广场中央。;质子、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，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦质量较的原子核发生分裂或者质量较，一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量。这种能量就是核能（nuclearenergy）。;裂变：20世纪30年代，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核...于是就导致一系列铀核持续裂变，释放出巨大的能量。这就是裂变中的链式反应（如图）。1kg铀全部裂变，释放的能量相当于2800t标准煤完全燃烧时释放的能量。;;聚变：如果使某些质量很小的原子核，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），在超高温和高压下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能（如图）。这就是聚变，有时也称为热核反应。;太阳能;;;;;你认为风能、太阳能、核能以及你所想到的可能的能源，哪些有可能成为未来的理想能源，为什么？;秦山核电站;新疆太阳能发电站;;下课