沪科版选修35 5.4　核能利用和社会发展 教案.docx

第五章：核能与社会 目： 物理 授课时间：第 19周 星期 三 2017 年 6 月 21日 单元（章节）课题第五章：核能与社会本节课题5.4核能利用和社会发展课标要求1.了解聚变和聚变反应特点，知道聚变的条件.(重点)2.会写聚变方程并能计算聚变释放的能量.(重点)3.了解受控热核反应的装置“托卡马克”以及我国对受控热核反应研究的成果.(重点)4.了解核能的优越性，核安全性与核废料处理的方法. 三维目标（一）知识与技能了解聚变和聚变反应特点，知道聚变的条件.(重点) 学 （二）过程与方法会写聚变方程并能计算聚变释放的能量.(重点)（三）情感、态度与价值观了解受控热核反应的装置“托卡马克”以及我国对受控热核反应研究的成果.(重点)了解核能的优越性，核安全性与核废料处理的方法. 学 教材分析不能正确判断聚变、裂变、衰变及人工转变的方程.这是由对以上四种核反应方程的理解不到位造成的.这四种方程在形式上很相近，因此判断时容易混淆出错，要想正确判断必须抓住它们的实质：核聚变是轻核结合成质量较大的核，也会放出中子；重核裂变时铀核捕获中子裂变为两个或更多个中等质量的核，并放出几个中子；人工转变常用粒子或中子去轰击原子核，产生新原子核并放出一个或几个粒子；衰变是原子核自发地转变为另一种核，并向外辐射出粒子或粒子的反应，衰变根据向外辐射粒子的不同分为衰变和衰变两种.学情分析教学重难点重点：核安全的防护措施。难点： 学技术的双面效应。提炼的课题了解核能的优越性，核安全性与核废料处理的方法. 教学手段运用教学资源选择本节教学ppt，图片。教 过 程环节 学生要解决的问题或任务教师教与学生学教师个性化修改一、核能的优越性 学 1核燃料提供的能量巨大；2核燃料储量丰富；3核燃料的运输、储存方便；4使用核燃料清洁、卫生，对环境污染小。预习交流1为什么说核燃料提供的能量巨大？答案：计算表明，1 g铀全部裂变释放的能量相当于2 700 t标准煤完全燃烧放出的能量，地球上所有的常规能源都无法跟核能相比。二、核安全与核废料的处理1核电站为了确保安全，防止放射性物质的泄露，设置了4道安全屏障：（1）二氧化铀陶瓷体燃料芯块，可以把98 以上的裂变产物滞留在芯块内，不向外释放。（2）性能良好的锆合金包壳把燃料芯块密封在其中，能够经受各种工作情况的考验，保证密封良好。（3）反应堆压力容器和冷却回路构成的压力边界保证结构的完整性。（4）由钢筋水泥构成的安全壳，能承受事故发生的压力并保证密封良好，防止放射性物质外泄。2废料处理方法（1）后处理技术：从用过的核燃料中回收铀、钚等，这样可以收回97 的核燃料，只需处理其他3 的放射性废料。（2）固化处理：低、中放射性废料用沥青固化或水泥固化后，储藏于地下浅层废料库；高放射性废料用玻璃固化后，储藏于地下深层废料库。预习交流2核物理学家卢瑟福在1915年说：“我希望人们在学会和平相处之前，不要释放镭的内部力量。”你是怎样理解卢瑟福的这句话的含义的？答案：核能力量巨大，若用于建设、改善人类生活，是很好的；但若是利用核能制作武器，也是杀伤力最大的。这句话充分彰显了卢瑟福作为一个 学家对人类负责的伟大情怀。一、核能的优越性为什么说核能的使用比常规化能源清洁卫生？答案：常规化能源燃烧时要排放大量二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、煤渣及烟灰等，它们都是造成温室效应和酸雨的罪魁祸首，煤中还含有少量的放射性物质，如铀、钍、镭等。核电站不排放二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等造成温室效应和酸雨的气体及烟尘。只要设计良好、管理完善，就不会发生核泄漏。 学 二、核安全问题2011年3月11日，日本因地震及海啸导致了福岛核电站1号反应堆发生了核泄漏，对电站附近居民和海洋产生了一定程度的核辐射污染。核电站的安全性问题的严峻性再次刺激着人类的神经。那么，核电站的核反应堆有几道安全屏障？答案：核反应堆为确保安全设置了4道安全屏障：陶瓷燃料芯块、锆合金包壳、压力边界、水泥钢筋构成的安全壳。关于核能的利用，下列说法正确的是（）。a核电站的反应堆将释放的核能转化为蒸汽的内能，再转化为电能b采用“内爆法”促使链式反应，做成的原子弹设计难度大，但燃料利用率高c核电站对环境的污染比燃煤发电大d核燃料的危害主要是其具有放射性答案：abd解析：核电站的能量转化过程为核能到内能再到电能，a正确。“内爆法”难度大，但燃料利用率高，b正确。核电站不排放二氧化碳、氮氧化物等造成温室效应或酸雨的气体及烟尘，有利于环境保护，c错误。放射性对人体和环境都有危害，d正确。核能的实际应用有两个方面：1少数国家拥有的核武器，核武器是很有毁灭性的武器，联合国通过一系列条约和协定，限制各国制造和使用核武器，甚至要求全面销毁核武器。2多数国家建设的核电站。和平利用核能，是人类为摆脱日益紧张的能源危机而寻找到的一条有效途径，虽然在和平利用核能的过程，有过意外的核泄漏，如前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏事故和最近的日本福岛核泄漏事故，但这不会影响和平利用核能的努力，只