11.4 核能 教案 教科版初中物理九年级下册
一、教学目标
1.知道原子核的结构,了解裂变、聚变及相关应用。
2.通过自主搜集中国前沿技术“中国环流器二号m”的相关进展,将所学知识与前沿技术进行融入,锻炼科学思维。
3.锻炼基于科学知识分析问题的能力。
4.加深对于科学、技术、社会、环境之间关系的认识,养成热爱自然、保护环境、勇于承担社会责任的意识。了解核能应用的进展,培养科技强国的远大理想。
二、教学内容
1.重点
裂变、聚变的概念及相关应用
2.难点
链式反应
三、教学过程
教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图
引入 展示动画:在第二次世界大战中,美国将原子弹投向日本,核能第一次向世人展示了它无与伦比的威力,从此开启了人类与核能爱恨交织的新时代。那核能究竟是如何产生的呢?欢迎走进物理微课——核能。 观看视频 让学生感知核能的威力,了解到核能存在双面性,同时激发学生对核能的兴趣,引入课题。
新课 讲解 一、原子核的结构 利用图片及动画,展示原子、原子核的结构,并引入核力的概念来解释质子和中子紧密结合的原因。 过渡到裂变、聚变概念: 如果强行让质量较大的原子核发生分裂,或让质量较小的原子核进行结合,就会放出惊人的能量——核能。第一种方式是裂变,第二种方式是聚变。 二、裂变 使用动画展示并讲解裂变、链式反应的过程,然后通过虚拟仿真实验分别展示用一个中子轰击1个铀核和100个铀核的情景,再次展示裂变以及链式反应的过程。 过渡到裂变的应用:如果对链式反应不加控制可制成原子弹,如果控制链式反应的速度,就可以制造核电站造福人类。 三、聚变 播放动画进行演示,同时讲解聚变过程,常为氢的同位素氘和氚发生聚变。 过渡到聚变的应用:例如太阳内部就在不断进行着氢核的聚变过程,从而点亮整个星球,向地球散发光和热。 拓展:引入人类的“人造太阳”设想,并介绍位于成都的“中国环流器二号”装置。 接着再介绍聚变的第二个主要应用——氢弹。 观看视频 观看视频 动画直观有趣,吸引学生注意力。 逻辑清晰,过渡自然,语言简洁直白,便于听众理解裂变、聚变的概念。 利用动画、虚拟仿真实验这两种方式展示裂变过程,生动直观,促进学生理解,有效突破“链式反应”这一教学难点。 帮助学生对比记忆:链式反应是否控制会带来不同的应用。 生动直观,促进学生对聚变过程的理解。 动画展示,加深学生印象。 展示前沿技术,同时引入成都本土元素,不仅拓展学生视野,培养学生科技强国的远大理想,同时也促进学生对家乡的了解。
结尾 一、升华主题 放眼整个能源史,没有什么能源可以比核能更高效,但似乎也没有什么能源可以比它更“危险”。但我们相信,在无数科学家的努力下,终有一天,“放荡不羁”的核能终将成为造福人类的理想能源,核能之路漫漫,吾辈将上下而求索。 二、小结 本节微课讲解了获取核能的两种方式以及相关应用。 三、布置作业 1.基础性作业:完成课后习题。 2.拓展性作业:利用网络,了解位于中国成都的环流器二号m装置的最新进展。 观看视频 完成作业 渗透立德树人观念:激励学生认真学习,树立科技强国的远大志向。 帮助学生梳理整节课的知识脉络。 培养学生用理论知识去分析现实生活中的实际技术,锻炼将理论与实践相结合的能力。
配套练习
1.关于原子核、核能,下列说法正确的是:( )
A.原子核由质子和电子组成
B.原子核由中子和电子组成
C.核电站利用核裂变获得核能
D.任何两个原子核都可以发生聚变
2.关于裂变、聚变,下列说法正确的是:( )
A.目前人类已能够有效控制原子核聚变
B.原子核在常温下可以发生聚变
C.氢弹爆炸没有利用聚变
D.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速率
3.新一代“人造太阳”装置(HL-2M)在成都建成并实现放电,“人造太阳”利用________(选填“聚变”或“裂变”)产生核能,这种方式与________相同(选填“原子弹”或“氢弹”)。
4.如下图所示,是用中子轰击铀235原子核产生氪核和钡核的模型,该模型表示的是________(选填“聚变”或“裂变”),该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成________反应。
参考答案
1. C
2. D
3. 聚变;氢弹
4. 裂变;链式