人教版九年級全冊第2節(jié) 核能教案

這是一份人教版九年級全冊第2節(jié) 核能教案，共7頁。教案主要包含了教學目標，教學重點，教學難點，教學準備，教學過程，板書設(shè)計，教學反思，圖片展示等內(nèi)容，歡迎下載使用。
知識與技能
1、常識性了解原子和原子核的組成。
2、常識性了解裂變、鏈式反應(yīng)、聚變的大致情況和原子彈、氫彈的制造原理及核反應(yīng)堆的作用
過程與方法
1.通過搜集信息、閱讀資料、相互交流，判斷核能與我們的生活的有關(guān)說法是否正確。
2.通過閱讀學習相關(guān)知識，養(yǎng)成學生關(guān)注高新科學技術(shù)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
情感、態(tài)度與價值觀
1、養(yǎng)成學生的科學態(tài)度和探索精神。
2、啟發(fā)學生樹立為祖國現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)貢獻力量的理想。
【教學重點】
了解原子核裂變和鏈式反應(yīng)，核聚變的原理及如何利用核能更多的給人類造福。
【教學難點】
原子核裂變和鏈式反應(yīng)，聚變的原理。
【教學準備】
多媒體課件 視頻資料、火柴
【教學過程】
【板書設(shè)計】
§22.2核能
一、核能
1、定義：一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放驚人的能量，這就是核能。
2、獲得核能的兩種途徑：裂變和聚變
二、裂變
1、可控鏈式反應(yīng)：核反應(yīng)堆
2、不可控鏈式反應(yīng)：原子彈
三、聚變 制造氫彈
【附件1】
【教學反思】
一、教案中的亮點；
1、歷史故事視頻引入，激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲。由于核能、裂變、聚變、鏈式反應(yīng)等概念均涉及到核反應(yīng)知識，而學生頭腦里，這部分知識是一個空白。因此，講授過程中要貫徹通俗性原則，不宜過深，盡可能采取恰當?shù)谋扔鱽韼椭鷮W生理解這些知識。
2、關(guān)于情感態(tài)度價值觀的教學，結(jié)合我國在核能領(lǐng)域的成就，增強學生的民族自豪感。通過介紹核武器給人類帶來的傷害，和核電站的利用，讓學生認識到認識到科技可以給人們帶來便利的同時也會給人類帶來災難，利用核能是一面雙刃劍。
二、教案中的不足：
1.通過教學發(fā)現(xiàn)課堂時間比較緊張。
2.在設(shè)計練習題時，題量較小。
【附件2】 課堂檢測
1.鏈式反應(yīng)中，在 中發(fā)生的是可以控制的，在 時發(fā)生的是不可控制的。
2.下列說法正確的是（ ）
A、核能是指原子核發(fā)生變化時所釋放的能量
B、煤炭、石油、天然氣、太陽能都是化石能源
C、原子彈和氫彈都是利用核裂變
D、目前核電站獲得核能的途徑是核聚變
3.為緩解電力緊張的狀況，我國多措并舉：合理調(diào)煤保電、優(yōu)化利用水能資源、開發(fā)利用新能源，近年來陸續(xù)建成了一些核電站。下圖為核電站發(fā)電流程圖，在核電站發(fā)電過程中，關(guān)于核能的獲取途徑與能量轉(zhuǎn)化順序，下列說法正確的是（ ）
A．聚變；核能→內(nèi)能→化學能→電能
B．聚變；核能→內(nèi)能→機械能→電能
C．裂變；核能→內(nèi)能→機械能→電能
D．裂變；核能→內(nèi)能→化學能→電能
4.2011年3月，日本發(fā)生了強烈地震并引發(fā)了海嘯，對福島核電站造成了很大的破壞，如圖甲所示．
（1）核電站是利用 能來發(fā)電的，其能量是原子核發(fā)生了核 （選填“裂變”或“聚變”）；
（2）由于一系列的爆炸，使得大量的核燃料外泄，周圍的人們處在核污染中．圖乙中是核輻射標志的是（ ）
（3）為了給處于高溫中的核反應(yīng)堆外殼降溫，消防員通過噴水的方法來有效降溫，這是用 的方法來改變內(nèi)能的；
（4）“能源和環(huán)境”是世界各國共同面臨的問題，保護環(huán)境、節(jié)約能源要從我做起。下列說法中需要改正的是（ ）
A．盡可能用太陽能熱水器代替電熱水器
B．養(yǎng)成及時關(guān)掉水龍頭和人走關(guān)燈的習慣
