第二十二章第2节 核能 -2022-2023学年人教版九年级物理

第二十二章第二节 核能 教学目标： （一）知识与技能 1. 知道原子和原子核的组成,了解获取核能的两种方式。 2. 了解裂变、链式反应、核电站、聚变以及反应过程。 3. 了解研究可控核聚变的重大意义。 （二）过程与方法 1.利用原子弹爆炸等图片吸引学生兴趣，从问题中导入新课。 2.通过形象比喻帮助学生理解核能的概念。 （三）情感态度与价值观 1.初步认识到科学及相关技术对人类生活的影响。 2.启发学生想象人类开发利用核能的美好前景，激发学生努力学习科学技术的热情。 3.让学生认识原子弹的危害，铭记美国向日本投放原子弹历史，激发学生热爱世界和平。教学难点：链式反应和核反应堆的理解。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课引入 教师展示原子弹爆炸和氢弹爆炸的图片，感受核爆炸时产生的巨大能量，了解核能利用的可能性。文字介绍并提出问题，你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量的呢？氢弹和原子弹的原理相同吗？ 学生观看图片，形成感官刺激 利用原子弹爆炸等图片吸引学生兴趣。从问题中导入新课。 进行新课 1、 核能 1、原子结构 2、核能概念 复习提问：请根据上节课中讲过的内容，说说原子和原子核的组成情况？ 学生思考，回答问题 复习相关知识，为学习本节课内容作铺垫 教师展示原子结构的图片，归纳学生的回答 学生明确：任何物质的原子都是由位于原子中心区域带正电的原子核和带负电的核外电子组成的；原子核又是由带正电的质子和不带电的中子组成的。 帮助学生牢固基础 教师讲述：本世纪初，科学家们通过实验和理论研究对原子和原子核的组成有了正确的认识，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。质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦原子核发生变化时，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为原子核能，简称核能。 学生仔细聆听教师的讲解，对核能有了解 通过形象比喻帮助学生理解概念 那么，怎样才能有效地获得蕴藏在原子核里的大量核能呢？教师介绍获得核能的两种途径，裂变和聚变。 学生思考 教师设置引导性问题，引出下面的内容 二、裂变 1.裂变定义 2.链式反应 3.核反应堆——能缓慢、平稳地释放核能的装置。 指导学生阅读教材上讲裂变那一段课文。提出其注意： (1) 裂变指的是什么现象；观察教材上铀核裂变的示意图，结合阅读课文中的讲述，了解铀核裂变释放出核能，转化为周围物体的内能是怎么回事；了解裂变释放出的核能十分巨大。 学生自主阅读，锻炼自主学习能力 教师提问：什么叫裂变？l千克铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约是1千克标准煤完全燃烧所放出能量的多少倍？ 学生回答问题 检查学生阅读教材的效果 教师小结并强调：用中子轰击铀235，铀核（质量大的核）会分裂成两部分（两个中等质量的核），这种现象叫做核裂变，简称裂变。1千克铀全部发生裂变，释放出的能量超过2000t煤完全燃烧所放出能量。由此可知，裂变是获得大量核能的重要途径。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？ 学生通过具体的数字，认识到裂变能释放出巨大的能量。 教师强调、小结学生对概念更清晰 活动：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。 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，就如前面所见的原子弹。 学生参与小活动 趣味小活动使课堂更加活跃。 教师讲述：人们想要和平利用核能，必须控制链式反应的速度，可以通过控制中子数量来控制链式反应的速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来。为此，人们制成了一种专门装置。 循序渐进介绍，学生更容易理解 教师投影核电站图片，介绍我国核电站的情况。 学生观看图片 学习知识的同时培养学生的爱国情操 三、聚变 1.定义 2.应用 我们已经研究过重核可以裂变成质量较小的核，那么质量较小的核能否聚合成质量较大的核呢？ 学生思考与前面核能获取的两种途径相呼应 学生知识体系更连贯全面 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，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。 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） 自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，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