19.6 核裂变 教学设计
文档属性
| 名称 | 19.6 核裂变 教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 44.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-17 10:56:42 | ||
图片预览
文档简介
《核裂变》教学设计
一、课题
核裂变
二、课型
新授课
三、教学目标
知识与技能
知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。
知道什么是链式反应。
会计算重核裂变过程中释放出的能量。
知道核反应堆的组成和原理。
过程与方法
通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力。
情感、态度与价值观
激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。
四、重点
链式反应及其释放核能的计算。
重核裂变的核反应方程式的书写。
五、难点
通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。
六、学法指导
自主阅读、合作探究、精讲精练、
七、教具
多媒体
八、教学过程
1、导入
采用视频导入。播放剪辑好的核弹爆炸视频，引起学生兴趣，引出本节课内容。
2、思考
阅读课本 3min，寻找下列问题答案核裂变的定义：
铀核的典型的裂变： 链式反应的定义：
链式反应发生的条件及原因：
教师请学生回答上述问题，然后重点补充讲解核裂变放出能量的原理和链式反应发生的条件。
3、议论
习题一：mu=390.3139×10-27kg， mn=1.6749×10-27kg mBa=234.0016×
kg，mKr=152.6047×10-27kg。求铀核裂变过程中释放出的能量为多少？ 习题二：试求要想得到 1kg 铀 235 全部裂变放出的能量，要完全燃烧多少质
量标准煤？
习题三：、已知铀核质量为 235.0439u，氙核质量为 135.9072u，锶核质量为89.9077u，中子质量为1.0087u。浓缩铀中铀235 的含量占 2%。每年按365 天计算，一座 100 万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀？（其中 u 为原子质量单位， 大小为碳原子质量的十二分之一，一般记为 1u=1.66 ×10－27kg。）
提示：一个铀 235 裂变放出的能量是多少？核电站每年放出的热量是多少？ 需要铀 235 的质量是多少？需要浓缩铀的质量是多少？
学生以小组为单位分工合作，做上面三道题，然后分别展示解题过程。教师纠正学生讲解过程中出现的问题，总结做题套路。
4、请同学们阅读课本，了解核电站知识，教师稍作讲解。
2171700114696
5、课堂小结
1、重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程是核裂变。
2、当一个中子引起一个铀核裂变后裂变的中子再引起其他铀核裂变的核反应叫链式反应。
3、学会了计算核裂变释放的能量。
4、知道了裂变反应堆的工作原理。
6、课堂练习
1、关于裂变反应,下列说法中正确的是( )
用中子轰击铀核发生裂变,一定分裂为质量差不多的两块
铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量
铀核发生裂变时可能产生二 三或四部分
所有重核元素用中子轰击均能发生裂变反应
2、为使链式反应平稳进行,可采用下列的办法( )
铀块可分制成任何的体积
铀核裂变释放的中子可直接去轰击另外的铀核
通过慢化剂将产生的中子减速
用镉棒可作为慢化剂使中子减速
3、裂变反应中释放的能量来自于( )
核子消失转化为能量
原子中电子与原子核的电势能减小
入射的中子消失转化为能量
原子核的比结合能变大,释放出能量
4、裂变反应中释放的能量来自于( )
核子消失转化为能量
原子中电子与原子核的电势能减小
入射的中子消失转化为能量
原子核的比结合能变大,释放出能量
5、镉棒在反应堆中所起的作用( )
使快中子变成慢中子
使慢中子变成快中子
使反应速度加快
控制反应速度,调节反应速度的快慢
6、1 个铀 235 吸收 1 个中子发生核反应时,大约放出 196 MeV 的能量,则 1 g
纯铀 235 完全发生反应放出的能量为(NA 为阿伏加德罗常数)( ) A.NA×196 MeV
D.N A
235
196MeV
B.235NA×196 MeV C.235×196 MeV
7、原子反应堆的功率为 104 kW,1 h 消耗的核燃料为 8.75 g,已知一个铀 235
裂变时放出 200 MeV 的核能,求该铀燃料中铀 235 所占的百分比.
8、已知一个铀 235 核裂变时能释放 200 MeV 的能量,问 1 kg 铀完全裂变能释
放多少能量?相当于多少吨燃烧值为 2.94×107 J/kg 的煤所放出的能量?
