16.3 核能的开发与利用 教案-2025-2026学年物理北师大版（2024）九年级全一册

第三节　核能的开发与利用 1．物理观念： (1)知道核裂变与核聚变的概念及能量释放原理。 (2)了解核电站的工作原理及核能利用的优缺点。 2．科学思维： (1)通过模拟实验(如链式反应、核聚变条件)，体验核能释放的物理机制。 (2)分析核能应用案例(如“华龙一号”)，培养信息整合与科学推理能力。 3．科学探究： 开展核能相关的讨论，提升批判性思维与合作探究能力。 4．科学态度与责任： (1)激发对核能科学的兴趣，培养安全意识与环保责任感。 (2)增强对我国核能成就的民族自豪感。 (3)树立科技造福人类的理念，关注能源可持续发展。 1．教学重点： 核裂变与和核聚变。 2．教学难点： 理解链式反应的控制机制。 多米诺骨牌(模拟链式反应)、气球(模拟核聚变条件)、多媒体课件等。 播放短视频《核能的力量》，展示原子弹爆炸、核电站运行、“华龙一号”建设场景。 提问：视频中的能量来源于哪里？核能为何能产生如此巨大的能量？ 引出课题：核能是原子核释放的能量，其开发与利用深刻影响着人类社会。 　　知识点一　核能及其利用 1．核裂变与链式反应。 演示实验：用多米诺骨牌模拟链式反应，观察“中子轰击铀核”的传递过程。 提问：如何控制链式反应的速度？ 讲解：控制棒吸收中子的原理，区分核电站(可控)与原子弹(不可控)。 数据对比：1 kg铀－235裂变能量≈2 500 t煤完全燃烧所释放出的能量，强调核能的高效性。 2．核聚变与未来能源。 演示实验：用气球模拟核聚变条件(高温、高压)，挤压气球观察“氘氚聚合”现象。 提问：为何核聚变被称为“人造太阳”？ 讲解：太阳内部的核聚变反应，氢弹的爆炸原理，“东方超环”(EAST)在可控核聚变领域的突破。 3．核电站工作原理。 动画演示：展示压水堆核电站的三个回路系统(一回路加热、二回路发电、三回路冷却)。 类比：用“烧开水”比喻核能转化为电能的过程，强调能量转换效率。 　　知识点二　核安全 讲解：核能的开发和利用给人类发展带来了新的动力。同时，核能发展也伴随着核泄漏和污染、核废料处理不当、核武器扩散、核材料扩散流失等方面的核安全风险和挑战。用多媒体辅助播放切尔诺贝利核事故纪录片。 提问：如果发生核泄漏，如何处理？(引出核废料处理技术) 第三节　核能的开发与利用 1．核能来源：核裂变(重核分裂)、核聚变(轻核聚合) 2．应用： (1)可控：核电站(压水堆、“华龙一号”) (2)不可控：原子弹、氢弹 3．安全：四道安全屏障、核废料处理 4．未来：可控核聚变、第四代核电技术 1．多媒体辅助教学使课堂更加活跃。传统教学大多是教师讲授和挂图相结合，但是一些现象是在课堂上根本不可能实现的，比如说核能的释放就无法在课堂上演示完成。在课上讲裂变和聚变前，我收集了一些关于原子弹、氢弹爆炸的录像，例如《原子弹在试验场的爆炸》《氢弹空投》，让学生身临其境般感受核裂变和核聚变的威力，学生被深深地吸引。如果像传统教学那样纯粹地讲述反应，学生很可能一是费解，二是提不起兴趣。而动画课件和录像的运用很好地解决了上述两个问题，在课堂的实践中也取得了不错的效果。 2．在学习知识的同时，向学生渗透环保意识。科学技术是一把双刃剑，它可以造福人类，也可以给人类带来灭顶之灾。尽管人类已掌握和平利用核能的技术，但受限于反应堆系统的复杂性，历史上仍多次发生重大核事故，例如切尔诺贝利事件。在课堂上，我除了让学生阅读教材上的资料以外，还提前收集了一些关于核泄漏的文字、图片记载，展示给学生看，学生们在灾难的记载面前目瞪口呆，同时也深刻地感受到了环保的重要性。 3．在学习知识的同时，进行爱国主义教育。告诉学生，我国一贯高度重视核安全问题，保持着良好的核安全记录。 学科网（北京）股份有限公司 $$