物理人教版九年级全册核能教学设计

22.2 《核能》教学设计——20232024学年学年人教版物理九年级全一册一、教学内容：本节课的教学内容选自人教版物理九年级全一册第22章第2节《核能》。

本节课主要介绍了核能的概念、核反应的类型以及核能的利用和优点。

具体内容包括：核能的定义、核反应的类型（裂变和聚变）、核电站的工作原理及其优缺点。

二、教学目标：1. 让学生了解核能的基本概念，掌握核反应的类型，理解核能的利用和优点。

2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。

3. 引导学生关注新能源的开发和利用，培养学生的环保意识。

三、教学难点与重点：重点：核能的概念、核反应的类型、核能的利用和优点。

难点：核反应方程式的书写和核能的计算。

四、教具与学具准备：教具：多媒体课件、黑板、粉笔。

学具：教材、笔记本、练习题。

五、教学过程：1. 实践情景引入：通过展示核电站的照片，让学生了解核电站的外观和实际应用。

然后提问：“核电站是如何发电的？核能与其它能源相比有什么优势？”引发学生对核能的思考。

2. 自主学习：让学生阅读教材第22.2节内容，了解核能的概念、核反应的类型以及核能的利用和优点。

在阅读过程中，让学生标记出自己不理解的内容，为课堂讨论做好准备。

3. 课堂讲解：（1）核能的概念：讲解核能的定义，明确核能是指原子核在裂变或聚变过程中释放的能量。

（2）核反应的类型：讲解裂变和聚变的原理，通过示例方程让学生了解核反应的过程。

（3）核能的利用：介绍核电站的工作原理，强调核能作为一种清洁、高效的能源在现代社会的重要性。

（4）核能的优点：分析核能与传统能源相比的优点，如减少温室气体排放、提高能源利用率等。

4. 例题讲解：出示一道有关核能计算的题目，如：“一个核电站每年产生的电能为X亿千瓦时，请问其核反应产生的核能是多少？”通过讲解题目，让学生掌握核能的计算方法。

5. 随堂练习：布置一些有关核能的练习题，让学生在课堂上完成。

题目包括选择题、填空题和计算题，以巩固所学知识。

第二节核能教学设计【学习目标】1．了解核能、核裂变和核聚变；2．了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题．【重点、难点】重点：核聚变、核裂变难点：核聚变、核裂变的过程。

【学具教具】链式反应模型、各种挂图。

【教学过程】1．放射现象科学家们发现铀、钋、镭等元素能够放出射线，这种射线能够穿透黑纸，使照相底片感光，就像光线可以使照相底片感光一样．那么，放出的射线究竟是什么呢？人们让射线通过很强的磁场，看看它有什么反应，以此来考察它的性质．如图所示，把一小块放射性物质放在铅盒里，留有一个通道让射线射出，外面加有强磁场．人们发现射线分成了三束．其中两束向相反方向偏转，说明这两束射线由带电粒子组成，而且带有异种电荷．另一束不偏转，说明这束射线是中性的．偏转较小的那一束叫做α射线，由带正电的α粒子组成，α粒子所带正电荷是电子电荷的两倍，α粒子的质量大约等于氦原子的质量．研究表明，α粒子就是氦原子核．偏转较大的那一束叫做β射线，研究表明，β射线是高速运动的电子流．不偏转的那一束叫做γ射线，是一种波长很短的电磁波．这三种射线都有穿透物质的本领，其中γ射线的穿透本领最强，甚至能穿透水泥墙和薄钢板．由于穿透本领强，所以可利用γ射线来检查金属材料内部有没有砂眼和裂缝，用来检查金属板的厚度．还可利用射线照射种子，使农作物增产．γ射线还可用来检查和医治恶性肿瘤．过量的射线照射对人体有伤害作用．在利用放射线时，要注意射线的防护，用铅玻璃板、铅板等把放射性物质与人体隔离开．要防止放射性物质泄漏，以避免对水源、空气和工作场所造成污染．2．原子、原子核一切物质由分子组成，分子又由原子组成．有些物质的分子就是一个原子．原子十分小，它的直径不到一个纳米．原子由质子、中子、电子三种粒子组成．质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电．质子和中子的质量比电子大得多，挤在处于原子中心的构成非常小的原子核中，就像几颗豆粒挤在大广场中央一小块弹丸之地一样．3．核能质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的．但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能．核能是能源家族的新成员，它包括核裂变能和核聚变能两种主要形式．4．裂变科学家发现用中子轰击铀235（质量数为235的铀），铀核会分裂成大小相差不很大的两部分，这种现象叫做裂变．发生裂变时有核能释放出来，这时裂变后的产物以很大速度向相反方向飞开，与周围的分子碰撞，使分子动能增加，转化为物体的内能．裂变释放的核能十分巨大，1 kg铀235中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量相当于2500 t标准煤完全燃烧放出的能量．用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量．这好比用火柴点燃木材，木材才能燃烧，放出能量一样．假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止．然而实验表明，铀核裂变时，还同时放出2~3个中子，放出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变．这样，裂变将不断地自行继续下去．这种现象叫做链式反应．如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的．如果控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳地释放出来，就便于和平利用了．能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核反应堆．5．聚变科学家们发现，较轻的核结合成较重的核，也能释放能量，这种现象叫做聚变．例如一个氘核（质量数为2的氢核）和一个氚核（质量数为3的氢核）结合时，就释放出核能。

