资源简介

18.2 核能
一、教学目标
1、知识与技能
（1）、了解有关核能的知识。
（2）、了解裂变、链式反应的过程，知道此过程中能释放大量的能量。
（3）、了解核电站的常识、工作原理，知道核能的优点和可能带来的问题。
2、过程与方法
（1）、通过收集信息、阅读资料、相互交流，培养学生的信息处理能力与自学能力。
（2）、通过合作学习与探究学习，培养学生合作技能与探究技能。
（3）、通过阅读、学习相关知识，培养学生关注高新科学技术在生产和生活中的应用。
3、情感态度与价值观
（1）、通过教师的引导、组织和学生的探究活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索生活中的物理学道理。
（2）、在教学活动中，注意培养学生善于表达、敢于否定权威和阐述自己新见解的精神。
（3）、初步认识科学对人类社会和生活的实际意义，培养热爱科学、勇于探索的意识。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
核电站的常识、工作原理。
四、教学难点
裂变、链式反应的理解。
五、教学过程
（一）导入新课
播放视频或图片，介绍：
1．我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。
2．1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才能完成的工作。
引导：原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？
原子弹利用了一种新的能量，——核能。
科学家通过对放射现象的发现和研究，认识到原子核内还有结构，利用高速粒子轰击原子核时发现原子核是可以改变的，在某些改变中会释放大量的能量，这就是核能。这节课我们就来学习核能。
（二）讲授新课
一、核能及核裂变
1、让学生观察原子结构示意图(如下图)，了解原子的结构．
【教师讲解】　原子组成丰富多彩的物质世界，组成原子的则是更小的原子核和核外电子．原子核带正电，核外电子带负电，原子的质量主要集中在原子核，质量较小的核外电子围绕着原子核高速转动，组成原子核的是质子和中子，质子和中子之间依靠强大的核力紧紧结合在一起．
【思考】　核能是怎么来的？
【教师讲解】　原子核内的质子和中子由于强大的核力紧紧结合在一起，如果将它们分裂开或者重新组合，就会释放出惊人的能量，这就是核能．
1 kg铀完全反应时释放的能量超过2 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量，1 kg氢完全聚变时释放的能量相当于40 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量．如果人类完全掌握了核能的使用技术，就可以说掌握了通向无穷能源宝库的金钥匙．
原子核中有惊人的能量，怎样才能让这些能量释放出来呢？为此，科学家经过几十年的艰苦探索，终于找到了获取核能的途径。
2、核裂变和链式反应
【教师演示】　将火柴搭成如图所示的结构，点燃第一根火柴后，观察所发生的情况．
【想想议议】　用中子轰击较大原子核，原子核分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出能量的过程叫裂变。通过上面的实验你能找到通过点燃一根火柴使很多火柴不断点燃的办法吗？那么怎样才能使原子核的裂变也不断继续下去呢？(展示图片如下图所示)．
【教师讲解】　如果用一个中子轰击质量较大的原子核能使原子核发生裂变，且裂变的同时还能释放出中子，这些中子又可以继续使其他的原子核裂变，这样就可以使核裂变继续下去了，如：用中子轰击铀235原子核就可以放出二至三个中子，它们又可以引起其他铀核的裂变，再放出几个中子，再引起裂变……这样，只要有一个核发生了裂变，就可以引起一连串的裂变，并放出大量的能量．这就是链式反应．(如图所示)
快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的．还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业，“核反应堆”就是控制裂变反应的装置，已成功地应用到核潜艇、核电站等装置．
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，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。
原子弹爆炸时释放的巨大核能产生的高温高压气体向外扩散时所升起的蘑菇状烟云，其上升的高度可达几百米，其破坏力和杀伤力都是十分巨大的。
1945年美国在日本的广岛与长崎各投放一颗原子弹，第二次世界大战结束。请同学们在百度视频中搜索观看“广岛原爆纪录片”。
教师：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。
核电站
1、为了安全、有效地利用核裂变时所产生的能量，科学家研制成了核反应堆。它能对引起核裂变反应的中子数量及能量加以控制，从而使链式反应连续缓慢地进行，核能得以平稳释放。核电站就是利用核反应堆提供的能量发电的。如图核电站的原理示意图，它主要由核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等组成。
核能发电和火力发电的主要区别在于，它们使用的燃料不同，前者用的是核燃料，后者用的是化石燃料。
与火力发电相比，核能发电具有三个优点：
1．核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染，不会产生加重地球温室效应的二氧化碳．
2．核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍。
3．核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法稳定．
核能电厂会产生大量放射性废料，所以核电站必需采取多种的防护措施防止放射性物质泄漏。
目前，我国已建立有浙江泰山、广东大亚湾等核电站。
2、活动：发表你的观点
核技术是一把双刃剑，它给人们带来利益的同时，也带来了相关的风险。
对于利用核能和大力发展核电站，你的看法是什么 发表你的观点。
观点1：核能不是安全、清洁、廉价的能源。
观点1：核能是安全、清洁、廉价的能源。
（三）重难点精讲
核电站的常识、工作原理。裂变、链式反应的理解。
（四）归纳小结
1、在本节课中都有哪些收获。
2、本节课不仅仅要了解 的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。
六、板书设计
1、原子核内的质子和中子由于强大的核力紧紧结合在一起，如果将它们分裂开或者重新组合，就会释放出惊人的能量，这就是核能．
2、用中子轰击较大原子核，原子核分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出能量的过程叫裂变。
3、核电站主要由核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等组成。核反应堆能对引起核裂变反应的中子数量及能量加以控制，从而使链式反应连续缓慢地进行，核能得以平稳释放。
4、核技术是一把双刃剑，它给人们带来利益的同时，也带来了相关的风险。
七、作业布置
1、同步练习册
2、预习下节到学案
八、教学反思
本节课学生初次接触到核知识，核能、裂变、聚变、链式反应等这些深澳的概念，在学生头脑里，是一片空白。为了突破教学难点，调动学生学习的积极性，教师运用影像资料把抽象的概念和直观的现象结合起来，这种图文并茂的讲解学生更容易理解。原子弹的爆炸以及给人们带来的灾害，可以通过让学生自己查找网络资料去了解这方面的信息，并及时指导学生掌握核武器的防护要领。为了突出教学重点，应该让学生侧重了解在和平时期核能的利用 ，以及通过讨论的形式谈一谈我国未来核能的发展。通过联系我国在核能与核技术开发应用领域取得的成绩，加强对学生的爱国主义教育，启发他们树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想。
上完这节课后，我发现还有很多地方存在瑕疵，或者有的地方设计的还不够完美，但是学生的反响还不错，学习的情绪很高。所以我想，我们应该把新课程的理念融入到每节课中去，让我们的学生学起来，让我们的学生动起来，把我们的学生向热爱学习、发现学习、探索科学的道路上培养。

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