C．用洗臉水沖廁所，將廢報紙、空酒瓶等送到廢品收購站
D．及時將生活垃圾，廢電池裝在一起丟入垃圾箱
（5）如果核電站每年需要50t的核燃料，而同等規(guī)模火電站每年需要6×106 t的煤炭．6×106 t的煤炭完全燃燒放出的熱量為多少？（煤炭的熱值為3×107J／kg）．
【答案】
1.核電站 原子彈爆炸
2.A
3.C
4．（1）核 裂變 （2）C （3）熱傳遞 （4）D （5）1.8×1017
主 要 教 學 過 程
教學內(nèi)容
教師活動
學生活動
一、創(chuàng)設(shè)情景，新課引入
【圖片展示】你知道日本廣島嗎？1945年8月6日早晨8 時整，3 架 B-29 美機又從高空進入廣島上空。這時很多廣島市民并未進入防空洞，而是在仰望美機。在此以前，B-29 已連續(xù)數(shù)天飛臨日本領(lǐng)空進行訓練，但這一次的3 架飛機中，有一架已經(jīng)裝上了一顆5 噸重的名為“小男孩”原子彈。此時正奉命來轟炸廣島，令日本廣島核爆中心方圓2公里內(nèi)所有建筑物全部被夷為平地。據(jù)日本有關(guān)部門統(tǒng)計，因廣島原子彈轟炸而死去的人已達22萬多。

幸存者輻射病 廣島被夷為平地
【過渡語】同學們觀看剛才的圖片時有什么樣的感受？原子彈和氫彈為什么會具有這么大的威力呢？因為它們都利用了核能。如何獲得核能？核能還用哪些應(yīng)用呢？學習了本節(jié)知識后就能知道答案。
【板書課題】
第二節(jié) 核能
觀看圖片從視覺上感受原子彈爆炸的巨大威力。
學生回答：威力巨大、震撼、殘忍、悲傷、讓戰(zhàn)爭遠離我們、我們需要和平……
（設(shè)計意圖：通過視頻和戰(zhàn)后圖片展示從視覺上對學生造成強烈的沖擊，教育學生熱愛和平，在和平年代認真學習。）
二、合作探究，獲得新知
（一）核能
（一）核能
【自主學習】
請同學們結(jié)合下面圖片閱讀課本并結(jié)合相關(guān)化學課上的原子結(jié)構(gòu)的知識，回憶原子的結(jié)構(gòu)并自主學習核能的獲得途徑。
【歸納講述】原子結(jié)構(gòu)：
質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能又稱原子能。
分裂 聚合
學生閱讀課文并回憶化學課上的原子結(jié)構(gòu)的知識，自主學習并展示交流：
1、原子由帶正電荷原子核和帶負電荷的電子組成。
2、原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電荷，其電荷量跟電子電荷量相等，中子不帶電。
3.質(zhì)子、中子依靠強大的核力緊密地結(jié)合在一起，因此原子核十分牢固，要使它們分裂或重新組合是極其困難的。但是，但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能。（設(shè)計意圖：復習回顧舊知，為學習新知做好銜接，培養(yǎng)學生的自學能力。）
（二）裂變
1.鏈式反應(yīng)
2.裂變的應(yīng)用
（1）核電站
（2）原子彈
（二）裂變
【過渡語】核武器的威力究竟有多大？它釋放的巨大能量是從哪里來的？核電站是怎樣利用核燃料發(fā)電的？請同學們閱讀課本171頁-172頁裂變部分內(nèi)容找到答案。
【提出問題】
通過看書知道1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過2000t煤完全燃燒時釋放的能量。用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣才能讓裂變繼續(xù)下去呢？
【Flash展示】
核裂變、鏈式反應(yīng)的過程

【動手實驗】
用火柴模擬類比鏈式反應(yīng)，將火柴搭成如課本圖19．2-3所示的結(jié)構(gòu)，點燃第一根火柴后，觀察所發(fā)生的現(xiàn)象。
用火柴模擬鏈式反應(yīng) 原子核的裂變
【歸納總結(jié)】
用中子轟擊鈾235原子核，鈾核分裂時釋放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子又會轟擊其他鈾核……于是就導致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能。這就是裂變中的鏈式反應(yīng)。
【知識應(yīng)用】
