4.核 能
一、教学目标
（一）知识与技能
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。
（二）过程与方法
1、培养学生的观察能力。
2、初步分析问题和解决问题的能力。
（三）情感态度与价值观
养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感。
二、教学重难点
（一）教学重点
核聚变、核裂变。
（二）教学难点
核聚变、核裂变的过程。
三、课时安排
1课时
四、教学过程
新课导入：
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？
生：因为原子弹和氢弹都利用了核能。
新课讲解：
一、原子核 核能
学生阅读课本，以问题引导学生回顾原子的知识。
问题1：一切物质是由分子组成的，那么分子是由什么组成的？
问题2：原子有多大？原子是由什么组成的？它们的带电情况如何？
问题3：组成原子的微粒的质量大小和体积大小的情况是怎样的？
讲述：科学家们在天然放射性现象的研究中，发现了极其微小的原子核内部还有结构，原子核也是可以再分的。为了研究原子核内部的结构，物理学家们尝试用粒子去“轰击”原子核，最初是用α粒子去轰击，后来又用质子、中子去轰击，发现都能引起原子核的变化——核反应，而且发现在某些核反应过程中能释放出大量能量。由于原子核的变化而释放的巨大能量，我们把它叫做核能。
使学生明确：质子、中子依靠强大的核力紧密结合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就能释放出巨大的能量，这就是核能。也就是人们常说的原子能。
二、核裂变能及其利用
介绍：科学家们发现，用中子去轰击质量数为235的铀，铀核会分裂成大小相差不大的两部分，这种现象叫做裂变。
裂变后的产物以很大的速度向相反方向飞开，与周围的物体分子碰撞，使分子动能增加，核能转化成周围物体的内能。实验表明，裂变时释放的核能十分巨大，1千克铀-235中的铀核如果全部发生裂变，释放出的核能相当于2 500吨标准煤完全燃烧时放出的能量，是同样质量的煤燃料时放出能量的2.5×106倍。
提出问题：铀-235只有在中子的轰击下才能发生裂变，放出核能，那么是不是要不断地从外界提供中子，才能维持铀核的不断裂变呢？
学生活动：用火柴模拟链式反应。
介绍：科学家们从实验中发现，铀-235核在受到中子的轰击后，裂变成2个差不多大小的新粒子的同时，还释放出2～3个新中子，这2～3个中子又去轰击其他铀-235核，引起2～3个新的铀核裂变，又各放出2～3个中子，这些中子又去轰击更多的铀核发生裂变……随着一个铀核裂变的发生，会引起越来越多的铀核发生裂变。这样，裂变就不断地自行持续下去，这种现象叫做链式反应。
核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应是可以控制的。
核电站原理动画截图
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。
三、核聚变
学生自学讨论聚变，教师进行指导。
总结：科学家们发现，某些质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做核聚变，简称聚变。
聚变是获得大量核能的另一重要途径。
前面讲过，原子弹是利用重核裂变现象制成的。而另一种威力更大的核武器——氢弹，则是利用轻核聚变现象制成的。
聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应。
自然界中，太阳内部的温度高达1 000万摄氏度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应。太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的。可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量。4.核 能 习题
一、选择题
1.下列关于核能的说法正确的是（ ）。
A．物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生裂变和聚变
2.关于原子核的组成，下列说法正确的是（ ）。
A.原子核由质子和电子组成 B.原子核由质子和中子组成
C.原子核由中子和电子组成 D.原子核由质子组成
3.关于核能，下列说法中正确的是（ ）。
A.任何物质都能得到核能
B.自然界只有在人为条件下才能发生核聚变
C.目前人类获得核能只有两条途径，即裂变和聚变
D.原子弹爆炸是利用核的聚变
4.下列说法正确的是（ ）。
A.核能是指原子核发生变化时所释放的能量
B.煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
C.原子弹和氢弹都是利用核裂变
D.目前核电站获得核能的途径是核聚变
5.太阳内能进行大规模的核反应是（ ）。
A.核裂变 B.核聚变
C.核裂变和核聚变 D.无法确定
6.关于核能的下列说法中不正确的是（ ）。
A.核电站是利用原子核裂变的可控的链式反应产生的能量来发电
B.如果对核裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内会释放出巨大能量，发生猛烈的爆炸，这就是原子弹的原理
C.氢弹是利用轻核聚变制成的核武器
D.太阳内部不停地进行着核裂变，可能维持50亿年的时间
二、填空题
7.氢弹是利用 核的 变制成的，原子弹是利用 核的 变制成的，相比起来，氢弹是一种比原子弹威力更 的核武器。
8.用 轰击比较大的原子核，使其分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这就是 。 和 就是利用这种反应制成的。
