苏科版九年级物理 18.2 核能 教案

18.2 核能
大家好，我们今天一起来认识一位“小男孩”！
（播放视频）
大家知道小男孩是谁吗？ 在二战末期，美国在广岛投下的原子弹加速了日本帝国主义的投降。在视频中原子弹爆炸使广岛的核爆中心迅速变成一片废墟，原子弹具有惊人的能量，你知道它是来自于什么能吗？
（板书：18.2 核能）
一、核能
什么是核能呢？请大家阅读课本P的第一部分，核能。在阅读的过程中思考下列问题：
1.说出原子的构成，画出原子结构模型
2.原子核内的质子为什么能紧紧地结合在一起？
3.什么是核能？
学生阅读课本，并相互讨论。
学生汇报讨论结果。
当原子核发生改变时会释放大量的能量，原子核是如何发生改变的呢？
二、核裂变、链式反应
1938年，科学家利用中子轰击质量较大的铀235，使其裂变成两个质量大致相等的原子核，同时会释放出2-3个新的中子。我们把质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量的原子核的过程叫核裂变。
核裂变中用到的重要元素是铀。铀(Uranium)的原子序数为92的元素，其元素符号是U，是自然界中能够找到的最重元素。1789年，由德国化学家 克拉普罗特从沥青铀矿中分离出，并用1781年发现的天王星（uranium）为它命名。铀在接近绝对零度（-273 C）时有超导性，有延展性，并具有微弱放射性。铀化合物早期用于瓷器的着色，1938年发现铀核裂变后，其开始成为主要的核原料。
下面通过一个短片来认识铀这种物质。
（播放视频）
通过视频可以知道，铀在裂变时会放出巨大的能量，如果用纸卷类比成中子，火柴头类比成铀核，当点燃第一个纸卷引燃第一个火柴头，后面的火柴头会被点燃吗？
（播放视频）
铀核在裂变时也会发生类似的现象，在铀核裂变中，这叫做链式反应，请同学解释。
（铀核发生裂变时，除了释放能量外，每个铀核同时还会放出2-3个中子。这些中子又能使其他铀核发生裂变，从而放出更多的中子。如果附近有足够多的铀核，裂变将不断自行地继续下去，就像发生雪崩一样，使千千万万个铀核在极短的时间内相继裂变。）
链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。小男孩就是利用了核裂变在短时间内放出了大量的能量给广岛造成了毁灭性的打击。
思考：核能这么巨大，难道只能用于战争吗？结合前面链式反应，猜一猜，如何才能控制反应的速度？
学生讨论。（控制中子的数量）
三、核电站
科学家通过控制链式反应中中子的数量，来控制核反应的速度，做成了核反应堆，并用于发电。
下面我们一起来了解核电站的工作原理，先观看介绍核电站的短片，再阅读课P86，核电站的相关内容，思考下列问题：
1.核能发电中哪些地方涉及能量的转化和转移
2.核能发电有哪些优点？
3.核能发电有哪些缺点？
4.你知道我国现在运行的核电站有哪些？
（播放视频）
阅读课本，讨论四个问题。
涉及能量转化的主要有三个部件：核反应堆、汽轮机和发电机。请在课本的图下方写上能量转化的方式。
与火力发电相比，核能发电具有三个优点。一是只需消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能（举例）；二是核电站不排放烟尘和co2，so2，对环境污染比火力发电站小的多；三是从长远看，核能发电的成本低于火力发电。
核能发电有没有缺点呢？
产生核废料，具有放射性；有核洗泄漏的危险……
你知道我国已经建成运营的核电站吗？
（秦山、大亚湾、岭澳和田湾）。
下面通过资料了解世界上使用核能发电的大致情况。通过资料可以看出，核能发电在发电总量的比例在逐渐提高，我国的核电起步较早，技术先进，从高铁到核电，中国致力向世界输出高新技术。
核能除了用于核电站外，还可以用于哪些地方呢？
核动力航母、核潜艇等，使核动力使舰艇的续航能力增强，相比传统动力，需要携带的燃料质量也大大减少。
人类和平利用核能的历史虽然只有半个多世纪，但核能应用技术的发展却异常迅速。已经成为世界能源舞台上一个引人注目的角色。
技术是一把双刃剑，它对社会的发展有双重作用。核技术的发展也是如此，它给人们带来利益的同时，也带来了相关的风险。尤其在前苏联的切尔诺贝利、日本的福岛核泄漏等事故之后，人们的看法产生了较大的分歧。
结合下面视频，思考：
核能是安全、清洁、廉价的能源吗？对发展核能发电，我们应该持怎样的态度？
学生交流讨论，发表自己的观点
小结：
1.通过本节课的学习，你学到了哪些知识？
2.请说说你对原子结构的认识。
3.获得核能有哪些途径？
4. 核裂变是如何发生的？在实际中有什么应用？