人教版九年级物理核能教案.docx

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人教版九年级物理核能教案

第十七章能源与可持续发展

第二节核能

郑金昌翟卫侠

课型：

新授课课时：

1课时

使用日期：

2013年3月26日

【教学目标】

一、知识与技能

1．常识性了解原子和原子核的组成。

2．常识性了解裂变、链式反应、聚变的大致情况和原子弹、氢弹的制造原理，以及核反应堆的作用。

二、过程与方法

1．常识性了解研究可控核聚变的重大意义。

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。

三、情感态度与价值观

1．培养学生的科学态度和探索精神。

2．启发学生树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想。

【教学重点】

了解原子核裂变和链式反应，核聚变的原理以及如何利用核能更多的给人类造福。

【教学难点】

原子核裂变和链式反应，聚变的原理。

【教学准备】

原子和原子核的挂图，链式反应的挂图（幻灯片或课件显示原子、原子核的结构和链式反应的情况）、多媒体设备。

【教学过程】

主要教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

情境创设

引入新课

知识点一：

原子、原子核和核能

出示原子弹爆炸的挂图，播放日本核泄漏、原子弹的爆炸实况。

【提出问题】科学家通过对放射现象的发现和研究，利用高速粒子轰击原子核时发现原子核是可以改变的，在某些改变中会释放大量的能量，这就是核能。

有同学能够说说核能的的威力吗？

请同学们看几幅图:

原子弹爆炸图片1

原子弹爆炸图片2

【提出问题】为什么会有这么大的威力呢？

【设计意图】创设课堂情境，激发学生强烈的学习兴趣和求知欲。

[板书课题]

§17.2核能

观看图片认真思考。

并提出相关感兴趣的物理问题。

学生观看图片认真思考

激发学生热爱祖国、热爱自然、探索科学的美好情操。

学生观察仔细思考。

了解核武器的威力。

（1）原子结构示意图

（2）利用图片感知原子体积的大小

知识点二：

（1）裂变

（2）核能利用：

核反应堆是可控的

原子弹爆炸裂变是不可控的

知识点三：

聚变

氢弹爆炸

氢弹爆炸

知识点四

学生谈谈核事故的例子

核能的优点与缺点

【揭示问题】科学家通过对放射现象发现和研究，认识到原子核内还有结构。

（出示图片）

观看原子结构结合化学知识讨论。

【设计意图】培养学生的观察能力、思考能力。

学生说出原子结构的组成？

（小组讨论）

讲述：

原子由质子、中子和电子三种粒子构成。

【问题设置】原子有多小呢？

【启发】：

质子带正电，中子不带电，它们集中在原子的中心，形成一个小小的原子核，就像几颗豆粒挤在大广场中央一小块弹丸之地，请看图：

【出示图片】原子体积的大小。

原子十分小，它的直径不到1nm.

【问题设置】核武器的威力有多大？

它释放的巨大的能量是从哪里来的？

核电站是怎样利用核燃料发电的？

核电站

原子弹爆炸图片

看看这几幅图片就知道核能的威力，用中子轰击较大的原子核，使它发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。