6、课后作业
在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的 12 倍， 假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。
设碰撞前种子的动能是 E0，经过一次碰撞，中子失去的动能是多少？
至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于 E0 × 10－6？
九、板书设计
一、核裂变
核裂变的定义：
铀核的典型的裂变： 链式反应的定义：
链式反应发生的条件及原因： 计算
Δ E=Δ mc2
核电站
十、课后反思
教学过程中发现学生对物理公式的理解到位，但是计算能力很差，需要加强练习。而且，由于结合到了较为科技的东西，学生学习兴趣十足，可以多加引导， 多加利用，已达到更好的教学效果。
一、课题
核裂变
二、课型
新授课
三、教学目标
知识与技能
知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。
知道什么是链式反应。
会计算重核裂变过程中释放出的能量。
知道核反应堆的组成和原理。
过程与方法
通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力。
情感、态度与价值观
激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。
四、重点
链式反应及其释放核能的计算。
重核裂变的核反应方程式的书写。
五、难点
通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。
六、学法指导
自主阅读、合作探究、精讲精练、
七、教具
多媒体
八、教学过程
1、导入
采用视频导入。播放剪辑好的核弹爆炸视频，引起学生兴趣，引出本节课内容。
2、思考
阅读课本 3min，寻找下列问题答案核裂变的定义：
铀核的典型的裂变： 链式反应的定义：
链式反应发生的条件及原因：
教师请学生回答上述问题，然后重点补充讲解核裂变放出能量的原理和链式反应发生的条件。
3、议论
习题一：mu=390.3139×10-27kg， mn=1.6749×10-27kg mBa=234.0016×
kg，mKr=152.6047×10-27kg。求铀核裂变过程中释放出的能量为多少？ 习题二：试求要想得到 1kg 铀 235 全部裂变放出的能量，要完全燃烧多少质
量标准煤？
习题三：、已知铀核质量为 235.0439u，氙核质量为 135.9072u，锶核质量为89.9077u，中子质量为1.0087u。浓缩铀中铀235 的含量占 2%。每年按365 天计算，一座 100 万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀？（其中 u 为原子质量单位， 大小为碳原子质量的十二分之一，一般记为 1u=1.66 ×10－27kg。）
提示：一个铀 235 裂变放出的能量是多少？核电站每年放出的热量是多少？ 需要铀 235 的质量是多少？需要浓缩铀的质量是多少？
学生以小组为单位分工合作，做上面三道题，然后分别展示解题过程。教师纠正学生讲解过程中出现的问题，总结做题套路。
4、请同学们阅读课本，了解核电站知识，教师稍作讲解。
2171700114696
5、课堂小结
1、重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程是核裂变。
2、当一个中子引起一个铀核裂变后裂变的中子再引起其他铀核裂变的核反应叫链式反应。
3、学会了计算核裂变释放的能量。
4、知道了裂变反应堆的工作原理。
6、课堂练习
1、关于裂变反应,下列说法中正确的是( )
用中子轰击铀核发生裂变,一定分裂为质量差不多的两块
铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量
铀核发生裂变时可能产生二 三或四部分
所有重核元素用中子轰击均能发生裂变反应
2、为使链式反应平稳进行,可采用下列的办法( )
铀块可分制成任何的体积
铀核裂变释放的中子可直接去轰击另外的铀核
通过慢化剂将产生的中子减速
用镉棒可作为慢化剂使中子减速
3、裂变反应中释放的能量来自于( )
核子消失转化为能量
原子中电子与原子核的电势能减小
入射的中子消失转化为能量
原子核的比结合能变大,释放出能量
4、裂变反应中释放的能量来自于( )
核子消失转化为能量
原子中电子与原子核的电势能减小
入射的中子消失转化为能量
原子核的比结合能变大,释放出能量
5、镉棒在反应堆中所起的作用( )
使快中子变成慢中子
使慢中子变成快中子
使反应速度加快
控制反应速度,调节反应速度的快慢
6、1 个铀 235 吸收 1 个中子发生核反应时,大约放出 196 MeV 的能量,则 1 g
纯铀 235 完全发生反应放出的能量为(NA 为阿伏加德罗常数)( ) A.NA×196 MeV
D.N A
235
196MeV
B.235NA×196 MeV C.235×196 MeV
7、原子反应堆的功率为 104 kW,1 h 消耗的核燃料为 8.75 g,已知一个铀 235
裂变时放出 200 MeV 的核能,求该铀燃料中铀 235 所占的百分比.
8、已知一个铀 235 核裂变时能释放 200 MeV 的能量,问 1 kg 铀完全裂变能释
放多少能量?相当于多少吨燃烧值为 2.94×107 J/kg 的煤所放出的能量?
6、课后作业
在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的 12 倍， 假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。
设碰撞前种子的动能是 E0，经过一次碰撞，中子失去的动能是多少？
至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于 E0 × 10－6？
九、板书设计
一、核裂变
核裂变的定义：
铀核的典型的裂变： 链式反应的定义：
链式反应发生的条件及原因： 计算
Δ E=Δ mc2
核电站
十、课后反思
教学过程中发现学生对物理公式的理解到位，但是计算能力很差，需要加强练习。而且，由于结合到了较为科技的东西，学生学习兴趣十足，可以多加引导， 多加利用，已达到更好的教学效果。