《核能》教学设计【核心素养】通过收集信息、阅读资料、相互交流，培养学生的信息处理能力与自学能力；通过合作学习与探究学习，培养学生合作技能与探究技能；通过利用网络来学习，培养学生利用网络的意识与能力。

【设计理念】学生已知道原子核是由质子和中子组成的。

教材借助学生已有的知识，采用通俗描述的方法给出核能的概念。

原子核内部储藏了巨大的能量，这个能就是核能。

提前留下作业，让学生搜集关于核能的信息，组织学生阅读“STS核电站和核废料处理”。

通过列数据，举例子，对比等手法，介绍获得核能的两条途径──裂变和聚变。

通过演示分组让学生理解链式核裂变的原理，再通过逆向思维了解核聚变的知识。

本节教学应以讲授为主。

由于核能、裂变、聚变、链式反应等概念均涉及到核反应知识，而学生头脑里，这部分知识是一个空白。

因此，讲授过程中要贯彻通俗性原则，不宜过深。

【教学目标】1．知识与技能通过实例了解核能。

知道核能、裂变、聚变、核污染、核发展。

2．情感、态度与价值观初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响了解核能的优点和可能带来的问题能通过收集信息、阅读资料、相互交流，判断核能和我们生活的有关说法是否正确学会辩证的看问题【教学过程】【教学反思】人们现在还不能像控制裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变反应，和平利用聚变释放的核能，但是由于核聚变可以释放比裂变更大的核能，而且不像裂变那样会产生较大的放射性污染，其原料氘和氚等又比铀丰富得多，因此控制聚变反应是一个非常吸引人的课题。

同学们将来也许能参与其中，成为我国和平利用聚变释放核能的有功人员，为开发我国的新能源作出重大的贡献，我们期待着这一天。

通过教学发现课堂时间比较紧张。

在有限的课堂时间内要想充分发挥学生对探究问题的自主性、体现学生学习的主体性，则时间的矛盾总是存在的，把握不好就会使一个问题的讨论面太大，时间拖得太长，还会远离研究主题，浪费时间等等。

所以在组织教学过程中，必须使每个环节十分严密，力争排除一些客观干扰因素，也就是要把握好引导的“度”，对于如何更好地激发学生的探究欲望和兴趣，培养发散性、创造性思维等方面的问题也值得再讨论。

第二十章电与磁第3节电磁铁电磁继电器一、知识与技能1．了解原子、原子核的结构。

2．了解核裂变和核聚变。

二、过程与方法通过类比的方法来研究核裂变的过程。

三、情感态度与价值观了解核能的优点和可能带来的问题。

初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响。

核能的由来及其优点和可能带来的问题。

裂变与聚变及其应用。

原子结构挂图、核电站挂图、火柴、多媒体课件等。

一、创设情景，激情导入引导：1945年8月6日和8月9日，美国将两颗外号为“小男孩”和“胖子”的原子弹，分别投到日本的广岛和长崎，原子弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。

投影：原子弹爆炸后浓烟笼罩广岛上空的图片。

你知道为什么原子弹的威力这么大吗？你想知道它的原理吗？学习了本节知识后你就会明白了！(一)核能引导：原子核在发生变化时，会释放出巨大的能量，那么你了解原子的结构吗？核能是如何产生的呢？(学生回忆原子结构。

原子是由原子核和核外电子组成的，电子在绕核运动。

)投影：展示原子结构的挂图或投影，回忆原子的结构组成。

(学生观察原子结构图片并阅读课本“核能”，了解原子结构，知道核能的由来。

)小结：原子核是由质子和中子组成的。

质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。

但是，一旦较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能。

(二)裂变引导：1934～1938年间，科学家利用中子轰击质量较大的铀235原子核，使其裂变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。

问题：铀235只有在中子的轰击下才能发生裂变且释放出核能，假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止了。

那么，怎样才能使裂变不断进行呢？实验：将火柴搭成如图所示的结构，想像你在点燃第一根火柴后，会发生什么情况。

(学生观察点燃第一根火柴后所发生的情况。

注意：小心烫伤，小心火灾！)引导：为了让裂变继续下去，科学家用中子轰击铀235原子核，铀核裂变释放出核能，同时还产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是链式反应。