【设计意图】培养学生思考，分析问题的能力。

【陈述过渡】原子核中的质子与中子依靠强大的核力紧密结合在一起，质子与中子在分裂和聚合时会放出巨大的能量，这就是核能。

裂变　：

用中子轰击比较大的原子核，使它发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。

怎样才能使裂变继续下去？

如何裂变的：

模拟：

链式反应。

铀裂变的情况

可控链式反应：

核反应堆

师问：

核电站中能是如何转化的？

【总结】

（核能内能机械能电能）

核反应堆的基本构造和核电站的图片

核反应堆中的链式反应是可控的，学生了解大亚湾核电站的资料。

不可控链式反应：

原子弹

【师讲】1千克铀裂变完全裂变释放出的能量相当于2000吨煤完全燃烧释放出的能量。

【师生互动】多米诺效应

核能如同多米诺效应

（1）第一个多米诺骨牌倒下后，后面依次倒下。

（2）持续裂变短时间内，就会释放巨大的核能。

【设计意图】培养学生观察对比、分析归纳能力。

聚变的情况利用图片展示：

讲述：

将质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核，会放出更大的核能。

这就是聚变。

【老师出示】核聚变的看图片：

（结合图片效果一目了然）

组内讨论

如何实现聚变，如何利用聚变释放的能量，科学家正在积极的探索。

海水里蕴含着丰富的，可以实现聚变的氘核。

科学家预言，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。

同学们对照图可以清楚的发现聚变的情况。

制造氢弹。

【设计意图】培养学生搜集和获取信息的能力。

组织学生了解原子弹、氢弹的威力，谈谈自己的想法。

切尔诺贝利核电站核泄漏

日本核泄漏的例子。

世界上发生过多次核电站泄漏事故，此后，核电站的安全性得到高度重视。

为了安全，科学家制定了严格的安全措施和安全标准。

一般情况下，如果核电站不遭到外来袭击，核泄漏是不会发生的。

引导学生查阅资料相互交流专家采取的对策。

核能的优点：

（1）核能发电不像化石燃料发电那样排放大量的污染物到大气中，属于清洁能源。

（2）核能发电会减轻温室效应。

（3）核能发电使用的铀燃料还有其他作用。

（4）运输储存方便，一座1000百万瓦的核能电厂，一年只需30万吨的核燃料。

（5）燃料费用低，发电成本较其它方法稳定。

缺点：

（1）核能使用的燃料及废料有放射性，需慎重处理。

（2）核能电厂热效率低，热污染严重。

（3）核电厂易引发政治纠纷。

（4）核电厂投资成本大。

（5）核电厂的反应器中有放射性物质，出现事故易造成环境污染。

【设计意图】培养学生自主合作精神和传递信息的能力；联系生活实际，学以致用。

（引导学生总结）

回答老师提出的问题。

【议一议】

分子，原子，基本粒子。

体会微观世界的奥妙，激发学生对物理学习的兴趣，加深对物质构成的认识。

学生利用图片感知原子体积的大小。

小组讨论，积极查阅资料。

学生感知原子体积的大小。

【议一议】

获得核能的途径？

（裂变、聚变）

学生阅读课本寻找获得核能的途径。

鼓励学生查阅资料。

学生知道:

原子核十分牢固,发生变化及其困难。

核能是能源家族的新成员。

【议一议】

裂变怎样才能持续进.

学生查阅资料，小组讨论。

【学生演示】

学生利用火柴演示

观察图17.2-1动手做一做

学生回答：

裂变能释放出巨大的能量。

观察图17.2-2链式反应。

阅读并交流：

知道核能的和平利用能够促进人类进步，用于战争会给人类带来灾难。

用中子轰击铀235原子核，铀核分裂释放出核能。

小组讨论核电站中能的转化。

学生说出答案:

（核能内能机械能电能）

学生了解大亚湾核电站的资料。

核电站的核心设备是：

反应堆

学生了解原子弹爆炸的威力。

利用资料了解原子弹的威力。

学生查阅资料，并相互讨论。

展示结果

【师生互动】

动手做多米若骨牌。

锻炼学生动手动脑的能力。

学生查阅资料什么是聚变？

小组讨论。

交流讨论结果。

学生认真观察图片，并查阅资料了解聚变的威力。

如果将某些质量很小的原子核如氘核（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），在超高温下结合成新的原子核，会释放出巨大的核能。

