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文本内容:
第2节 核 能◇教学目标◇【知识与技能】
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【过程与方法】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【情感·态度·价值观】初步认识科学技术对于人类生活的影响◇教学重难点◇【教学重点】裂变和聚变【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]P170“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探究点2 裂变[阅读课本]P171“1934年至1938年……这就是裂变中的链式反应”[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做链式反应[阅读课本]P171“核电站利用核能发电……原子弹爆炸了”[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探究点3 聚变[阅读课本]P172“聚变”[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呢[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[阅读课本]P172“核电站和核废料处理”[思考]核电站的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
三、板书设计第2节 核能
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◇教学反思◇对核反应堆的链式反应理解可以通过火柴实验的模拟链式反应即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。