第二节《核能》教学设计(人教版初三)

1、第二节?核能?教学设计人教版初三一教学目的1. 常识性了解核能和开释核能的两条途径裂变和聚变。2. 进行物理学研究方法的启蒙教育。3. 介绍我国科学家的成就，进行爱国主义教育。二教具铀核裂变、链式反响以及原子弹、氢弹爆炸后产生的蘑菇云挂图，我国试爆第一颗原子弹、 氢弹的录像资料及播放设备。三教学过程1. 引入新课教师： 科学家们在天然放射性现象的研究中， 觉察了极其微小的原子核内部还有结构， 原子 核也是能够变化的。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a粒子去轰击，后来又用质子、中子去轰击，觉察都能引起原子核的变化一一核 反响，而且觉察在某些核反响过程中能开释

2、出大量能量。 由于原子核的变化而开释的庞大能 量，我们把它叫做核能。2. 进行新课板书：第 2 节 核能1什么叫核能？板书：由于原子核的变化而开释的庞大能量叫做核能，也叫原子能。2开释核能的两条途径教师：通过科学家们的大量实验研究和理论分析， 觉察开释核能能够有重核的裂变和轻核的 聚变两条途径。重核的裂变教师结合课本 图 14-6 或挂图讲解： 科学家们觉察， 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局部，这种现象叫做裂变。裂变后的产物以专门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。 实验讲明， 裂变时开释的核能十分庞

3、大， 1千克铀-235 中的铀 核假设全部发生裂变，开释出的核能相当于 2500 吨标准煤完全燃烧时放出的能量，是同样 质量煤燃料时放出能量的 2.5 X 106倍。从图中看到，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，才能坚持铀核的不断裂变呢？科学家们从实验中觉察， 指着链式反响的挂图讲解 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，还开释 出23个新中子，这23个中子又去轰击其它铀 235核，引起23个新铀核裂变，又各 放出23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

4、核发生裂变。 如此， 裂变就不断地自行连续下去， 这种现象叫做链式反 应。假设对裂变的链式反响不加操纵， 在极短的时刻内就会引起大量的铀核发生裂变， 在极短的 时刻内就会开释出庞大的核能，发生猛烈的爆炸。原子弹确实是依照那个原理制成的。指着原子弹爆炸后升起的蘑菇云挂图 这确实是原子弹爆炸时开释的庞大核能产生的高温高压 气体向外扩散时所升起的蘑菇状烟云， 其上升的高度可达几百米， 其破坏力和杀伤力差不多 上十分庞大的。然而假设我们能够操纵裂变式反响的速度， 使核能缓慢地、 平稳地开释出来， 就能够代替化 石燃料，进行和平利用。能够缓慢地、平稳地开释裂变产生的核裂变的装置叫做核反响堆。 人们差不多

5、成功地生产出各种规格的核反响维， 它是核潜艇、 核动力破冰船、 核电站等设施 的核心部件。轻核的聚变科学家们在对核反响的研究中还觉察， 两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时， 也能 开释出核能，这种现象叫做聚变。由于聚变必须在极高的温度和压强下进行，因此也叫热核反响。例如把一个氘核 质量数为2 的氢核 和一个氚核 质量数为 3 的氢核 在高温、高压的环境下结合成一个氦核时，就会 开释出核能。氢弹确实是利用那个原理制成的。氢弹的威力比原子弹要大得多， 指着氢弹爆炸后升起的蘑菇云挂图讲 这是氢弹爆炸后升起的蘑菇云，比原子弹的威力要大几十倍。 我们最熟悉的太阳内部就在不断地进行着大规模的核聚变反

6、响，由此开释出的庞大核能以电磁波的形式从太阳辐射出来， 地球上的人类自古以来， 每天都享用着这种聚变开释出的核能。我国物理学家在核物理的研究方面也取得了重大成就。早在 40 年代，物理学家钞票三强和 何泽慧在法国学习和工作期间与法国两个研究生一起， 第一次觉察了铀核裂变的三分裂和四 分裂现象。解放后从 1960年开始，王淦昌等一批优秀的物理学家和其他人员，在西北高原 的实验室里，在荒无人烟的沙漠试验场中发奋图强、困难奋斗，通过4 年的艰辛工作，于1964 年 10 月 16 日成功地爆炸了我国的第一颗原子弹 播放我国第一颗原子弹试爆的的录像 资料 ，其研制速度之快，效率之高是世界上第一流的，现

7、在我们的运载工具- 火箭技术也已相当成熟了， 不但给自己发射卫星，还替外国发射卫星，信誉专门高。因此我国研制核武 器只是为了打破核垄断，抑制核讹诈，最终能够消灭核武器。人们现在还不能像操纵裂变那样有效地、 为所欲为地操纵聚变反响， 和平利用聚变开释的核 能，然而由于核聚变能够开释比裂变更大的核能， 而且不像裂变那样会产生较大的放射性污 染，其原料氘和氚等又比铀丰富得多， 因此操纵聚变反响是一个专门吸引人的课题。 目前世 界上许多国家都在积极研究聚变的人工操纵并已取得了一定的进展。 我们国家在这方面也没 有落后，自己研制的可控核聚变的实验装置 - 中国环流器 1 号已于 1984 年顺利启动，差不 多取得许多研究成果， 至今仍在连续工作中。 同学们今后也许能参与其中， 成为我国和平利 用聚变开释核能的有功人员，