2023年春九年級(jí)物理全冊(cè)22.2核能教案（新版）新人教版

PAGEPAGE122.2核能〔1〕教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)與技能了解核能、裂變、聚變，知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。2、過(guò)程與方法⑴通過(guò)收集信息、閱讀資料、相互交流，培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力與自學(xué)能力。⑵通過(guò)合作學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生合作技能與探究技能。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀⑴初步認(rèn)識(shí)科學(xué)及相關(guān)技術(shù)對(duì)于人類生活的影響有兩面性。⑵引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)發(fā)新能源的意識(shí)，增強(qiáng)可持續(xù)開(kāi)展的意識(shí)，關(guān)注能源與環(huán)保的關(guān)系。⑶增強(qiáng)學(xué)生熱愛(ài)和平的意識(shí)與振興中華的使命感、責(zé)任心。教學(xué)方法：講授法、合作學(xué)習(xí)法、探究法。一、引導(dǎo)新課教師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了能源和能源的利用，大家回憶一下，目前使用的常規(guī)能源有哪些？教師：解決能源問(wèn)題的出路是什么？學(xué)生思考后答復(fù)：學(xué)生：煤、石油、天然氣學(xué)生：1、提高能源利用率；2、開(kāi)發(fā)和利用新能源。二、學(xué)生自學(xué)質(zhì)疑原子、原子核要求學(xué)生能自行獨(dú)立完成，三、利用多媒體探究核能介紹：原子核靠強(qiáng)大的核力結(jié)合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就可以釋放出核能。這種原子核分裂或聚合時(shí)從核內(nèi)釋放出的能量，叫核能。獲得核能有兩種途徑，裂變和聚變。裂變教師：引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)百度搜索2～3張關(guān)于裂變圖片。教師：同學(xué)們討論一下，各個(gè)裂變圖片有什么共同點(diǎn)。教師：用中子轟擊較大原子核，原子核分裂成兩個(gè)中等大小的原子核，同時(shí)釋放出能量的過(guò)程。叫裂變。教師：原子核分裂成兩個(gè)中等大小的原子核時(shí)，還有什么？教師：兩個(gè)中子會(huì)不會(huì)又去轟擊其它原子核？教師：這些中子又會(huì)去轟擊其它鈾核，導(dǎo)致一系列裂變，并釋放出大量核能。這就是鏈?zhǔn)椒错?。教師：?qǐng)同學(xué)們點(diǎn)擊百度主頁(yè)“網(wǎng)頁(yè)〞，在搜索窗口輸入“鏈?zhǔn)椒错?SWF〞，并進(jìn)行搜索。教師：控制鏈?zhǔn)椒错懣梢越⒑穗娬尽：穗娬镜暮诵脑O(shè)備是核反響堆。核反響堆的作用就是控制鏈?zhǔn)椒错?。如果鏈?zhǔn)椒错懖患涌刂疲蜁?huì)釋放出巨大的能量。這就制成了原子彈。教師：請(qǐng)同學(xué)們用上述的方法在百度圖片中搜索“核電站的圖片〞，欣賞第一張?jiān)韴D。教師：1945年美國(guó)在日本的廣島與長(zhǎng)崎各投放一顆原子彈，第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束。請(qǐng)同學(xué)們?cè)诎俣纫曨l中搜索觀看“廣島原爆紀(jì)錄片〞。教師：中國(guó)人民熱愛(ài)和平，但為了抵抗核大國(guó)的威脅，于1964年10月16日第一顆原子彈試驗(yàn)成功四、環(huán)保教育引入核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。核能發(fā)電也不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳然而核能有它的致命弱點(diǎn)，如果核泄露了會(huì)對(duì)人類有什么樣的影響1.、核輻射危害你知多少〔精選影片展示〕當(dāng)你暴露于核輻射環(huán)境下，你可能會(huì)得輻射病。這種病是有病癥的。幾小時(shí)內(nèi)你就會(huì)感到惡心嘔吐，隨后會(huì)出現(xiàn)腹瀉、頭痛或發(fā)燒等病癥。在最初的病癥過(guò)去之后，可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)短暫的無(wú)病癥期，但數(shù)周后就會(huì)出現(xiàn)新的、更嚴(yán)重的病癥。