（1）加以控制的鏈式反應(yīng)――核電站
請同學們看下圖核電站工作原理圖思考：核電站是根據(jù)什么原理建造的？它的核心設(shè)備是什么？能量是如何轉(zhuǎn)化的？
核反應(yīng)堆 核電站能流圖
（2）不加以控制的鏈式反應(yīng)——原子彈
原子彈結(jié)構(gòu) 爆炸時產(chǎn)生的蘑菇云
【一分為二】
你能回答核電站和原子彈的相同點與不同點嗎？
核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆的作用就是控制鏈式反應(yīng)。如果鏈式反應(yīng)不加控制，就會釋放出巨大的能量。這就制成了原子彈。中國人民熱愛和平，但為了抵制核大國的威脅，于1964年10月16日第一顆原子彈試驗成功。我們制造原子彈是為了消滅原子彈。我們需要和平利用核能。
（設(shè)計意圖：知道核能的和平利用能夠促進人類進步，用于戰(zhàn)爭會給人類帶來災難。激發(fā)學生愛國熱情，樹立民族榮辱觀）
自主閱讀課本
思考
觀察核裂變、鏈式反應(yīng)的過程
學生操作火柴模擬鏈式反應(yīng)實驗，初步體會鏈式反應(yīng)。一根火柴點燃兩根，兩根點燃四根，如此像鎖鏈一樣持續(xù)下去。
（設(shè)計意圖：通過動畫、模擬實驗幫助學生理解裂變的鏈式反應(yīng)，培養(yǎng)學生觀察、分析問題的能力）
學生看圖回答
核電站是利用可控鏈式反應(yīng)釋放出能量發(fā)電，核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆產(chǎn)生的內(nèi)能，通過蒸汽輪機做功，帶動發(fā)電機發(fā)電。
所以能量的轉(zhuǎn)化過程是：核能—內(nèi)能—機械能—電能
學生思考、交流
原子彈的制造原理
如果對裂變的鏈式反應(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。
思考回答：
核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈式反應(yīng)，是可以控制的，而原子彈爆炸時發(fā)生的鏈式反應(yīng)是不加控制的。
（三）聚變
（三）聚變
【比較認知】
前面的學習知道電能生磁，磁能生電。科學家利用逆向思維的方法發(fā)現(xiàn)，兩個較輕的原子核，在超高溫下結(jié)合成新的原子核，同時釋放出核能的過程叫聚變。有時稱為熱核反應(yīng)。
【圖片展示】
請同學們看下圖，它所獲得核能的途徑是怎樣的？
氘核、氚核在超高溫下聚合成氦核
【拓展延伸】
核聚變目前無法控制，但可以用來制造氫彈。我國科學家用不到三年的時間研制，于1967年6月17日，第一顆氫彈試驗爆炸。氫彈的威力大于原子彈。請同學們觀看“中國氫彈爆炸視頻”。
【科學暢想】
可控聚變尚未實現(xiàn)，海水中蘊藏著豐富的氘核，科學家預言，通過可控聚變來利用核能，有望徹底解決人類能源問題。望同學們努力學習今后世界的發(fā)展做出貢獻。
（設(shè)計意圖：讓學生認識逆向思維的重要性，并學會利用逆向思維思考問題）
觀看聚變圖片
學生回答：
氘核與氚核在超高溫下結(jié)合成新的原子核——氦核，釋放出巨大的核能
聆聽思考、觀看視頻
（設(shè)計意圖：感受我國科學家為國獻身的精神，科技才能強國，增強學生熱愛和平的意識與振興中華的使命感、責任心。）
（四）科學、技術(shù)、社會
（四） 核電站和核廢料處理
（三）閱讀與交流
請同學們閱讀sTs科學.技術(shù).社會——核電站，了解核泄露的危害和核廢料的處理。。
鼓勵學生說出核廢料可能帶來的問題、對環(huán)境的影響和核廢料處理方法。
（設(shè)計意圖：認識科學與技術(shù)對人類生活的影響有兩面性，培養(yǎng)學生建立將科學服務(wù)于人類的意識的同時，也培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。）
閱讀“STS 核電站和核廢料處理”，了解核能給人類帶來便利的同時，也會給人類帶來災難。
學生暢所欲言
三、課堂小結(jié)
本節(jié)課你有哪些收獲？還有哪些疑惑? 見附件1
梳理知識，交流收獲和疑惑。
四、課堂檢測
教師巡視、講評見附件2
獨立完成檢測題。
五、布置作業(yè)
課后《動手動腦學物理》1、3、4。
課下完成