人教版初中物理九年級下冊課時20 第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展 認識核能發(fā)電 教案

人教版九年級物理第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第二節(jié)核能課題走近核能發(fā)電（線上教學(xué)）作者廣州市第七中學(xué)．知識與技能(1)了解核電站中核能的獲取方式。(2)認識核能發(fā)電的利弊。教學(xué)目標．過程與方法通過教師引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生求知欲，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力。3.情感、態(tài)度與價值觀在學(xué)習(xí)過程中，體驗科學(xué)探究的方法和態(tài)度。教學(xué)重點核電站中核能的獲取方式教學(xué)難點客觀地看待核能發(fā)電教學(xué)準備多媒體課件教學(xué)方法觀察法、歸納總結(jié)課時安排20教學(xué)過程備注一、創(chuàng)設(shè)情境、引入新課只要講到核能發(fā)電，有些人就會想到1986年的切爾諾貝利核電站事故，它是人類和平利用核能史上的一次大災(zāi)難。二、進行新課1、核電站工作方式1那么像切爾諾貝利這類型的核電站是如何利用核能發(fā)電的呢？（展示圖）功，帶動發(fā)電機發(fā)電的。2、核能及其釋放那么核電站核反應(yīng)堆中的核能是從哪里釋放出來的呢？展示圖)裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就有可能會釋放出驚人的能量，這就是核能。235235235就是表示這個鈾原子核里含有的質(zhì)子和中子的總數(shù)是2352-3個新的中子并釋放2這就是裂變中的鏈式反應(yīng)。所以說核反應(yīng)堆中的核能就是從一系列的鈾核裂變中釋放出來的。假設(shè)每次鈾核的裂變只產(chǎn)生兩個中子，通過視頻我們了解一下鈾核的裂變情況會是怎樣的。（播動畫）我們再仔細分析一下，經(jīng)過這一系列的鈾核裂變后，每一代生成中子的個數(shù)是怎么變化（展示圖）學(xué)生答：第一代2個，第二代4個，第三代8個，不斷地乘以23對的，如果有第四代就是16個，這些中子的個數(shù)是成指數(shù)倍增長的。1kg鈾2352000t無煙煤完全燃燒時釋放的能量。一座1千百萬瓦的核電站一年只需30噸的鈾燃料，面對著化石能源已經(jīng)越用越少的情況，不少國家都想大力發(fā)展核能發(fā)電。核能的釋放是要平穩(wěn)的而且受控的，我們可以通過減少中子的方式來加以實現(xiàn)。2會怎么做呢？學(xué)生回答：每一代就只剩2個中子，吸收多余的（在圖上指示）第一代已經(jīng)產(chǎn)生2個中子，就不用處理了，讓它們轟擊下面的兩個鈾核，42個我就吸收這2個留下2的24224那如果我們把第二代剩下的兩個中子都吸收掉呢，反應(yīng)會怎樣？（在圖上指示）學(xué)生答：停下來了。中子都沒有了，這些鈾核當然也不會發(fā)生裂變。硼鎘等易于吸收中子的材料制成一根根的控制棒那如果現(xiàn)在要減緩核反應(yīng)速度，你會如何改變插入反應(yīng)堆中控制棒的數(shù)量呢？提示一下，要減緩反應(yīng)速度就得吸收中子學(xué)生答：要減緩核反應(yīng)速度，也就是增加吸收中子的數(shù)量，就增加插入控制棒的數(shù)量。那如果現(xiàn)在要加快核反應(yīng)速度，你又會如何改變插入反應(yīng)堆中控制棒的數(shù)量呢？學(xué)生答：要加快核反應(yīng)速度，就減小插入控制棒的數(shù)量呀！原子彈的倍以上。