22.2 新能源的发展 教学设计 2026-2027学年人教版九年级全一册物理

第2节　新能源的发展

1．了解核能的特点及其来源与利用，知道太阳能的由来，了解利用太阳能的方式及其新进展，能利用能源的知识解释生活中的有关现象。

2．了解核能利用及核废料处理的实例，能表达自己的观点，具有初步的科学论证能力。

3．结合实例认识地球上的大部分能源来自太阳能，能提出问题，能用能量转化和转移的观点形成猜想与假设。

4．通过了解我国在核能利用方面的新成就，增强民族自豪感和使命感，体会新能源开发对人类生存和社会发展的推动作用。

了解释放核能的两种方式：裂变和聚变；太阳能及其利用。

理解核裂变和核聚变的原理；太阳能的利用方式及其新进展。

       新课导入      

 

【师生活动】教师提出问题：为了解决利用化石能源带来的问题，人们着手开发各种新的能源，你知道的新能源有哪些？引发学生思考。

学生自由发言、列举生活中的新能源，教师汇总学生答案后，聚焦本节课重点学习的核能与太阳能，自然开启新课学习。

【设计意图】新课引入环节从化石能源带来的环境与资源问题切入，唤醒学生生活经验、激发探究兴趣，再通过开放式提问引导学生主动分享已知新能源，营造互动课堂氛围，最后聚焦核能与太阳能两大学习重点，自然过渡到新课内容，为后续知识学习做好铺垫。

       新知探究      

一、核能

【师生活动】教师先通过图片直观展示原子结构，引导学生观察并说出原子核由质子、

中子构成，对比质子、中子、电子的带电情况与质量差异，再用“地球与乒乓球”的比喻帮助学生理解原子核体积极小、质量极大的特点；接着讲解核能定义，通过提问“核能如何释放”引出核裂变与核聚变，结合图示与动画演示链式反应过程，明确核电站与原子弹的区别，梳理核电站能量转化路径；随后介绍核聚变原理与氢弹、太阳内部聚变的实例，引导学生认识核聚变的优势与研究前景；最后围绕核安全展开交流，分析核泄漏危害、核电站安全措施及核废料处理方式，帮助学生理解核能知识、树立安全意识。

1．原子核的组成

原子核通常由质子和中子组成，质子带正电荷，其电荷量跟电子的电荷量相等，中子不带电。

质子的质量大约是电子的1 836倍，中子和质子的质量几乎相同。

质子和中子构成的原子核非常小，原子与原子核的大小比较，形象地来说，就是地球和乒乓球的比例，大约一千亿比一。

原子核极小，体积只占原子体积的约一千亿分之一，在这极小的原子核里却集中了99.95%以上原子的质量。

2．核能

（1）定义：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会释放出惊人的能量。

（2）释放核能的方式：

①利用核裂变释放能量；②利用核聚变释放能量。

   

3．裂变

（1）定义：一个重原子核分裂成两个中等质量的原子核，同时释放出巨大能量，这就是核裂变。

（2）链式反应

20世纪30年代，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，铀核会发生裂变，释放大量核能的同时产生出几个新的中子，这些中子又会轰击其他新的铀核，于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。

（3）裂变的应用

①不加控制的链式反应

如果对链式反应不加控制，那么大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，例如原子弹的爆炸。1 kg铀全部裂变，释放的能量相当于2 800 t标准煤完全燃烧时释放的能量。

②可控制的链式反应

可控链式反应就可以控制核能的释放。例如核电站利用核能发电，它的核心设备是核反