2022九年級物理全冊第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第2節(jié)核能教學設計2新版新人教版

1、 Page * MERGEFORMAT 3第2節(jié) 核能教學目標1了解核能的由來，知道核能的優(yōu)點和可能帶來的問題。2了解原子、原子核的結構。3了解核裂變和核聚變。教學重難點1核裂變、核聚變。2核裂變、聚變及其應用。教學過程導入新課方案一：課件展示播放視頻或圖片，介紹：1我國用了短短4年時間完成了原子彈的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一顆原子彈。21967年6月17日又成功地爆炸了第一顆氫彈，完成了其他國家要十幾年或幾十年才能完成的工作。引導：原子彈和氫彈為什么會具有這么大的威力呢？生：因為原子彈和氫彈都利用了核能。方案二：情境引入介紹材料：威力巨大的原子彈1945年8月6日，

2、美國在日本廣島上空投下了一枚原子彈，使這個20余萬人的城市轉眼間變成了廢墟，三天以后，日本長崎遭到了同樣的命運，據有關資料記載，廣島24.5萬人死亡，失蹤20萬人；長崎23萬人死亡，失蹤15萬人，兩個城市毀壞程度達60%80%。推進新課一、原子原子核學生閱讀課本第151頁第一段，以問題引導學生回顧原子的知識。問題1：一切物質是由分子組成的，那么分子是由什么組成的？問題2：原子有多大？原子是由什么組成的？它們的帶電情況如何？問題3：組成原子的微粒的質量大小和體積大小的情況是怎樣的？二、核能講述：科學家們在天然放射性現象的研究中，發(fā)現了極其微小的原子核內部還有結構，原子核也是可以再分的。為了研究原

3、子核內部的結構，物理學家們嘗試用粒子去“轟擊”原子核，最初是用粒子去轟擊，后來又用質子、中子去轟擊，發(fā)現都能引起原子核的變化核反應，而且發(fā)現在某些核反應過程中能釋放出大量能量。由于原子核的變化而釋放的巨大能量，我們把它叫做核能。使學生明確：質子、中子依靠強大的核力緊密結合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就能釋放出巨大的能量，這就是核能。它包括核裂變能和核聚變能這兩種主要形式。三、裂變介紹：科學家們發(fā)現，用中子去轟擊質量數為235的鈾，鈾核會分裂成大小相差不大的兩部分，這種現象叫做裂變。裂變后的產物以很大的速度向相反方向飛開，與周圍的物體分子碰撞，使分子動能增加，核能轉化成周圍物體的內能。實驗表

4、明，裂變時釋放的核能十分巨大，1千克鈾-235中的鈾核如果全部發(fā)生裂變，釋放出的核能相當于2 500噸標準煤完全燃燒時放出的能量，是同樣質量的煤燃料時放出能量的2.5106倍。提出問題：鈾-235只有在中子的轟擊下才能發(fā)生裂變，放出核能，那么是不是要不斷地從外界提供中子，才能維持鈾核的不斷裂變呢？學生活動：用火柴模擬鏈式反應(詳見教材151頁圖17.2-1)。介紹：科學家們從實驗中發(fā)現，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個中子又去轟擊其他鈾-235核，引起23個新的鈾核裂變，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

5、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。核電站利用核能發(fā)電，它的核心設備是核反應堆。核反應堆中發(fā)生的鏈式反應是可以控制的。核電站原理動畫截圖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，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。原子彈爆炸時釋放的巨大核能產生的高溫高壓氣體向外擴散時所升起的蘑菇狀煙云，其上升的高度可達幾百米，其破壞力和殺傷力都是十分巨大的。原子彈爆炸時產生的蘑菇云四、聚變學生自學討論聚變，教師進行指導。總結：科學家們發(fā)現，某些質量較小的原子核結合成質量較大的原子核時，也能釋放出核能，這種現象叫做核聚變，簡稱聚變。 聚變是獲得大量核能的另一重要途徑。前面講過，原子彈是利用重核裂變現象制成的。而另一種威力更大的核武器氫彈，則是利用輕核聚變現象制成的。聚變需要在幾百萬攝氏度的高溫下才能發(fā)生，因此聚變又叫熱核反應。自然界中，太陽內部的溫度高達1 000萬攝氏度以上，在那里就進行著大規(guī)模的聚變反應。太陽輻射出的光和熱，正是由聚變反應釋放的核能轉化而來的?？梢哉f，地球上的人類每天都享用著聚變釋放出的能量。課堂小結1教師引導學生總結本節(jié)課的收獲。2多媒體展示本節(jié)課的