3、核輻射的危害及防護5那么事故中這么大量的輻射是從哪釋放出來的呢？釋放出什么？（指示圖片）學(xué)生答：釋放出rrr射線與x還是小呢？（指示圖片）學(xué)生答：它波長比x射線短，頻率更高R600名工人接觸的6最高輻射劑量在800msv-16000msv之間，這些輻射都屬于上幾節(jié)課我們講的電離輻射。根據(jù)上圖的輻射危害你考慮一下這么大的電離輻射對人會有什么影響？（展示圖片）學(xué)生答：會惡心嘔吐，白血球減少，產(chǎn)生射線疾病，會死人的喔！數(shù)據(jù)指出這600名工人其中有134人患上急性放射性疾病，283個月內(nèi)死亡。輻射的危害如此之大你會采取些什么措施保護人們的安全呢？有點難度對吧！大家可以聯(lián)系一下之前電磁波中所學(xué)的電離輻射防護方式。分別是縮短時間，降低劑量，所以提示我們可以怎么做呢？學(xué)生答：逃走??！光撤離就可以了嗎？損毀的核反應(yīng)堆還在釋放射線呀！學(xué)生答：封住放射源嗯，我們要想辦法封住它那用什么封呢？看看這個圖能給你些什么提示！7學(xué)生答：一定厚度的混凝土封還有人都撤走了誰去干這些活？學(xué)生答：可以找機器人干這些活想法挺好的，也正如大家所說事后蘇聯(lián)政府把反應(yīng)堆周圍30公里半徑范圍劃為隔離區(qū)，13.5“石棺”，在這石棺有可能出現(xiàn)坍塌時，我們又做了一個新石棺把舊的石棺覆蓋起來，據(jù)說這個石棺能保證100年安全穩(wěn)定的。至于機器人清理究竟可不可行？大家通過當時的記錄了解一下當時機器人的工作情況是怎么樣的?。úヒ曨l）機器人在這么高輻射的環(huán)境下出現(xiàn)故障無法工作，所以許多高污染地區(qū)還是依賴人工清清理的人員還是受到嚴重的輻射傷害。8的代價，因此人類在使用核能發(fā)電的同時也要避免核事故的發(fā)生。漏到反應(yīng)堆廠房中。第四道安全殼即反應(yīng)堆廠房，它是一個高大的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)筑物，有良好的密封性。4、核電站的安全可能會威脅到核反應(yīng)堆的安全呢？學(xué)生答：控制棒失靈呀！學(xué)生答：地震呀！核電站還訂立了不少規(guī)章制度，像我國就規(guī)定了放射工作人員一年內(nèi)有效輻射劑量不能超過50mSv。在設(shè)備和管理上全方位地確保核電站的安全運作。5、核廢料的處理放射性半衰期長達數(shù)千年、甚至幾十萬年。也就是這些核廢料在幾十萬年后還會傷害人類和環(huán)境。結(jié)合石棺的建造，你能用什么辦法把這些核廢料密封??？學(xué)生答：用水泥密封起來9很好用了剛剛學(xué)到的知識。密封了之后放哪里最好呢？學(xué)生答：找個沒人的地方，像沙漠荒地。這樣就可以解決問題了嗎？不著急，我們一起通過視頻看看大家想法對不對。（播視頻）其實對于高放射性核廢料處理我們一般還要先經(jīng)過冷卻之后再進行固化儲存。了一定的進展。我們一起來了解一下（播視頻）隨著科學(xué)的發(fā)展，相信不久的將來核廢料處理這個難題是可以解決的。三、小結(jié)把雙刃劍，我們要更加客觀地理性地看待核能發(fā)電，無須談“核”色變，但在使用過程中一定要增強安全意識，使核電更安全地更環(huán)保地為人類服務(wù)！四、提升布置任務(wù)大家現(xiàn)在再考慮一個問題核裂變中所需要的鈾燃料屬于可再生還是不可再生能源？學(xué)生答：不可再生也就是也有可能會用完的。那么根據(jù)核能的定義，還有什么方式也有可能釋放核能呢？學(xué)生答：質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合也可以10你會有更深切的體會！這節(jié)課就到此結(jié)束，謝謝大家！從切爾諾貝利事故開始，引入核電站的工作方式，解釋核能