第二十二章 能源与可持续发展 第2节 核能.doc

核能教案【教学目标】1.知识与技能了解核能、核裂变和核聚变；了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题。2.过程与方法培养学生的观察能力；初步分析问题和解决问题的能力。3.情感态度和价值观通过图画,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感。【教学重点】核裂变、核聚变。【教学难点】核裂变、核聚变的过程。【教学方法】合作 探究 交流【教学用具】 多媒体教学课件【课时安排】 1课时【教学过程】一、知识链接1、下列能源中，属于不可再生能源的是（ ） A、水能 B、风能 C、核能 D、太阳能 2、下列能源中，属于一次能源的是（ ） A、电能 B、酒精汽油 C、地热能 D、核能知识引入：你了解以下知识吗？核电站原子弹氢弹激发学生学习兴趣，引入新课。二、探究新知1、原子结构原子由原子核和核外电子组成。原子核有质子和中子组成，质子带正电荷，核外电子带负电荷，二者电荷量相等，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。以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。 2、 核能质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。 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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。核反应类型裂变：一个重核分裂成两个中等大小的核。聚变：两个轻核结合成一个较重的核的过程。1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。 1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。发生裂变的条件：用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。外界中子停止轰击，裂变也就停止了。思考：怎样才能让裂变继续下去呢？想想议议：将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？ 用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。3、核电站核电站就是利用核反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。 核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。 核电站中能量转化：核能-内能-机械能-电能核电站优点：消耗燃料少，成本低。秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。 存在的问题：放射性污染人体受放射性危害，轻者头晕、疲乏、脱发、红斑、白血球减少或增多、血小板减少；而大剂量照射，还会引起白血病及骨、肺、甲状腺癌变甚至死亡，放射性还能引起基因突变和染色体畸变 。原子弹：链式反应如果不加控制大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。 在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器原子弹爆炸了。学生观看原子弹视频4、 聚变将质量较小的原子核在超高温下结合成新原子核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。 发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，同时释放大量核能。大量轻核聚变，可在瞬间释放出惊人的能量。氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。 一个中子（随能量释放）氢弹爆炸的蘑菇云图片及视频 可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。 三、牛刀小试1、2011年3月14日，日本福岛第一核电站因冷却系统的故障，导致严重的核泄漏事故，引起了全世界的关注。(1)核电站是利用原子核发生_ (选填“裂变”或“聚变”)释放能量来发电的。(2)下面是核能发电中能量转化的过程，请将其补充完整。(3) “福岛核泄漏”事件引发了广泛的争议。请你对发展核电简述自己的观点。四、交流与升华（学生谈本节收获）1、原子结构2、核能3、核裂变4、核聚变五、社会调查阅读“STS”中的“核电站和核废料处理”。板书设计 22.2 核能一、原子结构：原子由原子核和核外电子组成。二 、原子核裂变-链式反应三、轻核聚变-氢弹 【教学反思】这节课表较抽象，但从课堂的反映可以看出，部分同学的知识面还是很宽的，他们对原子弹的了解出乎我的意料，有些同学甚至可以说出扔在日本的两颗原子弹的名称，他们说来津津有味，兴趣一下就提高起来，在此基础上我适时提出，原子弹为何有那么大的威力呢？促使学生想去了解这样的问题，再引导他们从原子核的结构到原子核的链式反应、热核反应，从而