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《核能》教案
【教学目标】
1、了解核能、核裂变和核聚变；
2、了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )。
3、培养学生的观察能力；初步分析问题 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )和解决问题 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )的能力。
【教学重、难点】
核裂变、核聚变。
【教学过程】
一、探究新知
1、原子结构
原子由原子核和核外电子组成。
原子核有质子和中子组成，质子带正电荷，核外电子带负电荷，二者电荷量相等，中子不带电。
质子的质量大约是电子的1836倍，中子和质子的质量几乎相同。
2、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。
( http: / / www.21cnjy.com )
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。
核反应类型
裂变：一个重核分裂成两个中等大小的核。
聚变：两个轻核结合成一个较重的核的过程。
1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。
发生裂变的条件：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。
思考：怎样才能让裂变继续下去呢？
想想议议：将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时 ( http: / / www.21cnjy.com )，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。2
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3、核电站
核电站就是利用核反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。
核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。
核电站中能量转化：核能----内能----机械能----电能
核电站优点：消耗燃料少，成本低。
21cnjy.com
存在的问题：放射性污染
人体受放射性危害，轻者头晕、疲乏、脱发、 ( http: / / www.21cnjy.com )红斑、白血球减少或增多、血小板减少；而大剂量照射，还会引起白血病及骨、肺、甲状腺癌变甚至死亡，放射性还能引起基因突变和染色体畸变 。
原子弹：链式反应如果不加控制大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。
在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。21·cn·jy·com
4、聚变
将质量较小的原子核在超高温下结合成新原子核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。
( http: / / www.21cnjy.com )
发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，同时释放大量核能。大量轻核聚变，可在瞬间释放出惊人的能量。氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。www.21-cn-jy.com
氢弹爆炸的蘑菇云图片
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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，将有望彻底解决人类能源问题。2·1·c·n·j·y
三、课堂小结
1、原子结构：质子、中子、原子核
2、核能：
3、核裂变：链式反应；核电站；原子弹。
4、核聚变：氢弹
4、课堂练习
1．“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（ ）
A．可控的裂变 B．不可控的裂变
C．可控的聚变 D．不可控的聚变 1世纪教育网版权所有
2．我国的核电技术已进入世界先进行列。2021年5月19日下午，国家主席习近平在北京通过视频连线，同俄罗斯总统普京共同见证两国核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站开工仪式。下列关于田湾核电站和徐大堡核电站的说法正确的是（ ）
A．可以利用各种原子核发电
B．利用核聚变发电
C．发电后产生的核废料仍然具有放射性
D．核能能够全部转化为电能而没有损失
3、如图所示，中国“人造太阳”--大型核实验装置“东方超环”（EAST）实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 聚变（选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为 内能，从而获得上亿度的高温。
作业布置
完成课后动手动脑学物理
板书设计
22.2 核能
1、原子结构：质子、中子、原子核
2、核能：
3、核裂变：链式反应；核电站；原子弹。
4、核聚变：氢弹
【教学反思】
本节学习从原子核的结构到原子核的链式反应、热核反应，从而搞清获得核能的途径、核能的利用及防护。从本课所产生的效应可以看出新课程理念下创设问题情境的重要性。这为教学问题创造了良好的教学氛围，引起学生对教学内容的兴趣，激发学生的求知欲望，在以后的教学中多运用。
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人教版九年级物理第二十二章第二节
核 能
质子的质量大约是电子的1836倍，中子和质子的质量几乎相同。
核 能
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。
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。
核 能
核反应类型
裂变：
聚变：
一个重核分裂成两个中等大小的核。
两个轻核结合成一个较重的核的过程。
核 能
1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。
裂 变
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t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。
发生裂变的条件
思考：怎样才能让裂变继续下去呢？
将火柴搭成下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？
想想议议
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。
裂 变
核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
核电站
核电站就是利用核反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。
1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。
核电站
核电站中能量转化
核能
内能
机械能
电能
核电站优点：消耗燃料少，成本低。
核电站
人体受放射性危害，轻者头晕、疲乏、脱发、红斑、白血球减少或增多、血小板减少；而大剂量照射，还会引起白血病及骨、肺、甲状腺癌变甚至死亡，放射性还能引起基因突变和染色体畸变 。
存在的问题：
放射性污染
核电站
原子弹
