3.7核能教學(xué)設(shè)計浙教版（2013）科學(xué)九年級上冊

教學(xué)設(shè)計

課程基本信息學(xué)科初中科學(xué)年級九學(xué)期秋季課題核能教科書書名：義務(wù)教育教科書《科學(xué)》九年級上教材出版社：浙江教育出版社教學(xué)目標(biāo)科學(xué)觀念：1.了解核能的特點，知道放射性的定義和三種射線，能利用核裂變和核聚變解釋原子彈和氫彈的基本原理。2.通過分析核電站的原理及能量轉(zhuǎn)化過程，形成能的轉(zhuǎn)化與能量守恒的核心概念和物質(zhì)與能量的跨學(xué)科概念，并形成能量觀、守恒觀與變化觀?？茖W(xué)思維：1.能通過比較不同能源，歸納核能的優(yōu)勢。2.能利用模型圖解釋鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的原理，說出核能的來源。態(tài)度責(zé)任：1.通過分析核污水排海的危害，培養(yǎng)熱愛自然保護(hù)自然的可持續(xù)發(fā)展觀，形成道德規(guī)范、人地協(xié)調(diào)等正確的社會責(zé)任感。2.通過分析各國大力發(fā)展核能的原因，認(rèn)識能源與社會的關(guān)系，會辨正地看待能源技術(shù)的發(fā)展對社會和環(huán)境的影響。3.通過對核能未來的展望，關(guān)心科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)心新能源的開發(fā)。4.通過了解我國的核能發(fā)展史，培養(yǎng)愛國熱情和家國情懷。教學(xué)重難點教學(xué)重點：1.核能的特點和應(yīng)用。

2.核電站的能量轉(zhuǎn)化。3.放射性的定義和三種射線。

教學(xué)難點：1.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的過程解釋。

2.核能發(fā)展與社會、環(huán)境的關(guān)系。教學(xué)過程一、污水排海真實情境一：2023年8月24日，福島第一核電站核污染水正式排海。并且此后數(shù)十年中，核污水都將持續(xù)排入海中。對這種毫不負(fù)責(zé)的行為，許多國家都表示了反對。二、問題解決1.問題提出：從科學(xué)的角度，針對核污水排海事件你產(chǎn)生了哪些問題？生：核污水是怎么產(chǎn)生的？核污水有什么危害？我們需要為此感到恐慌嗎？2.核污水是如何產(chǎn)生的呢？（1）核電站的基本原理。實際上核電站類似于一個大型水壺。核電站通過反應(yīng)堆中發(fā)生的核裂變放熱，回路中的水受熱變?yōu)檎羝?，蒸汽推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，最后汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電。師：根據(jù)核電站的原理，你能否分析出核電站的能量轉(zhuǎn)化過程？生：核能→熱能→機(jī)械能→電能（2）核泄漏。2011年3月11日，日本發(fā)生海嘯，導(dǎo)致福島第一核電廠反應(yīng)堆的放射性物質(zhì)泄漏。因為要用海水直接冷卻反應(yīng)堆，每天就會產(chǎn)生大約140噸的核污水。3.那么核污水有什么危害呢？由于反應(yīng)堆受損，核污水中含有大量放射性物質(zhì)。（1）什么是放射性？貝克勒爾和居里夫人等發(fā)現(xiàn)鈾、釷、鐳等元素能夠自發(fā)地放出穿透能力很強(qiáng)的射線。居里夫人把元素具有的這種輻射能力叫做放射性。展示云室中鈾放射性的動圖和放射性標(biāo)志。（2）核輻射中的三種射線？它們的本質(zhì)分別是什么？穿透能力如何？種類本質(zhì)穿透能力α射線高速運動的氦原子核流很弱,一張紙就能擋住β射線高速運動的電子流較強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鋁板γ射線能量很高的電磁波很強(qiáng)，能穿透幾十厘米厚的混凝土這些高能射線可能會破壞生物的DNA、蛋白質(zhì)分子等，從而造成基因突變、細(xì)胞死亡。而日本卻將含有放射性物質(zhì)的核污水直接排入了海洋，這些放射性物質(zhì)將隨著在洋流、水循環(huán)和食物鏈遍布世界，影響我們每一個人的生活。4.對此我們需要感到恐慌嗎？雖然日本的行為十分不負(fù)責(zé)任，但只要我們合理防護(hù)，原理輻射源、關(guān)注食物來源、保持個人衛(wèi)生，就不必談核色變。事實上我們一直生活在放射線的環(huán)境中。比如食物輻射、自然輻射等等，由于這些輻射都在安全劑量范圍內(nèi)，因此對人體沒有傷害。放射性現(xiàn)象還被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，如放射療法治療癌癥和利用放射線照射種子，進(jìn)行基因誘變來培育新的品種。只要我們合理利用放射性現(xiàn)象，就能造福我們的生活。三、大興核能真實情境二：雖然福島核電站的悲劇過去不久，但世界各國近年來卻都在大力投入，發(fā)展核能。四、問題解決1．問題提出：針對世界的這種趨勢你產(chǎn)生了哪些問題？如：我們?yōu)槭裁催€在大力發(fā)展核能？人類如何利用核能？核能發(fā)展的未來在哪兒？2.我們?yōu)槭裁催€在大力發(fā)展核能？各國如此鐘情于核能，是因為核能相較于其他能源有許多無法比擬的優(yōu)勢。（1）與化石燃料相比，100kg的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒產(chǎn)生的熱能可以煮沸一輛灑水車?yán)锏乃?，?00kgU235裂變產(chǎn)生的熱能則可以煮沸一整個西湖的水?？梢姾四艿哪芰烤薮蟆２⑶一鹆Πl(fā)電往往會產(chǎn)生SO2、煙塵等大氣污染物，而核能發(fā)電則不會造成任何大氣污染?？梢姾四艿那鍧嵀h(huán)保。（2）與風(fēng)力或太陽能發(fā)電相比，風(fēng)力或太陽能發(fā)電的效率取決于天氣，但核能則可以持續(xù)、穩(wěn)定地發(fā)電。可見核能的穩(wěn)定可靠。這些優(yōu)點讓核能成為了各國理想的未來能源。3.人類是如何利用核能的？（1）核能發(fā)展史1898年1902年居里夫人發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙和鐳；1905愛因斯坦提出了質(zhì)能公式；1938年奧托哈恩發(fā)現(xiàn)核裂變；1938年約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。（2）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指什么呢？引導(dǎo)學(xué)生描述鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程，繪制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的示意圖。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)能使巨大的核能在瞬間釋放，原子彈就是據(jù)此建造的。除了核裂變，我們還可以通過將兩個輕的原子核結(jié)合成一個較重的原子核來獲得能量，這樣的核反應(yīng)過程成為核聚變，氫彈依據(jù)核聚變原理建造的。介紹“兩彈一星”元勛為加強(qiáng)我國的國防力量和提高我國的世界地位，也為維護(hù)世界和平做出的巨大貢獻(xiàn)。4.核能發(fā)展的未來在哪兒？介紹核聚變能量巨大、原料豐富、產(chǎn)物安全等優(yōu)點。今年8月，我國新一代