在更高的輻射劑量下，這些病癥可能出現(xiàn)的更快，也更明顯。同時(shí)，核輻射會(huì)對(duì)人體內(nèi)臟造成廣泛的，很多時(shí)候甚至是致命的傷害。暴露在核輻射中，一半的健康成年人無(wú)法承受4戈雷的輻射劑量。放射性物質(zhì)在衰變時(shí)會(huì)釋放離子輻射，這種輻射可以對(duì)人體內(nèi)部化學(xué)環(huán)境造成嚴(yán)重傷害，它會(huì)打斷人體組織的各種原子和分子間的化學(xué)鍵。人體會(huì)自動(dòng)對(duì)此作出反響，嘗試對(duì)這種損害進(jìn)行修復(fù)。但有時(shí)候這種傷害將是非常廣泛而嚴(yán)重的，修復(fù)幾乎不可能。并且在自動(dòng)修復(fù)過(guò)程中還存在發(fā)生錯(cuò)誤的可能性。人體內(nèi)對(duì)輻射損傷最敏感的部位是腸子和胃部的細(xì)胞組織，以及骨髓中的造血細(xì)胞組織。輻射對(duì)人體健康的長(zhǎng)期影響最嚴(yán)重的方面是它會(huì)引發(fā)癌癥。一般而言，一個(gè)正常的細(xì)胞一旦到了其壽命，它會(huì)“自殺〞，從而死亡，給新生的細(xì)胞讓路。而當(dāng)細(xì)胞喪失了這種“自殺〞功能時(shí)，癌癥便發(fā)生了。這種細(xì)胞變得“永生不老〞，持續(xù)進(jìn)行細(xì)胞分裂增殖，失去控制。對(duì)于兒童的生長(zhǎng)更為迅速，細(xì)胞分裂也更加頻繁，細(xì)胞在對(duì)損傷進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)時(shí)也就有更大的幾率出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致嚴(yán)重后果。在1986年烏克蘭切爾諾貝利核電站事件發(fā)生之后，聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織注意到當(dāng)?shù)氐膬和技谞钕侔┑谋壤霈F(xiàn)顯著上升。2、預(yù)防核輻射小常識(shí)一些常用的防輻射措施，比方喝綠茶、吃木耳、戴口罩、穿孕婦防輻射服，根本起不了作用。受到輻射污染，最好的方法是緊閉家里的門(mén)窗、勤洗手洗澡。〞高慎永主任醫(yī)師說(shuō)道。碘鹽里所含的碘是極其微量的，吃碘藥也必須在受到污染危害之后，一天一次，每次一顆碘化鉀。自行購(gòu)置提前吃，反而會(huì)對(duì)自己身體造成危害。五、穩(wěn)固練習(xí)1、練習(xí)通過(guò)“百度→知道〞搜索答案、提問(wèn)與答復(fù)。22.2核能〔2〕教學(xué)目的：本節(jié)內(nèi)容也是新課程新增的知識(shí)，以前的中考中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。按照中考新考綱的要求，主要是要了解核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程：怎樣認(rèn)識(shí)核電站？答：核電站與其他類的發(fā)電廠〔如火力發(fā)電廠〕的不同點(diǎn)，僅僅是汽輪發(fā)電機(jī)所用蒸汽產(chǎn)生的方法、“燒〞的燃料不同而已。核電站“燒〞的核燃料，是只有小手指的大小的核燃料芯塊，而它所釋放出來(lái)的能量就相當(dāng)于10t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒放出的內(nèi)能。反響堆工作時(shí)釋放出大量的內(nèi)能使水汽化，蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了核能向電能的轉(zhuǎn)化，這就是核電站的作用。問(wèn)：核電站會(huì)像原子彈那樣發(fā)生爆炸嗎？答：核電站和原子彈都是應(yīng)用鏈?zhǔn)椒错憣⒑四苻D(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪艿难b置。不同的是：原子彈對(duì)鏈?zhǔn)椒错戇^(guò)程不加控制，在極短的時(shí)間內(nèi)放出巨大的能量，引起威力強(qiáng)大的爆炸；而核電站重的核反響堆是使鏈?zhǔn)椒错懺谌斯た刂葡戮徛剡M(jìn)行的。核電站的核燃料重有效成分有鈾-235，鈾-235同樣也是原子彈中的核炸藥，那么核電站會(huì)不會(huì)像原子彈那樣爆炸呢？不必?fù)?dān)憂，絕沒(méi)有這種可能性！核電站的核燃料中鈾-235的含量約為3%，而原子彈中核炸藥中的鈾-235含量高達(dá)90%以上，正像啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以點(diǎn)燃，而啤酒那么因酒精含量低卻不能點(diǎn)燃一樣。應(yīng)該看到，原子彈是一項(xiàng)高科技產(chǎn)品，形成核爆炸有非常嚴(yán)格的條件。