链式反应如果不加控制大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。
在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。
将质量较小的原子核在超高温下结合成新原子核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。
聚 变
发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，同时释放大量核能。大量轻核聚变，可在瞬间释放出惊人的能量。氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。
聚 变
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，将有望彻底解决人类能源问题。
聚 变
课堂小结
1、原子结构：质子、中子、原子核
2、核能：
3、核裂变：链式反应；核电站；原子弹。
4、核聚变：氢弹
大显身手
1．“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（ ）
A．可控的裂变 B．不可控的裂变
C．可控的聚变 D．不可控的聚变 1世
A
2．我国的核电技术已进入世界先进行列。2021年5月19日下午，国家主席习近平在北京通过视频连线，同俄罗斯总统普京共同见证两国核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站开工仪式。下列关于田湾核电站和徐大堡核电站的说法正确的是（ ）
A．可以利用各种原子核发电
B．利用核聚变发电
C．发电后产生的核废料仍然具有放射性
D．核能能够全部转化为电能而没有损失
大显身手
C
3、如图所示，中国“人造太阳”--大型核实验装置“东方超环”（EAST）实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为 ，从而获得上亿度的高温。
大显身手
内能
聚变
作业布置
完成课后动手动脑学物理
再 见中小学教育资源及组卷应用平台
22.2 核能
一、双选题（共2题）
1. 如图所示，核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，核燃料在核反应堆中释放核能，核能转化为内能来加热水产生蒸气。蒸气通过管路进入汽轮机，推动发电机发电。下列说法中正确的是
A．核能为可再生能源
B．原子弹利用的是核裂变，氢弹利用的是核聚变
C．核能的使用不需要任何防护，不会产生任何污染
D．核电站利用核能的裂变发电，核反应堆中发生的链式反应是可控的
二、选择题（共5题）
2. 我省温州苍南三澳核电站已动土开工，预计 年前建成一期工程，第一批 台百万千瓦核电机组发电。下列关于核电站和核能的叙述中正确的是
A．人类已经能稳定地获取核聚变能
B．核原料具有放射性，如处理不当会造成环境污染
C．目前还不能控制裂变反应的速度
D．当前核电站主要是利用核聚变释放的能量来发电
3. 为缓解电力紧张的状况，我国陆续建造了一些核电站。关于核电站，下列说法正确的是
A．核反应堆中发生的是核聚变
B．核电站使用的核然料是石油或天然气
C．放射性元素放出的射线有 射线、 射线和 射线
D．核电站发电的能量转化过程是：核能 机械能 内能 电能
4. 图是核电站工作情况的流程图，关于流程图中各装置的能量转化，下列说法正确的是
A．核反应堆将核能转化为电能
B．蒸汽轮机将机械能转化为内能
C．发电机将机械能转化为电能
D．各种用电器只能将电能转化为内能
5. 关于核能及其利用，下列说法中不正确的是
A．核能属于不可再生能源
B．核能属于一次能源
C．核能是指原子核发生分裂或聚合时所释放的能量
D．核电站是利用原子核聚变所释放的能量来发电
6. 目前世界上很多国家把核能发电当作解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，正确的是
A．核能是可再生能源
B．核能发电与太阳内部释放核能的过程相同
C．核能发电与氢弹爆炸释放核能的过程相同
D．核能发电是利用原子核裂变释放的核能
三、填空题（共5题）
7. 氢能源和核能是二十—世纪最有前途的绿色能源。发展核能是缓解能源紧张的一种方案，当前核电站是利用核反应中的 方式获得核能。
8. 原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做 ，简称核能。释放核能的方式主要有两种： 和 。
9. 核电站利用核 产生核能发电，它的核心设备是核反应堆。
10. 我国正在大力开发核能发电，核电站利用核反应堆中核 （填“聚变”或“裂变”）来加热水，将核能转化为水蒸气的 能，再通过蒸汽轮机转化为 能，带动发电机转动，转化为电能。
四、综合应用题（共1题）
11. 如图甲所示是核电站发电流程，请回答：
(1) 核电站发电过程中其能量的转化为：核能 机械能 电能。
(2) 为了形象地描述核能的获得，某同学画了两张利用核能的原理图：图乙和图丙。请判断核电站的“核反应堆”利用了哪个原理？ （选填“乙”或“丙”）
答案
一、双选题（共2题）
1. 【答案】B；D
【解析】A．核燃料短时间内无法再生，因此核能属于不可再生能源，故A错误；
B．氢弹是利用轻核的聚变制成的，原子弹是利用重核裂变制成的，故B正确；
C．由于核燃料具有放射性，所以核能的使用会产生放射性污染，需要防止放射性造成的伤害，故C错误；
D．核电站是利用可控的链式反应工作的，属于核裂变，故D正确。
【知识点】核能、裂变和聚变
二、选择题（共5题）
2. 【答案】B
【解析】（）核电站的核心是核反应堆，它以轴为燃粒，在裂变过程中释放岀核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电；
（）核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量，只有当原子核发生改变——裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化。核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的，而原子弹的裂变过程是不加控制的；氢弹是利用轻核的聚变制成的，目前还不能实现人为控制反应速度。
人类还不能稳定地获取核聚变能，故A错误；
核原料具有放射性，如处理不当会选成环境污染，故B正确；
目前已经能控制裂变反应的速度，故C错误；
当前核电站主要是利用核裂变释放的能量来发电，故D错误。
【知识点】核能
3. 【答案】C
【知识点】裂变和聚变、核能、能量的转化
4. 【答案】C
【知识点】核能
5. 【答案】D
【知识点】核能
6. 【答案】D
【知识点】核能
三、填空题（共5题）
7. 【答案】核裂变
【解析】原子核裂变时能释放出大量的能量，目前核电站是利用铀原子核裂变时放岀的核能来发电的。
【知识点】裂变和聚变
8. 【答案】原子核能；核裂变；核聚变
【知识点】裂变和聚变、核能
9. 【答案】裂变
【知识点】裂变和聚变
10. 【答案】裂变；内；机械
【知识点】裂变和聚变、能量的转化
四、综合应用题（共1题）
11. 【答案】
(1) 内能
(2) 乙
【解析】
(1) 由甲图可知，在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，最终输送到电网上。
(2) 核反应堆的工作原理是：原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀 的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出 个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀 原子核，引起新的裂变。在这种链式裂变的过程中，释放能量。
【知识点】核能、裂变和聚变、能量的转化
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