22.2核能（教案）2023－2024学年人教版物理九年级全一册

第2节　核能
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
教学目标：
1.常识性了解原子和原子核的组成。
2.常识性了解裂变、链式反应、聚变的大致情况和原子弹、氢弹的制造原理及核反应堆的作用。
教学重难点：
重点:了解原子核裂变和链式反应、核聚变的原理及如何利用核能更多地给人类造福。
难点:原子核裂变和链式反应、核聚变的原理。
教学方法：讲授法、实验合作法
教学课时：1
教学过程：
【新课导入】
情境导入
我们已经学过物体是由大量的分子组成的,分子又是由原子组成的,而原子又是由原子核和核外电子构成的。原子核那么小,是否还存在内部结构呢 今天我们就来学习原子核及与原子核相关的能量——核能。
【课堂探究】
探究点一　核能
展示原子结构的挂图或投影,回忆原子的结构组成。
归纳
原子是由原子核和核外电子组成的,电子在绕核运动。原子核也是可分的,它是由质子和中子组成的。原子核中的质子带正电,电子带负电,原子核吸引电子绕核转动。原子的质量几乎都集中在原子核上,质子和中子的质量几乎相同。原子核的体积相对于原子的体积来说非常小,相当于足球场上的一个鸡蛋。
一旦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,就可能释放出惊人的能量,这就是核能,又称原子能。
探究点二　裂变
展示核裂变的资料:1934年至1938年,科学家曾先后用中子轰击质量较大的铀235,使其裂变成两个质量中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量。
活动1:铀235只有在中子的轰击下才能发生裂变且释放出核能,那么是不是要不断地从外界提供中子才能使反应不断进行呢
实验:利用火柴模拟链式反应。利用类比的方法来模拟研究核裂变过程。
如果去掉其中火柴(1),火柴(2),(3)会燃烧吗
展示链式反应原理的挂图或动画。
链式反应如果不加以控制,大量原子核就会在一瞬间发生裂变,释放巨大的能量,产生极大的破坏性。
活动2:在链式反应中,可以通过控制中子数量来控制链式反应的速度。可控的核裂变在实际中有什么应用呢
学生讨论、交流后回答:可以用于核能发电、核动力航母等。
投影核电站图片,介绍我国核电站的情况。
核电站运行中的能源是由重核裂变提供的,核能是安全、洁净、廉价的能源。你认可这个观点吗
教师总结
通过分析,可以发现核裂变时会释放大量的能量,如果不加以控制,短时间内释放的能量会产生极大的破坏。如果控制链式反应的速度,让核能逐步缓慢地释放就可以为人类使用。
探究点三　聚变
介绍轻核的聚变,将质量较小原子核结合成新的原子核也会放出大量的能量,这就是聚变。
如把氘和氚在超高温下结合成新的原子核——氦核。(投影聚变图)
播放氢弹的视频或展示图片。氢弹就是利用氢核的聚变,在瞬间释放出大量的能量。但现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题!
【课堂小结】
板书设计
第2节　核能
1.核能
定义:一旦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,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。
获得核能的两种途径:裂变和聚变。
2.裂变
可控链式反应:核反应堆。
不可控链式反应:原子弹。
3.聚变:制造氢弹。
课堂训练
1.关于核能,下列说法正确的是(D)
A.原子核很小,因此其中不可能存在大量的能量
B.人们现在能够利用可控核聚变的能量
C.对于核裂变的链式反应,人们还不能控制
D.无论是质量较大的原子核分裂,还是质量较小的原子核的结合,其中都会伴随着巨大的能量变化
2.核电站发电流程如图所示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是(C)
A.核能→化学能→内能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.核能→机械能→内能→电能
3.目前核能已经被广泛和平利用,其中核电站是利用　裂变　(选填“裂变”或“聚变”)时释放出大量的核能来发电的。核能属于　一次　(选填“一次”或“二次”)能源。
4.目前释放核能的方式有两种:一是使原子核裂变,二是使原子核　聚变　。科学家用　中子　(选填“电子”“中子”或“质子”)轰击比较大的原子核,使其发生裂变,变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量。
教学反思
对于原子及其结构,学生在之前的物理课、化学课的学习中已经有所了解,而课本描述的也较为具体,核能的利用这部分内容有些学生可能通过媒体、课外读物等有一点了解,所以在授课过程中,我也特意去培养学生自己通过阅读课本或相关资料去获取有用的信息的能力。在讲授核能利用内容时,向学生介绍我国核电及核武器的发展,培养学生的爱国情怀及自豪感。