22.2《核能》教案

《核能》 本节的内容安排在“能源家族”之后，“太阳能”之前，在知识结构上有承前启后的作用，本堂课体现了新课标要求，注重让学生经历从生活在物理，从自然到物理的认识过程，经历基本的教学探究实验活动，了解科技发展，从而融入到现代社会中。 【知识与能力目标】 1、常识性了解原子和原子核的组成。 2、常识性了解裂变、链式反应、聚变的大致情况和原子弹、氢弹的制造原理及核反应堆的作用。 【过程与方法目标】 通过阅读学习相关知识，养成学生关注高新科学技术在生产和生活中的应用。 【情感态度价值观目标】 养成学生的科学态度和探索精神，启发学生树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想。 【教学重点】 了解原子核裂变和链式反应，核聚变的原理及如何利用核能更多的给人类造福。 【教学难点】 原子核裂变和链式反应，聚变的原理。 多媒体课件、火柴等。 新课引入： 展示图片1：1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。 展示图片2：1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量的呢？随后，1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功，氢弹和原子弹的原理相同吗？ 知识讲解： 核能 原子结构 以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。 原子由原子核和核外电子组成。 （1）氢原子由原子核和一个核外电子组成。 原子核有一个质子，质子带正电荷，核外电子带负电荷。二者电荷量相同。 （2） 氧原子由原子核和八个核外电子组成。 原子核有八个质子和八个中子，由于中子不带电，所以正负电荷量仍然相同。 核能 质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。 质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。 核裂变 1、发生裂变的条件 通过看书知道1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？ 链式反应 用火柴模拟类比链式反应，将火柴搭成如课本图示的结构，点燃第一根火柴后，观察所发生的现象。 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。 3、核电站利用核能发电 展示核电站的动画，讨论核电站的能量转化。 4、核武器———原子弹 核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆的作用就是控制链式反应。如果链式反应不加控制，就会释放出巨大的能量。这就制成了原子弹。中国人民热爱和平，但为了抵制核大国的威胁，于1964年10月16日第一颗原子弹试验成功。我们制造原子弹是为了消灭原子弹。我们需要和平利用核能。 核聚变 发生聚变的条件 前面的学习知道电能生磁，磁能生电。科学家利用逆向思维的方法发现，两个较轻的原子核，在超高温下结合成新的原子核，同时释放出核能的过程叫聚变。有时称为热核反应。 氘核与氚核在超高温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。 核武器———氢弹 氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。核聚变目前无法控制，但可以用来制造氢弹。我国科学家用不到三年的时间研制，于1967年6月17日，第一颗氢弹试验爆炸。氢弹的威力大于原子弹。 可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人 ... ...