
教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標(biāo)
1.了解核能的由來,知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的問題。
2.了解原子、原子核的結(jié)構(gòu)。
3.了解核裂變和核聚變。
教學(xué)重難點(diǎn)
1.核裂變、核聚變。
2.核裂變、聚變及其應(yīng)用。
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
方案一:課件展示
播放視頻或圖片,介紹:
1.我國用了短短4年時間完成了原子彈的研制工作,并于1964年10月16日成功地爆炸了第一顆原子彈。
2.1967年6月17日又成功地爆炸了第一顆氫彈,完成了其他國家要十幾年或幾十年才能完成的工作。
引導(dǎo):原子彈和氫彈為什么會具有這么大的威力呢?
生:因為原子彈和氫彈都利用了核能。
方案二:情境引入
介紹材料:
威力巨大的原子彈
1945年8月6日,美國在日本廣島上空投下了一枚原子彈,使這個20余萬人的城市轉(zhuǎn)眼間變成了廢墟,三天以后,日本長崎遭到了同樣的命運(yùn),據(jù)有關(guān)資料記載,廣島24.5萬人死亡,失蹤20萬人;長崎23萬人死亡,失蹤15萬人,兩個城市毀壞程度達(dá)60%~80%。
推進(jìn)新課
一、原子 原子核
學(xué)生閱讀課本第151頁第一段,以問題引導(dǎo)學(xué)生回顧原子的知識。
問題1:一切物質(zhì)是由分子組成的,那么分子是由什么組成的?
問題2:原子有多大?原子是由什么組成的?它們的帶電情況如何?
問題3:組成原子的微粒的質(zhì)量大小和體積大小的情況是怎樣的?
二、核能
講述:科學(xué)家們在天然放射性現(xiàn)象的研究中,發(fā)現(xiàn)了極其微小的原子核內(nèi)部還有結(jié)構(gòu),原子核也是可以再分的。為了研究原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu),物理學(xué)家們嘗試用粒子去“轟擊”原子核,最初是用α粒子去轟擊,后來又用質(zhì)子、中子去轟擊,發(fā)現(xiàn)都能引起原子核的變化——核反應(yīng),而且發(fā)現(xiàn)在某些核反應(yīng)過程中能釋放出大量能量。由于原子核的變化而釋放的巨大能量,我們把它叫做核能。
使學(xué)生明確:質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密結(jié)合在一起,一旦使原子核分裂或聚合,就能釋放出巨大的能量,這就是核能。它包括核裂變能和核聚變能這兩種主要形式。
三、裂變
介紹:科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),用中子去轟擊質(zhì)量數(shù)為235的鈾,鈾核會分裂成大小相差不大的兩部分,這種現(xiàn)象叫做裂變。
裂變后的產(chǎn)物以很大的速度向相反方向飛開,與周圍的物體分子碰撞,使分子動能增加,核能轉(zhuǎn)化成周圍物體的內(nèi)能。實驗表明,裂變時釋放的核能十分巨大,1千克鈾-235中的鈾核如果全部發(fā)生裂變,釋放出的核能相當(dāng)于2 500噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時放出的能量,是同樣質(zhì)量的煤燃料時放出能量的2.5×106倍。
提出問題:鈾-235只有在中子的轟擊下才能發(fā)生裂變,放出核能,那么是不是要不斷地從外界提供中子,才能維持鈾核的不斷裂變呢?
學(xué)生活動:用火柴模擬鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(詳見教材151頁圖17.2-1)。
介紹:科學(xué)家們從實驗中發(fā)現(xiàn),鈾-235核在受到中子的轟擊后,裂變成2個差不多大小的新粒子的同時,還釋放出2~3個新中子,這2~3個中子又去轟擊其他鈾-235核,引起2~3個新的鈾核裂變,又各放出2~3個中子,這些中子又去轟擊更多的鈾核發(fā)生裂變……隨著一個鈾核裂變的發(fā)生,會引起越來越多的鈾核發(fā)生裂變。這樣,裂變就不斷地自行持續(xù)下去,這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
核電站利用核能發(fā)電,它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的。
核電站原理動畫截圖
如果對裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,在極短的時間內(nèi)就會引起大量的鈾核發(fā)生裂變,釋放出巨大的核能,發(fā)生猛烈的爆炸。原子彈就是根據(jù)這個原理制成的。
原子彈爆炸時釋放的巨大核能產(chǎn)生的高溫高壓氣體向外擴(kuò)散時所升起的蘑菇狀煙云,其上升的高度可達(dá)幾百米,其破壞力和殺傷力都是十分巨大的。
原子彈爆炸時產(chǎn)生的蘑菇云
四、聚變
學(xué)生自學(xué)討論聚變,教師進(jìn)行指導(dǎo)。
總結(jié):科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),某些質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核時,也能釋放出核能,這種現(xiàn)象叫做核聚變,簡稱聚變。
聚變是獲得大量核能的另一重要途徑。
前面講過,原子彈是利用重核裂變現(xiàn)象制成的。而另一種威力更大的核武器——?dú)鋸?,則是利用輕核聚變現(xiàn)象制成的。
聚變需要在幾百萬攝氏度的高溫下才能發(fā)生,因此聚變又叫熱核反應(yīng)。
自然界中,太陽內(nèi)部的溫度高達(dá)1 000萬攝氏度以上,在那里就進(jìn)行著大規(guī)模的聚變反應(yīng)。太陽輻射出的光和熱,正是由聚變反應(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)化而來的??梢哉f,地球上的人類每天都享用著聚變釋放出的能量。
課堂小結(jié)
1.教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲。
2.多媒體展示本節(jié)課的重點(diǎn)知識。
板書設(shè)計
二、核能
核能eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(原子、原子核,核能:原子核在分裂或聚合的過程中,釋放出的驚人的能量,裂變:鏈?zhǔn)椒磻?yīng),熱核反應(yīng),核能應(yīng)用:兩面性))
這是一份初中物理人教版九年級全冊第2節(jié) 核能教案及反思,共5頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo),教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn),教學(xué)過程,教學(xué)評價等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版九年級全冊第2節(jié) 核能教案及反思,共4頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo),教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法,教學(xué)步驟,實驗總結(jié),實驗建議等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中物理人教版九年級全冊第2節(jié) 核能教案設(shè)計,共3頁。教案主要包含了教學(xué)目的,教學(xué)重難點(diǎn),課堂檢測等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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