原子彈必須用高濃度的鈾-235或钚-239作核裝料，并以一套精密復(fù)雜的系統(tǒng)引爆高能烈性炸藥，利用爆炸力在瞬間精確地改變核裝料的形狀或位置，才能形成不可控制的鏈?zhǔn)搅炎兎错?，發(fā)生核爆炸。這種苛刻的條件，在核電站里是不可能有的。目前我國(guó)所采用的壓水型反響堆的設(shè)計(jì)原理就具有內(nèi)在平安的特性，更何況核反響堆還有多重的平安保護(hù)系統(tǒng)，確保反響堆不會(huì)失控。教學(xué)內(nèi)容：核能的本質(zhì)質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)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。那么核能是從哪兒來(lái)的呢？在居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳以后不久，物理學(xué)家盧瑟福就指出，放射性元素在釋放看不見(jiàn)的射線后，會(huì)變成別的元素，在這個(gè)過(guò)程中，原子的質(zhì)量會(huì)有所減輕。那么，這些失蹤了的質(zhì)量到哪里去了呢？大科學(xué)家愛(ài)因斯坦1905年在提出相對(duì)論時(shí)指出，物質(zhì)的質(zhì)量和能量是同一事物的兩種不同形式，質(zhì)量可以消失，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量。兩者之間有一定的定量關(guān)系；轉(zhuǎn)化成的能量E等于損失的質(zhì)量m乘以光速c的平方，即。由于光速是一個(gè)非常大的數(shù)值，因此極小量的質(zhì)量變化可以轉(zhuǎn)化為極大的能量，這就是核能的本質(zhì)。當(dāng)較重的原子核發(fā)生裂變時(shí)會(huì)發(fā)生質(zhì)量虧損，損失的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成巨大的能量。例如，1945年在日本廣島上空爆炸的原子彈，重440kg，鈾-235含量為45kg，而其中僅有1kg發(fā)生核裂變反響，反響中又僅有1g的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量，但它的威力卻相當(dāng)于16萬(wàn)噸黃色炸藥發(fā)生爆炸，瞬間摧毀了整個(gè)城市，并造成十幾萬(wàn)人當(dāng)場(chǎng)死亡。智能歸例：題型一知道核能的概念，知道獲得核能的兩種途徑。例1以下關(guān)于核能的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子中有原子核，所以利用任何物質(zhì)都能得到核能[B．到目前為止，人類獲得核能有兩種途徑，即重核裂變和輕核聚變C．原子彈和氫彈都是利用原子核裂變和聚變的原理制成的D．自然界只有在人為的條件下才會(huì)發(fā)生裂變闖關(guān)點(diǎn)撥核能是人們?cè)诮鼛资昀锇l(fā)現(xiàn)和利用的新能源．雖然各種物質(zhì)的原子里都有原子核，但在通常情況下并不能釋放能量．只有當(dāng)原子核發(fā)生改變──裂變和聚變時(shí)才伴隨巨大的能量變化．原子彈那么是利用裂變的鏈?zhǔn)椒错懼心茉跇O短的時(shí)間內(nèi)釋放出巨大能量的原理制成的，而氫彈那么是利用輕核的聚變制成的．自然界除了人為的聚變外，太陽(yáng)和許多恒星內(nèi)部都進(jìn)行著大規(guī)模的聚變反映，并以光和熱的形式將核能輻射出來(lái)。答選C例2關(guān)于核能的獲得，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．核反響堆是原子核裂變時(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)釋放出大量核能的裝置B．當(dāng)原子核內(nèi)部發(fā)生變化時(shí)會(huì)釋放出巨大的能量，核裂變和核聚變是獲得核能的兩種方式C．核電站是使核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的裝置D．目前，在核電站的反響堆中發(fā)生的是可控制的核聚變闖關(guān)點(diǎn)撥核反響堆是能夠緩慢平穩(wěn)地釋放核在裂變時(shí)放出的核能的裝置．可見(jiàn)在核電站的反響堆中發(fā)生的是可控制的裂變．反響堆中獲得內(nèi)能推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而得到電能．目前，受控核聚變正在研究之中，尚未用于核電站發(fā)電。答選C題型二知道核能應(yīng)用和可能帶來(lái)的問(wèn)題。例一座功率為120萬(wàn)千瓦的核電站，年發(fā)電量約為60億千瓦時(shí)．假設(shè)建一座功率相同的火力發(fā)電站，用熱值為2.93