第二十二章 第2节 新能源的发展-【木牍中考·名师教案】2025-2026学年九年级下册物理（人教版）

第2节　新能源的发展 ◇教学目标◇ 1.了解原子核结构。 2.了解核能。 3.了解核裂变。 4.了解核聚变。 5.探讨核能的开发和利用，感悟科学对人类社会发展的重要性。初步认识科学技术对于人类生活的影响。 ◇教学重难点◇ 1.教学重点：裂变和聚变。 2.教学难点：裂变和聚变的过程分析。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 如图是我国第一颗原子弹爆炸，与原子弹相比，氢弹所用的燃料更少，而威力比原子弹大很多。原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？ 二、教学步骤 探究点1　核能 ［阅读课本］P194“核能” ［思考］回忆一下原子的组成？ ［提示］原子是由原子核和核外电子组成的，电子在绕核运动。 ［思考］原子核是原子中最小的结构吗？ ［提示］原子核也是可分的，它是由质子和中子组成的。 ［思考］质子和中子是依靠什么力结合在一起的？ ［提示］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。 ［思考］什么是核能呢？ ［提示］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，就可能释放惊人的能量，这就是核能。 ［归纳提升］原子核发生改变有两种情况：一种是质量较大的原子核分裂成质量较小的原子核；另一种是由两个质量较小的原子核聚合成一个较大的原子核。这两种原子核发生改变的过程中都会伴随着巨大的能量释放。 ［思考］科学家们是怎样让原子核裂变的？ ［提示］科学家利用中子轰击质量较大的铀235原子核，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。 ［思考］怎样才能使裂变持续下去呢？ ［提示］铀核裂变时，还同时放出2~3个中子，放出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变。这样，裂变将不断地自行继续下去，这种现象叫作链式反应。 ［思考］你知道核电站的核心设备是什么吗？ ［提示］核电站是利用核能发电的，它的核心设备是核反应堆。 ［思考］核电站是怎样把核能转化为电能的呢？ ［提示］核电站利用核反应堆产生内能，通过蒸汽轮机转化为机械能，再通过发电机转化为电能。 ［思考］核反应堆中链式反应可以控制吗？如何实现的呢？ ［提示］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。 ［思考］如果核反应堆的链式反应不加控制或失去控制会产生怎样的危害呢？ ［提示］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，释放出极大的能量。原子弹爆炸时发生的链式反应就是不加控制的。 ［思考］你知道我国科学家在核裂变方面曾经取得过的成就吗？ ［提示］我国物理学家钱三强与何泽慧发现铀原子核被中子击碎时，还会分裂成三个甚至四个碎片，称为三分裂或四分裂现象。 ［思考］重核可以裂变成质量较小的核，那么质量较小的原子核能否聚合成质量较大的原子核呢？ ［提示］质量较小的原子核结合成质量较大的原子核也会放出大量的能量，这就是聚变。 ［思考］聚变需要在什么条件下才能发生呢？ ［提示］只有在超高温下，质量较小的原子核才能聚合成质量较大的原子核，所以核聚变又称为热核反应。 ［思考］你知道目前科学家们一般利用什么材料实现核聚变的吗？ ［提示］一般都是将氘核（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，进而释放出巨大的核能。氢弹就是利用氢核聚变制成的。氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器。 ［思考］热核反应可以控制吗？ ［提示］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。 ［思考］核电站有没有不利的一面呢？科学家们是怎么处理的？ ［提示］核反应堆内铀核裂变时会产生能量，也会产生放射线，不加防范会对人和其他生物产生伤害；核电站使用过的燃料依然具有放射性，需深埋在人烟稀少的地方。 探究点2　太阳能 ［阅读课本］P197“太阳能” ［思考］在生产、生活中你见过利用太阳能的事例吗？ ［提示］生活中利用太阳能的事例有很多，如太阳能热水器、太阳能路灯等。 ［思考］平板式集热器的构造有什么特点？为什么要那样制作？ ［提示］箱面是玻璃的，为了让光更好地通过；内部是涂黑的吸热板，为了更多地吸收热量。 ［思考］太阳能电池的优点和缺点是什么？主要应用于哪些方面？ ［提示］优点：使用寿命长、没有污染；缺点：成本高，且每个太阳能电池产生的电压较低。太阳能电池主要应用于航空、航天、通信等领域中，在日常生活中也用于照明、计算器、手表等耗电少、工作电压低的用电器。 ［思考］有关太阳能的利用有很多，如植物的光合作用、太阳灶、太阳能电池等，但这些都是将太阳能进行了转化，你能从能量转化的角度进行分类吗？ ［提示］植物的光合作用将太阳能转化为化学能；太阳灶将太阳能转化为内能；太阳能电池将太阳能转化为电能。 ［归纳提升］利用太阳能的过程主要有三个方面：光热转换、光电转换和光化转换。 三、板书设计 第2节　新能源的发展 1.核能 （1）原子的组成 （2）原子核的组成 2.裂变 （1）核反应堆 （2）链式反应 3.聚变 （1）热核反应 （2）氢弹 （3）核电站和核废料处理 4.太阳能 ◇教学反思◇ 对核反应堆的链式反应理解，可以通过火柴实验模拟链式反应，既形象生动，又能很好地解释不加控制的链式反应可以产生巨大的能量，以及通过减少中子个数，适当地控制反应速度，释放适当的能量，就能让核能的利用得以实现。 1 立足安徽 精准备考 3 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $