人教版九年级物理下册教案22.2核能

第2节 核能

【教学目标】
一、知识与技能
1.常识性了解核能及核能的获取方式.
2.了解原子核的结构及核能的利用.
3.理解核裂变和核聚变，能正确说出核裂变和核聚变的应用
二、过程与方法
通过让学生搜集与核能有关的资料，锻炼学生解决问 题的能力，让学生自己讨论交流，说说怎样利用核能.
三、情感、态度与价值观
初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响.
【教学重点】
核能的利用.
【教学难点】
核能产生的两种方式:裂变和聚变.
【教具准备】
多媒体课件、火柴.
【教学课时】
1 课时

【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
教师用多媒体播放“美国投向日本广岛的第一颗原子弹爆炸的情景”视频.
教师解说：同学们，你知道日本广岛吗？1945年8月6日，美国向日本广岛投下第一颗原子弹，该城大部分被摧毁.据日本有关部门统计，迄今为止，因广岛原子弹轰炸而死去的人已达2万多.你知道为什么原子弹的威力这么大吗？你想知道它的原理吗？
学生产生疑问，思考.
师 学习了本节知识后你就会明白了！好，下面我们就开始学习．
【进行新课】
知识点1 原子、原子核、核能
1.原子、原子核
师 我们知道分子是由原子构成，那么原子的结构是怎样的呢？
生1：一切物质是由分子组成的，分子又由原子组成，而原子由原子核和核外电子构成的.原子核由质子、中子组成.
生2: 原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，原子核集中了原子的大部分质量.原子核带正电，核外电子带负电，绕核高速旋转.质子和中子的质量比电子大得多，处于原子中心，构成非常小的原子核.
教师点评，对学生回答予以肯定.
板书：原子的结构：

2．核能
师 质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的.但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可以释放出惊人的能量，这就是我们说的核能，又称原子能.
板书：一旦使原子核分裂或聚合，就可以释放出惊人的能量——核能
课堂演练
教师引导学生做《?创优作业》P41页“考点 1 原子、原子核、核能”中的题目，并针对性地讲解.
知识点2 裂变和聚变、核电站
1. 裂变
师 原子核分裂时短时间内释放出巨大的能量.如1kg铀全部分裂，释放的能量超过了2000t优质煤完全燃烧时释放的能量.
1938年，科学家首次用中子轰击较大的原子核，使它变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，称为原子核的裂变.
板书:裂变：一个原子核分裂成两个较小的核，同时释放出巨大的能量.
2. 链式反应
师 怎样才能让裂变继续下去呢？（同时演示实验:将火柴搭成教材P171页图22.2 -2所示的结构，点燃第一根火柴后，提醒学生注意观察所发生的情况.)
生观察后，师引导生分析，指出：科学家用中子轰击铀 235原子核，铀核裂变释放出核能，同时还产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是链式反应.

