第4節(jié)　核　能教學(xué)目標(biāo)【知識與技能】1．了解原子和原子核的組成．2．了解裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、聚變的大致情況和原子彈、氫彈的制造原理．3．知道核反應(yīng)堆的作用以及核電站的大致工作過程．【過程與方法】1．以閱讀討論為主，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論．2．觀察核裂變模擬動畫，獲得對核裂變過程比較直觀的了解．【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】1．通過常識性介紹可控核聚變的重大意義，啟發(fā)學(xué)生想象人類開發(fā)利用核能的美好前景，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的熱情．2．通過初步認(rèn)識物質(zhì)世界的本質(zhì)，體會探索微觀世界的樂趣．重點(diǎn)難點(diǎn)【重點(diǎn)】知道核能利用的兩種方式．【難點(diǎn)】1．核電站的工作原理．2．核結(jié)構(gòu)的探索．教學(xué)過程知識點(diǎn)一　原子核　核能【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P49－50，完成以下問題：1．一切物質(zhì)都是由分子組成，分子又由原子組成，有些物質(zhì)的分子就是由一個(gè)原子構(gòu)成的．2．原子由原子核和核外繞核旋轉(zhuǎn)的電子組成，原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電，中子不帶電．3．質(zhì)子和中子依靠強(qiáng)大的核力緊密結(jié)合在一起．4．釋放核能的兩種方式：一種是由重原子核分裂成較輕的原子核釋放出來的，叫作裂變；另一種是由較輕原子核結(jié)合成較重的原子核釋放出來的，叫作聚變．【合作探究】演示一　原子結(jié)構(gòu)圖示原子核是原子中最小的結(jié)構(gòu)嗎？電子為什么會繞原子核運(yùn)動？答：原子核不是原子中最小的結(jié)構(gòu)．原子核也是可分的，它是由質(zhì)子和中子組成的．原子核中的質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電，原子核吸引電子繞核轉(zhuǎn)動．原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核中，質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相同．原子核的體積相對于原子的體積來說非常小，相當(dāng)于足球場上的一個(gè)雞蛋．【教師點(diǎn)撥】由于原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放出的巨大能量叫作核能．【跟進(jìn)訓(xùn)練】核能來源于(　D　)A．質(zhì)子的內(nèi)能　　 B．中子的動能C．電子的勢能  D．原子核的結(jié)合能知識點(diǎn)二　核裂變能及其利用【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P50－52，完成以下問題：1．鈾核受到中子的轟擊發(fā)生裂變，釋放出巨大的核能，同時(shí)還釋放出中子，如果中子繼續(xù)轟擊其他鈾核而發(fā)生裂變，就可以使反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去，這種反應(yīng)叫作鏈?zhǔn)椒磻?yīng).2．能夠控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置叫作核反應(yīng)堆.3．核電站的特點(diǎn)：消耗很少的核燃料，最后可以產(chǎn)生大量的電能；可以大大減少燃料的運(yùn)輸量，特別適合在能源缺乏地區(qū)使用；對大氣基本無污染．【合作探究】演示二　鏈?zhǔn)椒磻?yīng)示意圖1．如果不對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)加以控制，將會發(fā)什么情況？答：假設(shè)不加以控制，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度將會爆炸式增加，能量將會瞬間釋放出來，原子彈就是這樣制造出來的．2．針對控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度，人類采取了什么措施，有什么意義？答：人類制作了核反應(yīng)堆以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，這對人類和平利用核能起到了非常積極的作用．演示三　核電站示意圖1．核電站是怎么發(fā)電的呢？答：利用核反應(yīng)堆工作時(shí)釋放的能量使水汽化，推動蒸汽機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電．2．由上圖可知核反應(yīng)堆有厚重的保護(hù)層，這是為什么呢？答：這是因?yàn)橛糜诤朔磻?yīng)的燃料，是具有強(qiáng)烈放射性的物質(zhì)，能夠發(fā)出射線．如果沒有足夠的保護(hù)措施，這些射線會對人體健康造成嚴(yán)重傷害．【教師點(diǎn)撥】1．核電站消耗很少的燃料卻能放出非常多的能量．2．核反應(yīng)堆能控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度．3．核燃料具有強(qiáng)烈的輻射，一定要做好防護(hù)措施，避免泄露．核廢料同樣具有放射性．【跟進(jìn)訓(xùn)練】從核能到電能，下列能量轉(zhuǎn)化過程中正確的途徑是(　B　)A．核能→機(jī)械能→內(nèi)能→電能 B．核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能C．核能→內(nèi)能→電能 D．核能→電能知識點(diǎn)三　核聚變【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P52－53，完成以下問題：1．聚變反應(yīng)要求一開始就要有很高的溫度，因而聚變反應(yīng)又稱熱核反應(yīng).2．氫彈是根據(jù)輕核聚變的過程中會釋放大量能量的原理制成的．3．太陽內(nèi)部進(jìn)行著大規(guī)模的聚變，并以電磁波的形式向外釋放核能，這就是太陽的來歷．【合作探究】演示四　輕核聚變1．觀察上圖，說明輕核聚變的過程．答：氫的同位素氘和氚的原子核在超高溫下就可能聚合成氦核，并釋放出巨大的能量．2．既然聚變需要高溫，那么，會出現(xiàn)“入不敷出”的現(xiàn)象嗎？答：不會，聚變釋放的核能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“點(diǎn)火”所需的能量，甚至比裂變還大很多，所以根本不會出現(xiàn)這種情況．3．舉出聚變的實(shí)例．答：氫彈，威力比原子彈還大；太陽，46億年來從未停止過聚變．4．人類目前的核聚變研究到什么階段了？答：雖然可控核聚變研究已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室取得重大進(jìn)展，可要達(dá)到真正利用還有相當(dāng)長的路要走．不過海水中有著豐富的氘，因此一旦攻克，就有望徹底解決人類的能源需求．【教師點(diǎn)撥】1．聚變是輕原子核結(jié)合成較重的原子核并釋放出核能的反應(yīng)．2．目前，核聚變不可控．【跟進(jìn)訓(xùn)練】(多選)關(guān)于輕核聚變，下列說法正確的是(　BD　)A．兩個(gè)輕核聚變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時(shí)釋放出能量B．同樣質(zhì)量的物體發(fā)生聚變時(shí)放出的能量比同樣質(zhì)量的物質(zhì)裂變時(shí)釋放的能量大很多C．聚變反應(yīng)的條件是聚變物質(zhì)的體積達(dá)到臨界體積D．發(fā)生聚變反應(yīng)時(shí)的原子核必須有足夠大的動能．課堂小結(jié)1．原子核是由質(zhì)子和中子組成的．2．獲得核能兩種方式：重核裂變和輕核聚變．3．裂變：重原子核分裂成較輕的原子核，叫裂變．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可制成原子彈．4．核電站的主要組成部分及能量轉(zhuǎn)化．5．輕原子核結(jié)合成較重的原子核，也會釋放核能，這種核反應(yīng)叫聚變．氫彈就是根據(jù)核聚變原理制成的．練習(xí)設(shè)計(jì)完成本課對應(yīng)訓(xùn)練．溫馨提示：實(shí)驗(yàn)視頻見課件． 

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4 核能

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