22.2 新能源的发展 教学设计 2025-2026学年人教版（2024）九年级全册

第2节　新能源的发展 1.物理观念：了解核能的特点及其来源与利用，知道太阳能的由来，了解利用太阳能的方式及其新进展，能利用能源的知识解释生活中的有关现象。 2.科学思维：了解核能利用及核废料处理的实例，能表达自己的观点，具有初步的科学论证能力。 3.科学探究：结合实例认识地球上的大部分能源来源于太阳能，能提出问题，能用能量转化和转移的观点形成猜想与假设。 4.科学态度与责任：通过了解我国在核能利用方面的新成就，增强民族自豪感和使命感，体会新能源开发对人类生存和社会发展的推动作用。 1.教学重点：核能、太阳能的特点及利用方式。 2.教学难点：核能产生的两种方式和太阳能在不同利用方式中的能量转化原理。 面对能源利用的挑战，人类要有危机意识，节能减排的同时还需聚焦新能源的开发。通过上节课的学习，我们已经知道核能和太阳能是两种重要的新能源。 [提问]核能和太阳能是如何产生和利用的呢？ 任务一　核能 教师活动 学生活动 [讲解过渡]“华龙一号”全球首堆———福清核电5号机组位于福建福清核电基地（如图），从2022年8月18日开始运行至今，单台机组年发电量近100亿千瓦时，可满足中等发达国家百万人口的年度生产和生活用电需求，相当于每年等效减排二氧化碳约816万吨，植树造林7000多万棵，为世界提供源源不断的绿色动力。 [提问]什么是核能？核能是如何产生的呢？核电站是如何利用核能来工作的？在解决这一系列问题之前，我们先来回顾一下原子的结构是怎样的？ [讲解]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，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量。这种能量就是核能。 [引导自学]阅读教材P195“裂变”，思考下列问题： （1）什么是裂变的链式反应？ （2）裂变的链式反应如果没有加以控制，那会怎么样呢？ （3）可控的链式反应的应用是什么？ [展示]介绍我国第一颗原子弹爆炸。 [提问]核电站是通过受控的核裂变来进行工作的，那么核电站是如何利用核能的？ [讲解]随着我国具有完全自主知识产权的第三代百万千瓦级核电技术机组———华龙一号的建成，我国的核能发电技术已居于世界先进地位。我国已经成功建成并投入运行的核电站还有深圳大亚湾核电站、浙江秦山核电站等。 [引导自学]阅读教材P196“聚变”，思考下列问题： （1）什么是聚变？ （2）聚变的应用有哪些？ [展示]介绍我国第一颗氢弹爆炸。 [提问]氢弹的主要材料是什么？氢弹与原子弹相比，哪个威力更大？ [讲解]在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。因此可以说，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，比原子弹爆炸的威力更大。太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约为6000℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去。太阳这个巨大的“核能火炉”已经“燃烧”了近50亿年。 在地球上，氘可从海水中大量提取，氚可通过锂与中子反应生成，地球上的海水和锂资源很多。因此，核聚变的原料相当丰富。核聚变反应产物主要是氦气，几乎不产生温室气体，也没有核裂变那样长期放射性核废料问题，对环境更加友好。 [提问]如何实现可控核聚变，如何利用可控核聚变释放的核能？ [讲解]相信在不久的将来是可以实现的。我国正在采用不同方式进行可控核聚变的研究，中国科学院建造的环流器EAST实现了1000s以上的长时间运行，中国工程物理研究院等单位建造了“神光Ⅲ”激光约束核聚变研究装置。与化石燃料一样，核燃料在自然界中也是有限的，核能属于不可再生能源。 [引导自学]科学是双刃剑，利用好给人类造福，否则，会给人类造成巨大的灾难。请同学们 ... ...