【图片展示】热核反应

学生观察图17.2-5

结合课本并讨论聚变。

利用资料学生拓宽了知识面。

学生了解氢弹爆炸的威力。

小组讨论、交流。

师生总结：

（1）因为它们用到的是核能，我们知道化学能是分子发生变化时放出的能量，而核能是原子核发生变化时放出的能量。

（2）原子核发生变化时放出的能量是核能。

学生查阅切尔诺贝利核电站核泄漏和日本核泄漏的相关资料，并交流看法。

核电站使用过的核废料，具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方。

某些发达国家将核废料运送到其他国家去埋放，引起环境保护者的广泛抗议。

学生讨论核能的利弊

核电站能给那些水利资源，化石能源缺乏的地区提供电能，也给人类解决能源危机带来希望。

在不可再生能源日趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一种选择。

学生了解有关核泄漏的危害：

（1）使人患癌的几率增大。

（2）损害人体器官。

（3）影响儿童的生长发育。

（4）引起物种变异。

（5）污染环境等。

【讨论】课本153页TST核电站和核废料处理。

【反馈练习】（见附件1）

教师巡视检查

完成反馈练习题

【盘点收获】

引导学生总结收获，

师生共同解决存在的问题。

学生交流讨论自己的收获和困惑。

【课堂检测】（见附件2）

教师巡视点评

完成检测题

【板书设计】

1、核能：

一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放惊人的能量，这就是核能。

2、获得核能有两种途径:

裂变和聚变。

3、裂变

（1）可控链式反应：

核反应堆

（2）不可控链式反应：

原子弹

4、聚变：

应用：

制造氢弹

【教学反思】

一、案例中的“亮点”

1.通过视频激发学生的好奇心和求知欲，积极主动的参与到学习中去。

2.大胆创新，大胆放手。

利用课件展示实例，同学们结合实例分析讨论既直观，又易于理解，课堂气氛活跃，学生达成度较高，充分体现了学生的主体地位。

3.课堂教学中合理借助于多媒体技术等现代教学手段和丰富的影视资料，极大地丰富了教学内容，可以轻松的引领学生进入直观、形象、甚至虚拟的场景，使学生犹如身临其境，学生乐于接受。

二、教学中易出现的问题

教学发现课堂时间比较紧张。

在有限的课堂时间内要想充分发挥学生对探究问题的自主性、体现学生学习的主体性，则时间的矛盾总是存在的，把握不好就会使一个问题的讨论面太大，时间拖得太长，还会远离研究主题，浪费时间等等。

所以在组织教学过程中，必须使每个环节十分严密，力争排除一些客观干扰因素，也就是要把握好引导的“度”，对于如何更好地激发学生的探究欲望和兴趣，培养发散性、创造性思维等方面的问题也值得再讨论。

附件1：

反馈练习题

1、物质由______组成，分子又由_______组成，但是有些物质的分子就是一个_______。

它的直径不到_______nm。

2、原子由_______、_______ 、_______三种粒子组成，_______带正电，_______带负电，_______不带电。

3、获取核能途径有两条，即_______和_______。

4、下列说法不正确的是（ ）

A．原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能。

B．用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能。

（第2题）

C．核电站里的链式反应是可以控制的。

D．原子弹发生爆炸时发生的链式反应也是可以控制的。

【答案1、分子原子原子12、质子中子电子质子电子

中子（3）裂变聚变（4）D】

附件2：

达标检测

1．核电站是利用_______发电的，它的核心设备是_______，其发生的_______是可以控制的。

2．核裂变是指用_______轰击_______获取核能的途径。

3．核聚变是指质量很_______的原子核，在_______下结合成新的_______来获取核能的途径。

（第1题）

4．环境保护是现代社会的热点，环境污染是世界各国关注的焦点，特别是核污染更是全人类高度警惕的问题，继“切尔诺贝利”核泄漏事件后，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，引起挪威生态保护组织和国际社会普遍关注；核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径，核潜艇中反应堆的核能是通过_______获得的。

“库尔斯克”号核潜艇（第4题）

【答案1、核能核反应堆裂变2、中子较大原子核3、小超高温原子核4、裂变】