《225 核反应核能》教学设计Word下载.docx

1、2.学习归纳、推理、迁移的科学方法三、德育目标认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。教学重、难点教学重点1.核反应中的人工转变及核反应方程；2.核能的概念.爱因斯坦的质能方程；计算核能。教学难点质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解，计算核能。教学方法从核能的利用（核电站）引入课程，指出“核能是人类最终解决能源问题的希望”引发学生的兴趣。用卢瑟福发现质子的核反应引出原子核可以实现人工转变的现象。在了解原子核自发和人工转变的基础上，介绍核反应的一般概念，并注意让学生了解核反应中质量数和电荷数守恒的规律。学生都知道在核反应中会伴随着巨大的能量，那么能量从何而来哪？引出核能的概念。在核能的教学

2、中应注意“一定的质量m和一定的能量mc2相对应”的观点，还应让学生注意，原子核在变化时，其变化前后的总质量是不同的，这种质量差异对应的就是核反应中所吸收或放出的能量.还应注意向学生说明。从核能的计算中强调要注意单位的换算，如原子质量单位和千克的关系，焦耳和电子伏的关系。教学过程问题情景呈现，导入新课1：能源是可持续发展问题中的一个重要主题。大亚湾核电站外观图。介绍数据：1kg铀235燃烧释放出的原子核能相当于2500吨优质煤燃烧时放出的热量，只需几千克铀235就足够长春市24小时的耗能供应。课题名称：五、核反应核能新课教学一核反应请同学们阅读教材，然后回答以下问题。投影简答题组。什么是核反应？

3、为什么说原子核的人工转变是核反应的一种？你还知道哪些核反应？如何用核反应方程表示核反应过程？在核反应中遵循哪些规律？试比较说明核反应与化学反应的本质区别。生：阅读有关内容后，先独立思考，然后抽查学生回答问题，互相评价，教师倾听。点拔强调如下：核反应是一种客观变化，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程称为核反应。它遵守电荷数与质量数守恒两条规律。核反应方程是对核反应过程的抽象表达。核反应是原子核的变化，结果是产生了新的元素；而化学反应且是原子的重组，原子外层电子的得失，结果是生成了新的分子，并无新元素的产生。卢瑟福在1919年，首先发现质子，第一次实现了原子核的人工转变。在原子核的转变中，

4、遵守哪些规律？如此巨大的核能是从哪里来的呢？这是我们在本节课将要学习和探究的新问题。完成核反应方程：查德威克（英）在1832年发现“中子”的核反应方程。刚才我们研究了核反应中生成新元素和粒子的确定方法及表达形式，下面，我们从能量的角度来分析核反应现象。<二>核能的释放及计算1.核能核反应中释放的能量。核能是从哪里来的？学生阅读教材后，独立思考上述问题，教师倾听、询问、了解学生提出的各种疑问，然后启发讲解，投影如下内容：爱因斯坦质能方程：E=mc2中，E表示物体的能量，m表示物体的质量，c表示真空中的光速。在国际单位制中，E、m、c的单位分别取j、kg和m/s。计算：1物体对应多少能

5、量？这一能量相当于一个100万kw的发电厂三年的发电量!可见，物体所包含（或具有）的能量是非常巨大的。对此，爱因斯坦说过：“把任何惯性质量理解为能量的一种贮藏，看来要自然得多。”物体贮藏着巨大的能量是不容置疑的，但是如何使这样巨大的能量释放出来？从爱因斯坦质能方程同样可以得出，物体的能量变化E与物体的质量变化m的关系?E=?mc2m质量亏损：如果在一个核反应中，反应前原子核的总质量m1大于反应后原子核的总质量m2，则?m=m1-m2称为质量亏损。E：表示与m相当的能量质量数与质量的区别质量数：一个原子质量的为一个质量数的大小为1.660610-27，称为“原子质量单位”，符号为u，即：1u=1

6、.660610-271u的质量相当于_meV的能量.解:例题：已知质子的质量为1.0067277u，中子的质量为1.008665u氘核的质量为2.013553u，当质子和中子结合成氘核时，写出核反应方程；质量亏损；放出多少能量？解：?m=1.007277u+1.008665u2.013553u=0.002389uE=0.002389931.5meV=2.22meV核能的计算步骤：1、写出正确的核反应方程。2、计算核反应前后的质量亏损m。3、根据质能方程E=mc2，计算核能。练习题氢原子的质量为1.007825u，中子的质量为1.008665u，它们结合成碳12，若已知碳核的质量为12.0000

7、000u；该核反应会放出_meV的能量。答：92.163meV小结核反应核能原子核的人工转变发现质子发现中子核反应的规律质量数守恒电荷数守恒质能方程E=mc2质量亏损m=m1-m2注意的几个问题：质量数不是质量记住以下单位换算关系1meV=106eV1eV=1.602210-19j1u（原子质量单位）=1.660610-27kg1u相当于931.5meV的能量，这是计算核能经常用到的关系。教学反馈课后思考：核能的和平利用。阅读小材料中国核电站作业：附后面附:作业一、选择题1关于核能，下列说法中正确的有A核子结合成原子核时，需吸收的能量B核子结合成原子核时，能放出的能量c不同的核子结合成原子核时

8、，所需吸收的能量相同D使一个氘核分解成一个中子和一个质子时，吸收的能量是一个恒定值2质子的质量mp，中子的质量为mn，它们结合成质量为m的氘核，放出的能量应为A（mp+mn-m）c2B（mp+mn）c2cmc2Dc23关于原子核的能，下面说法正确的是A使原子核分解成粒子时放出的能量B核子结合成原子时需要供给的能量c核子结合成原子核时吸收的能量或原子核分解为核子时放出的能量D核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解为核子时吸收的能量4在计算核子和原子核的质量时，以u为单位比较方便，关于u下列说法中正确的是A1u1.66c1u相当于931.5meV能量Du表示一个核子的质量5关于爱因斯坦质能方程的

9、下列看法中正确的是AEmc2中的E是物体以光速c运动的动能BEmc2是物体的核能cE=mc2是物体各种形式能的总称D由E=mc2，在核反应中，亏损的质量m转化成能量E放出EE=mc2表明在核反应中亏损的静质量转化为动质量，被放出的能量带走。二、填空题6已知氢原子的质量为1.007825u，中子的质量为1.008665u，它们结合成碳，碳核的质量为12.000000u，放出的能量为_meV。7一个粒子轰击硼核，生成碳14，并放出0.75meV的能量。其核反应方程是_，反应中质量亏损是_。8正负电子对撞后，转化为两个光子的总能量是_电子伏。（正负电子质量m=0.9110-30kg，光子的静止质量为零）答案一、选择题1BD2A3D4ABc5cE二、填空题692163meV7；3310-308.02106