22.2 新能源的发展 教案2025-2026学年度人教版物理九年级全一册

/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科 22.2　新能源的发展 【知识要求】 1.了解原子核的结构。 2.了解核能、裂变、链式反应和聚变的有关知识。 3.认识核电站，知道核能的优点和可能带来的问题。 4.了解利用太阳能的方式。 【教学重难点】 1.获取核能的两条途径———重核的裂变和轻核的聚变。 2.核电站的原理。 视频材料 教师展示核电站、蘑菇云图片，并播放我国第一颗原子弹爆炸视频。 教师提问：原子核在发生变化时，会释放出巨大的能量，这种能量是如何产生的呢？ （一）核能 教师启发：要了解核能是如何产生的，先来了解一下原子结构，请阅读课本“核能”相关内容并结合图22.2－1，归纳： 1.原子结构：原子是由原子核和核外电子组成的，电子在绕核运动。 2.原子核结构：原子核通常是由质子和中子组成的，质子带正电，电子带负电，原子核吸引电子绕核运动。 3.原子质量分布情况：原子的质量几乎集中在原子核中，质子和中子的质量几乎相同。 4.原子体积情况：原子核的体积相对于原子的体积来说非常小，若把原子和原子核都看成一个球体，原子半径的数量级为10－10m，原子核半径的数量级为10－15～10－14m，原子核在原子中相当于足球馆里的一个鸡蛋。 5.核能：原子核发生变化时，可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能。 展示链式反应原理的动画，并结合课本“裂变”相关内容，归纳： 1.裂变：用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，称为原子核的裂变。 2.链式反应：用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会继续轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。 教师提问：在链式反应中，可以通过控制中子数量来控制链式反应的速度。可控的核裂变在实际中有什么应用呢？不加控制的核裂变又应用在哪呢？ 学生讨论、交流后回答：可控的核裂变应用于核能发电、核动力航母等，不加控制的核裂变应用于原子弹等。 教师投影核电站图片，并介绍我国核电站的情况。 核电站：利用核能发电的电站，它的核心设备是核反应堆，核反应堆中的链式反应是加以控制的，是在人为控制下缓慢释放核能的。 原子弹：链式反应不加控制，大量原子核在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。 例题讲解： 【例1】下图所示为核电站的发电流程图，在核电站发电的过程中，能量转化的先后顺序是（　　） A.核能→化学能→机械能→电能 B.核能→机械能→内能→电能 C.核能→内能→机械能→电能 D.核能→内能→化学能→电能 　　【解析】由题图可知，核电站发电的过程中是利用核能来加热水，得到高温、高压的蒸汽，利用蒸汽来推动涡轮机转动，再利用涡轮机带动发电机发电，所以核电站发电时能量转化的顺序是核能→内能→机械能→电能。 【答案】C 【例2】下列关于原子弹与核电站的叙述，正确的是（　　） A.原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速度 B.原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速度 C.原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速度 D.原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速度 　　【解析】原子弹及核电站都是利用了原子核的裂变释放能量，只不过原子弹对于裂变的速度不加控制，而核电站控制裂变的速度，让能量得以缓慢释放。 【答案】C 我们已经了解到重核可以裂变成质量较小的核，那么质量较小的核能否聚合成质量较大的核呢？如果能，是否也能放出大量的能量？ 学生阅读课本“聚变”相关内容，归纳： 1.氘核与氚核在超高温和高压下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能，这一过程就是聚变。聚变反应要 ... ...