九年級物理全冊 第22章 能源與可持續(xù)發(fā)展 第2節(jié) 核能課件 （新版）新人教版.ppt

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第2節(jié)核能 教學目標 知識與技能1 了解核能 裂變 鏈式反應(yīng)和聚變的有關(guān)知識 2 了解核電站的常識 知道核能的優(yōu)點和可能帶來的問題 過程與方法1 通過探究學習活動 學習信息處理方法 培養(yǎng)信息處理能力 2 通過自己學習的過程 培養(yǎng)自學能力 情感 態(tài)度與價值觀1 通過本節(jié)學習 培養(yǎng)學生了解核能奧秘的興趣 正確認識核能的價值 2 通過該節(jié)的學習 認識科學技術(shù)對人類生活的影響 樹立將科學服務(wù)于人類的意識 重點難點 重點知道可控鏈式反應(yīng) 區(qū)分裂變與聚變 難點了解鏈式反應(yīng)及發(fā)生的條件 教學準備 火柴一盒 制作多媒體課件 教學設(shè)計 一 情境導(dǎo)入1945年 第二次世界大戰(zhàn)的后期 美國在日本的廣島 長崎各投下一顆原子彈 使兩島遭受毀滅性的打擊 最后迫使日本投降 思考 原子彈為什么有如此大的威力 二 新課教學1 原子 原子核讓學生觀察原子結(jié)構(gòu)示意圖 如下圖 了解原子的結(jié)構(gòu) 教學設(shè)計 教師講解 原子組成豐富多彩的物質(zhì)世界 組成原子的則是更小的原子核和核外電子 原子核帶正電 核外電子帶負電 原子的質(zhì)量主要集中在原子核 質(zhì)量較小的核外電子圍繞著原子核高速轉(zhuǎn)動 組成原子核的是質(zhì)子和中子 質(zhì)子和中子之間依靠強大的核力緊緊結(jié)合在一起 教學設(shè)計 2 核能 思考 核能是怎么來的 教師講解 原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子由于強大的核力緊緊結(jié)合在一起 如果將它們分裂開或者重新組合 就會釋放出驚人的能量 這就是核能 1kg鈾完全反應(yīng)時釋放的能量超過2000t無煙煤完全燃燒時放出的能量 1kg氫完全聚變時釋放的能量相當于40000t無煙煤完全燃燒時放出的能量 如果人類完全掌握了核能的使用技術(shù) 就可以說掌握了通向無窮能源寶庫的金鑰匙 教學設(shè)計 3 核裂變 教師演示 將火柴搭成如圖所示的結(jié)構(gòu) 點燃第一根火柴后 觀察所發(fā)生的情況 教學設(shè)計 想想議議 如果用中子轟擊較大的原子核 能使原子核分裂開 發(fā)生裂變現(xiàn)象 通過上面的實驗?zāi)隳苷业酵ㄟ^點燃一根火柴使很多火柴不斷點燃的辦法嗎 那么怎樣才能使原子核的裂變也不斷繼續(xù)下去呢 展示圖片如下圖所示 教師講解 如果用一個中子轟擊質(zhì)量較大的原子核能使原子核發(fā)生裂變 且裂變的同時還能釋放出中子 這些中子又可以繼續(xù)使其他的原子核裂變 這樣就可以使核裂變繼續(xù)下去了 如 用中子轟擊鈾235原子核就可以放出二至三個中子 它們又可以引起其他鈾核的裂變 再放出幾個中子 再引起裂變 這樣 只要有一個核發(fā)生了裂變 就可以引起一連串的裂變 并放出大量的能量 這就是鏈式反應(yīng) 如圖所示 教學設(shè)計 快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸 原子彈就是利用快速裂變制成的 還可以控制鏈式反應(yīng)的速度 把核能用于和平建設(shè)事業(yè) 核反應(yīng)堆 就是控制裂變反應(yīng)的裝置 已成功地應(yīng)用到核潛艇 核電站等裝置 4 核聚變請學生觀看我國引爆第一顆原子彈和氫彈的錄像 思考 同學們觀察到是原子彈還是氫彈的威力更大 釋放的能量更多 那么氫彈是怎樣產(chǎn)生大量的能量呢 教師講解 較輕的核結(jié)合成較重的核 也能釋放能量 這種現(xiàn)象叫做核聚變 如圖氘核 氚核在超高溫下聚合成氦核 釋放出核能 教學設(shè)計 氫彈就是利用輕核聚變制成的 它是比原子彈威力更大的核武器 由于核聚變需要很高的溫度 所以氫彈要通過原子彈的爆炸產(chǎn)生的高溫來引爆 教學設(shè)計 三 課堂小結(jié)1 裂變 核物理中把重核分裂成質(zhì)量較小的核 釋放出核能的反應(yīng) 2 聚變 把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核 釋放出核能的反應(yīng) 3 核能 原子核在裂變和聚變過程中釋放出的能量 4 鏈式反應(yīng) 當一個鈾核裂變時 會同時放出2 3個中子 這些中子又能去轟擊其他的鈾核 再使它們分裂 于是放出更多的中子 這種裂變的引發(fā)過程叫做鏈式反應(yīng) 5 核電站工作的能量轉(zhuǎn)換過程 核能 內(nèi)能 機械能 電能 教學設(shè)計 四 檢測反饋1 獲得核能有兩種途徑 一種是 另一種是 其中 必須在高溫條件下才能進行 答案裂變聚變聚變2 核電站的核心是 它以 為核燃料 反應(yīng)堆中放出的 能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的 能 通過汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)化為 能 答案核反應(yīng)堆鈾核內(nèi)電3 氫彈是利用輕核聚變的原理制成的 一般來說 氫彈的威力比原子彈的威力 A 大B 小C 無法確定D 差不多答案A 教學設(shè)計 4 有關(guān)核反應(yīng)堆的下列說法中 正確的是 A 核反應(yīng)堆是進行聚變而獲得核能的一種裝置B 核反應(yīng)堆是進行裂變 且不加控制而獲得核能的一種裝置C 核反應(yīng)堆是控制鏈式反應(yīng)速度 使核能緩慢地 平穩(wěn)地釋放出來的裝置D 核反應(yīng)堆是控制輕核聚變速度 使核能緩慢地 平穩(wěn)地釋放出來的裝置答案C 教學設(shè)計 5 原子彈和核電站的根本區(qū)別是 A 原子彈利用核裂變 核電站利用核聚變B 原子彈利用核聚變 核電站利用核裂變C 原子彈對裂變的鏈式反應(yīng)不加控制 核電站控制裂變的鏈式反應(yīng)速度D 原子彈對聚變的鏈式反應(yīng)不加控制 核電站控制聚變的鏈式反應(yīng)速度答案C 教學設(shè)計 6 下列關(guān)于核能的說法中正確的是 A 核能是可再生能源B 核電的優(yōu)點是安全 清潔 無廢料C 人類還沒有完全掌握人工控制核聚變技術(shù)D 原子彈具有巨大的破壞性 無其他危害答案C 教學設(shè)計 教學板書 一 原子 由原子核和核外電子組成 原子核由質(zhì)子和中子組成 二 核能1 核裂變2 核聚變