6.1 核反应和核能 教案

核反应和核能 教学目标：? （一）知识与技能目标：? 1.知道原子核的人工转变、核反应的概念和规律.? 2.理解核能的概念，知道核反应中的质量亏损.?? 3.知道爱因斯坦的质能方程，理解质量与能量的关系.?? 4.会根据质能方程和质量亏损计算核反应中释放的核能.? （二）过程与方法目标：? 1.通过质疑、释疑的思维过程，提高分析探究问题的能力? 2.学习归纳、推理、迁移的科学方法? （三）情感态度与价值观目标：? 1.领略自然界的奇妙与和谐? 2.体会探索自然规律的乐趣,感悟大自然的博大精深? 3.激发使命感与责任感,培养将科学服务于人类的意识? 教学重点：? 1.核反应中的人工转变及核反应方程? 2.核能的概念.爱因斯坦的质能方程.计算核能.? 教学难点：纠正核能是质量转化为能量的错误理解．正确理解质量亏损? 教学方法：以讲授为主，辅之以学生课堂练习.先从原子核的天然衰变引出原子核的 人工转变，进而引入核反应的概念，总结出核反应遵从的规律；从核反应中的γ辐射引入核能的概念，再从核反应中的质量亏损引出爱因斯坦质能关系，最后说明在核反应中释放能量与质量亏损密切相关，给出公式△mc2，再通过学生的课堂练习加以巩固.? 教学过程： ㈠创设情境、激趣导入???? ?㈡自主、合作、探究??? ??㈢板书设计? 一、核反应? 1.核反应：在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。? 说明：1核反应既不是化学变化，也不是物理变化，核反应是核变化。? ??2核变化包括原子核的衰变和核反应? 3核反应包括原子核的人工转化、核裂变、轻核的聚变（有时把衰变也称作核反应） 这节课学习原子核的人工转化：在1919年，卢瑟福用粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素———氧17和一个质子，第一次实现了原子核的人工转变。? 2.原子核的人工转变：用粒子（或或……）轰击原子核使之发生变化的过程，叫做原子核的人工转变。（或说：用人工方法使原子核发生变化的过程，叫做原子核的人工转变）（原子核的人工转变是核反应中的一种。）? （1）质子的发现（1919年）：卢瑟福? （2）中子的发现（1932年）：查德威克? 3.核反应的规律：在核反应中，质量数和电荷数都守恒? ［教师点拨］科学家们发现，虽然质量数守恒，但反应前的原子核的总质量与反应后的原子核的总质量并不守恒.（但反应前后的物质的总质量是守恒的。造成反应前后原子核的总质量不守恒的原因：是生成物中的光子或其它粒子带走了一些质量） ?4.核反应的特点：核反应前后存在质量亏损? D质量亏损：核反应前的原子核的总质量减去核反应后的原子核的总质量叫做质量亏损，用Δm表示： ［教师点拨］科学家们还发现：一个中了和一个质子结合成氘核时，要放出2.2MeV的能量，这个能量以光子的形式辐射出去。由此可见，核反应能够释放能量。? 二、核能? 1.核能：核反应中放出的能量称为核能? 说明：1核能与原子核的变化相联系，只有在核反应中释放的能量，才叫做核能。? ??2核能是非常巨大的，核能属于非常规能源。? ??3核能与原子能是两回事（原子能是原子中电子的动能和原子核与电子间相互作用的电势能的总和）? ［教师点拨］在核反应中，既伴随巨大的能量释放，又伴随一定的质量亏损。这说明质量与能量之间有某种联系。是什么关系呢？爱因斯坦的相对论回答了这种联系。? 2.爱因斯坦质能联系方程，简称为质能方程：? 爱因斯坦的相对论指出，物体的能量（E）和质量（m）之间存在着密切的联系， 它们之间的关系是??或写成式中c为真空中的光速? 关于质能方程的理解： （1）在中，m是运动物体的质量、E是物体的总能量、、m0是静止质量、叫做静止能量。? （2）静止能量，是物体的内能总和。它包括：构成物体的分子动能、分子间相互作用的势能、分子内原子的动能、原 ... ...