九年级科学上册 6.2核能的释放第一课时教案 华东师大版

1 核核 能能 的的 释释 放放 教学目标 1 常识性了解裂变 链式反应 聚变的大致情况和原子弹 氢弹的制造原理 以及核 反应堆的作用 2 知道核能是从原子核内部释放出来的能量 比化学能大的多 3 常识性了解研究可控核聚变的重大意义 启发学生想象人类开发利用核能的美好前 景 激发学生努力学习科学技术的热情 4 进行科学研究方法的启蒙教育 了解我国核能发展史 激发学生热爱科学 热爱祖国 的情感 教学重点及难点 1 人类开发新能源的重要性 2 核能的 概念 核能的优点 3 重核裂变是核电站 原子弹的应用原理 4 轻核聚变是太阳能及氢弹的应用原理 教学方法 谈话讲授法 教具 多媒体课件 显示原子和原子核 链式反应的情况 演示一些相关图片 教学课时 二课时 教学过程 第一课时 1 新课导入 教师 请同学们谈谈当今世界 人类在使用哪些能源 学生活动 学生踊跃发言 煤炭 石油 天然气 水能 地热能 太阳能 风能 核能等 教师 我们知道 像石油 煤 天然气等化石燃料 是经过漫长的地质年代才形成 的 人类大量开采消耗以后 短期内无法恢复 以中东地区的石油为例 尽管探明储量占 世界一半以上 但如按现在的开采速度 也只能维持 30 40 年 总有一天要消耗待尽 因 此人类正在积极地开发利用可再生能源 也就是人们所称的 新能源 在现有能源即将出 现危机之时 人们很自然地把目光转向储量更丰富 使用起来更清洁和可以再生的新能源 本节课我们来介绍新能源中的核能 2 新课讲授 板书 一 核能 教师 什么叫核能 多媒体播放 核能是一种先进的 可以替代常规能源的新能源 目前世界上利用核能发电的核电站 已有 400 多个 其年发电量约占全球年发电总量的 17 到下世纪 核能有可能成为一些 国家的主要能源 要了解核能是怎么回事 就需要从物质结构 原子和原子核的组成说 起 多媒体显示原子和原子核结构图 科学家们在天然放射性现象的 研究中 发现了极 其微小的原子核内部还有结构 原子核也是可以变化的 为了研究原子核内部的结构 物 理学家们尝试用粒子去 轰击 原子核 最初是用 粒子去轰击 后来又用质子 中子去轰 击 发现都能引起原子核的变化 核反应 而且发现在某些核反应过程中能释放出大量 2 能量 由于原子核的变化而释放的巨大能量 我们把它叫做核能 板书 原子核在转变过程中所释放的巨大能量叫做原子核能 也叫核能 教师 同学们认为 核能与化学反应所释放的化学能相比哪个能量更大 学生 异口同声 核能 教师 没错 而且大很多 举个例子 我们若能把一克氮核全部转变成氧核时 所 释放的能量就相当于燃烧 4 吨煤所释放的化学能 但同学们 要注意的是原子核并不轻易 地转变 阅读 原子核能与质能关系 请学生来谈谈看法 教师 那么核能在释放的过程中 原子核内到底发生了怎样的转变呢 提出以下几个问题 指导学生阅读 P137 138 的三段文字 1 什么叫重核的裂变 2 什么叫链式反应 3 核电站和核反应堆在链式反应时的区别 学生 认真阅读 2 3 分钟 教师 经过科学家们的大量实验研究和理论分析 发现释放核能可以有重核的裂变 和轻核的聚变两条途径 板书 二 重核的裂变 教师 结合多媒体讲解 科学家们发现 用中子去轰击质量数为 235 的铀 铀核 会分裂成大小相差不大的两个中等质量的原子核 这种现象叫做重核的裂变 教师 请同学们看书上的 铀核的链式反应图 四人一小组展开讨论 重核的裂变 释放核能的具体过程 学生活动 学生经讨论回答 教师 裂变后的产物以很大的速度向相反方向飞开 与周围的物体分子碰撞 使分 子动能增加 核能转化成周围物体的内能 实验表明 裂变时释放的核能十分巨大 从图 中我们可以看到 铀 235 只有在中子的轰击下才能发生裂变 放出核能 那么是不是要不 断地从外界提供中子 才能维持铀核的不断裂变呢 科学家们从实验中发现 铀 235 核 在受到中子的轰击后 裂变成 2 个差不多大小的新粒子的同时 还释放出 2 3 个新中子 这 2 3 个中子又去轰击其它铀 235 核 引起 2 3 个新铀核裂变 又各放出 2 3 个中子 这些中子又去轰击更多的轴核发生裂变 随着一个轴核裂变的发生 会引起越来越多的 铀核发生裂变 这样 裂变就不断地自行持续下去 这种现象叫做链式反应 板书 连锁式的铀核裂变反应叫链式反应 教师 若这种原子核裂变的连锁反应不加控制 会发生什么后果 学生 重核裂变不断地进行放出巨大的能量 教书 对 如果空间有限就会发生大爆炸 这就是原子核的应用原理 让学生看教 材上我国第一颗原子弹爆炸后引起蘑菇状烟云的示意图 说明 原子弹爆炸时 立刻发出 强烈的闪光 可照亮 100 千米以内的天空和地面 闪光后 天空出现一个火球 并迅速上 升 火球冷却后变成褐色烟云 同时地面上升起的尘土和烟柱一起形成可上升到 15 千米 高空的蘑菇状烟云 原子弹爆炸时还发出极其强烈的爆炸声 几十千米以外也可听到 那如果我们能有效的控制住链式反应的速度的话 就能让核能稳定持续的释放 供我 们人类所需 我们把这种核反应装置叫核反应堆 核反应堆可利用来做什么呢 学生 建造核电站 利用核能发电 教师 这就是目前和平利用原子核能的主要途径 人们已经成功地生产出各种规格 的核反应维 它是核潜艇 核动力破冰船 核电站等设施的核心部件 让学生看教材上我 国第一座核反应堆外貌图 彩图 说明 建造核反应堆 对材料 技术 安全防护设施等 3 都有很高 很严的要求 不但需