3.核电站和原子弹
师 同学们，你们知道核电站是如何利用核能的？
学生交流、讨论.
师 引导学生分析，链式反应如果加以控制，就会使其能量平稳释放，得到利用，核电站就是一个典型核裂变的应用.
师 用多媒体展示核电站的工作示意图.并向学生介绍我国已经成功建成并投入运行的核电站有深圳大亚湾核电站、浙江秦山核电站等，目前我国已经建成并投入运行的核电机组共11台，总装机容量910万千瓦；已核准的10个核电项目，核电机组达28台，其中已开工建设的有24台机组.而近期有国家能源局官员透露，我国正在对2020年核电的长期规划进行调整，到2020年，我国核电装机目标保守估计大概在7000-8000万千瓦.
师 你们想一想，链式反应如果没有加以控制，那会怎么样呢？
生:瞬间释放，造成巨大危害.原子弹会不会就是这样制成的？
师 同学们说得很对.原子弹爆炸时发生的链式反应，就是不加控制的，大量原子核在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量.
板书:链式反应加以控制，得到利用——核电站、核潜艇等;
不加以控制——原子弹.
师 同学们，我国为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自力更生、奋发图强，从1961年起自己进行核武器的研制，在党中央的亲切关怀下，用了短短4年时间就完成了研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹.
师 用多媒体播放录像:我国第一颗原子弹爆炸的实况.
4.聚变
师 同学们，原子核可以由重核裂变成轻核放出巨大能量，反过来，轻核结合形成重核的同时也发出更巨大的能量，这就是聚变.例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成氦核，会释放出更大的核能.
板书：聚变：质量很小的原子核，在超高温下结合成新的重核，释放出更大的核能.
师就教材P127页图22.2 - 5讲解，分析聚变过程.大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量.氢弹就是利用此原理制成的.
师 聚变能否像裂变一样加以控制利用呢？
学生思考、讨论.
教师引导分析:相信在不久的将来是可以实现的.海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核.那么，到那时有望解决人类能源问题.希望同学们努力刻苦学习，练就过硬的本领为解决能源问题作出贡献.
师 同学们，科学是双刃剑，利用好给人类造福，否则，会给人类造成巨大的灾难.核能的利用就是一个典型.2011年3月11日，日本发生大地震，福岛核电站遭到极大破坏. 核物质辐射殃及方圆几十公里，给日本人民的生产、生活造成了极大的危害.日本政府为了拯救核电站、控制核辐射，投入了大量的人力、财力.有关这些大家课下可以上网搜集相关资料查看.
师 好，下面请大家阅读教材P172页STS《核电站和核废料处理》，谈谈自己的看法.
学生阅读、思考、讨论核能的优缺点.
【课堂交流、小结与延展】
师 同学们，我们通过本节课的学习，认识了核能及核裂变、聚变.同时还知道了核裂变的和平利用，为推动人类文明进步发挥了重要的作用.你们还有哪些收获呢？请相互交流、讨论.
生1：通过学习，知道了核能产生的机理，了解了核裂变进行的是链式反应，核电站是核裂变的和平利用，是加以控制的链式反应，它的核心设备是核反应堆.
生2:通过学习，知道了核裂变是重核分裂成轻核时释放出的巨大能量；而聚变是轻核在高温条件下结合成重核时，放出更大的能量.
生3:通过学习，我们知道了科学技术是一把双刃剑，有利也有弊.关键是看如何运用.
【教师结束语】
同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们对核能有了新的认识，知道了核能的产生机理:原子核发生裂变、聚变时产生的巨大能量.核裂变的链式反应在加以控制的条件下，就可以得到很好的利用，否则，瞬间释放出来会造成巨大危害.目前聚变的控制还在研究.和平利用核能是全世界爱好和平的人们的愿望.核能的利用，有很长的路要走，请同学们努力学习，练就过硬的本领为推动人类和平事业作出更大的贡献.好，谢谢大家！
课后作业
完成本课时的练习

在教学过程中，始终注意到把调动学生学习的积极性、主动性放在首位，采用播放多媒体课件，调动学生学习兴趣.还通过鼓励学生敢于发表自己的见解，学会与他人合作、交流，培养学生主动与他人合作的精神，勇于放弃或修正自己的错误观点.
通过介绍核能的有效合理利用会给人类带来好处，若使用不当或出现异常会造成极大的破坏和危害，让学生明白科学是把双刃剑.同时，告诉学生，我国自古以来一直是维护世界和平的捍卫者.
通过教学发现课堂时间比较紧张.在有限的课堂时间内要想充分发挥学生对探究问题的自主性、体现学生学习的主体性，则时间的矛盾总是存在的，把握不好就会使一个问题的讨论面太大，时间拖得太长，还会远离研究主题，浪费时间等等.所以在组织教学过程中，必须使每个环节十分严密，力争排除一切客观干扰因素，也就是要把握好引导的“度”，对于如何更好地激发学生的探究欲望和兴趣，培养发散性、创造性思维等方面的问题也值得再讨论.