九年级科学上册 第3章 第7节 核能教学设计 浙教版

1、核能教学目标 一、知识与技能1、能够清楚的表达核能的概念，以及利用核能的两种方式；2、能够说出核电站的工作原理已经能量转换的方式。二、过程与方法1、通过图片及讲解，认识链式反应和热核反应的区别；2、通过大量的事例，了解核能的优点以及核能开发可能带来的问题。三、情感、态度与价值观1、通过对核电站的了解使学生体会到科学技术对人类社会带来的巨大变化；2、通过对核事故的了解使学生认识到：科学技术是在不断的进步的。2学情分析 由于核能、裂变、聚变、链式反应等概念均涉及到核反应知识，而学生头脑里，这部分知识是一个空白。因此，讲授过程中要贯彻通俗性原则，不宜过深，尽可能采取恰当的比喻、图片、视频等来帮助学生

2、理解这些知识。本节课通过学生感兴趣的内容着手，例如核能的威力、核电站的工作原理、核泄漏处理方法等，结合实际，激发学生的求知欲。3重点难点 1、获取核能的两种方式2、区别可控制和不可控制的链式反应4教学过程4.1.1教学活动活动1【讲授】九上第三章第7节核能 （一）创设情境，新课导入材料：1945年8月6日和8月9日，美国将两颗原子弹“小男孩”和“胖子”，分别投到了日本广岛市和长崎市。广岛市80%的建筑物化为灰烬，6.8万人当场丧生，长崎市60%的建筑物被摧毁，当场伤亡8.6万人。该地区核爆炸的幸存者患了各种怪异的后遗症，在随后的几年中，又有大批人痛苦的死去。1、原子弹巨大的威力从何而来？2、原

3、子弹的能量既然这么大，能否应用到我们的生活生产中呢？3、原子弹爆炸后，为何在之后的几年有大量的人痛苦的死去？（二）新课学习知识回顾：原子核的结构： 质子（带正电） 原子核 中子（带负电）原子 核外电子（带负电）讲述：质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的，但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能。一、什么是核能？由于原子核质量的变化而释放的巨大能量叫做核能，也叫原子能。二、获取可能的两种方式？重核裂变、轻核聚变（一）（重核）裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出能量的程。【提问】：核反应中

4、存在着大量的铀，一个铀裂变又会产生新的中子，难道反应会就此罢休么？【总结】：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铀核发生裂变随着一个铀核裂变的发生，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。【延伸】1千克铀235全部裂变，释放的能量超过2500吨标准煤完全燃烧时释放的能量。若标准煤的热值为2.93107焦/千克，求1千克铀全部裂变释放的能量为多少焦？解析：Qqm=2.93107焦/千克2.5106千克7

5、.331013焦.【应用】原子弹 如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会引起大量的铀核发生裂变，在短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈的爆炸。原子弹就是根据这个原理制成的。（二）（轻核）聚变【提问】理解了重核裂变的概念，同学们你们能不能自己先说说看什么是轻核聚变呢？ 2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程叫聚变。【提问】我们已经知道重核裂变需要中子去轰击质量较大的原子核，请同学们思考下，轻核聚变需要的条件？聚变必须在极高的温度和压强下进行，所以也叫热核反应。【应用】氢弹 根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。即单位质量的聚变比裂变释放的能量要多。目前聚变

6、还不能人为控制。【解释】为何单位质量的聚变比裂变释放的能量要多？【思考】自然界只有在人为的条件下才会发生聚变吗？ 三、核电站【提问】核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制核能的释放？ 目前的核电站都是控制裂变的链式反应的速度。使核反应缓慢地进行裂变而工作，并源源不断地释放核能。（加强理解原子弹的链式反应是不可控制的，核电站的链式反应是可控制的）核电站的核心是核反应堆。其工作过程是：核裂变产生大量热量使水变成高温的水蒸汽，水蒸气推动汽轮机运转，把内能转化为机械能；汽轮机再带动发电机发电。得到电能。【比较】：比较火力发电站、风力发电站、水力发电站、核电站能量转换。火力：化学能机械能电

7、能风力发电站：风能机械能电能水力发电站：重力势能机械能电能核电站：核能内能机械能电能【提问】：请同学们比较下核能发电的优点。优点：消耗燃料少。只需要很少的核燃料，就能产生大量的电能。污染少。核电站不排放烟尘和二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对环境的污染比火力发电站小得多。成本低。从长远看，核能发电成本远低于火力发电。四、放射线当然核反应也有缺点：例如建造核电站成本过高，核反应产物需要严格处理。同学们知道为什么我们要处理核反应的产物么？原子核在裂变和聚变时会产生许多肉眼无法看见、能量很高的射线，如射线、射线、射线。（注：放射性物质不一定是核反应的产物，许多天然物质也具有放射性） 射线：带2个单位正电荷，是氦原子核射线：带1个单位负电荷，是高速的电子流 射线：电中性放射线的利和弊：利：可用于机械设备探伤、；如检查金属板内部有无砂眼、裂纹（裂痕）等。处理种子变异，培育出新的优良品种，使农