22.2核能（1）教学目标：1、知识与技能了解核能、裂变、聚变，知道核能的优点和可能带来的环境问题。

2、过程与方法⑴通过收集信息、阅读资料、相互交流，培养学生的信息处理能力与自学能力。

⑵通过合作学习与探究学习，培养学生合作技能与探究技能。

3、情感态度与价值观⑴初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性。

⑵引导学生开发新能源的意识，增强可持续发展的意识，关注能源与环保的关系。

⑶增强学生热爱和平的意识与振兴中华的使命感、责任心。

教学方法：讲授法、合作学习法、探究法。

一、引导新课教师：上一节课我们学习了能源和能源的利用，大家回顾一下，目前使用的常规能源有哪些？教师：解决能源问题的出路是什么？学生思考后回答：学生：煤、石油、天然气学生：1、提高能源利用率；2、开发和利用新能源。

二、学生自学质疑原子、原子核要求学生能自行独立完成，三、利用多媒体探究核能介绍：原子核靠强大的核力结合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就可以释放出核能。

这种原子核分裂或聚合时从核内释放出的能量，叫核能。

获得核能有两种途径，裂变和聚变。

裂变教师：引导学生通过百度搜索2～3张关于裂变图片。

教师：同学们讨论一下，各个裂变图片有什么共同点。

教师：用中子轰击较大原子核，原子核分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出能量的过程。

叫裂变。

教师：原子核分裂成两个中等大小的原子核时，还有什么？教师：两个中子会不会又去轰击其它原子核？教师：这些中子又会去轰击其它铀核，导致一系列裂变，并释放出大量核能。

这就是链式反应。

教师：请同学们点击百度主页“网页”，在搜索窗口输入“链式反应.SWF”，并进行搜索。

教师：控制链式反应可以建立核电站。

核电站的核心设备是核反应堆。

核反应堆的作用就是控制链式反应。

如果链式反应不加控制，就会释放出巨大的能量。

这就制成了原子弹。

教师：请同学们用上述的方法在百度图片中搜索“核电站的图片”，欣赏第一张原理图。

教师：1945年美国在日本的广岛与长崎各投放一颗原子弹，第二次世界大战结束。

22.2 核能教学设计20232024学年人教版九年级全一册物理一、教学内容本节课的教学内容选自人教版九年级全一册物理第20章第3节“核能”。

本节主要介绍核能的概念、核反应的类型以及核能的利用和优势。

具体内容包括：1. 核能的概念：通过引入原子核的裂变和聚变，解释核能的产生过程。

2. 核反应的类型：区分核裂变和核聚变，并介绍它们在自然界和人类应用中的不同表现。

3. 核能的利用：介绍核电站的工作原理和核能发电的优势，同时阐述核能作为一种新型能源在我国的发展现状。

4. 核能的优势：从环保、能量密度等方面阐述核能相比传统能源的优点。

二、教学目标1. 了解核能的概念，掌握核裂变和核聚变的区别及应用。

2. 认识核能作为一种新型能源的优势，了解核能在我国的发展现状。

3. 培养学生的科学素养，激发学生对核能研究的兴趣。

三、教学难点与重点重点：核能的概念、核反应的类型及核能的利用。

难点：核裂变和核聚变的区别及其在实际应用中的表现。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT、黑板、粉笔。

2. 学具：笔记本、课本、作业本。

五、教学过程1. 导入：通过展示我国核电站的照片，引导学生思考核能作为一种新型能源的优势和应用。

2. 核能的概念：讲解原子核裂变和聚变的过程，阐述核能的产生原理。

3. 核反应的类型：区分核裂变和核聚变，举例说明它们在自然界和人类应用中的不同表现。

4. 核能的利用：介绍核电站的工作原理，阐述核能发电的优势。

5. 核能的优势：从环保、能量密度等方面分析核能相比传统能源的优点。

6. 课堂练习：布置随堂练习，让学生巩固所学知识。

六、板书设计核能1. 概念：原子核裂变和聚变产生的能量。

2. 类型：核裂变：可控链式反应，如核电站。

核聚变：不可控，如太阳。

3. 利用：核电站，核能发电。

4. 优势：环保、能量密度高。

七、作业设计1. 题目：请结合课本内容，简述核裂变和核聚变的区别及其在实际应用中的表现。

2. 答案：(1) 核裂变是可控链式反应，如核电站；核聚变是不可控，如太阳。

《核能》本节的内容安排在“能源家族”之后，“太阳能”之前，在知识结构上有承前启后的作用，本堂课体现了新课标要求，注重让学生经历从生活在物理，从自然到物理的认识过程，经历基本的教学探究实验活动，了解科技发展，从而融入到现代社会中。

1、常识性了解原子和原子核的组成。

2、常识性了解裂变、链式反应、聚变的大致情况和原子弹、氢弹的制造原理及核反应堆的作用。

【过程与方法目标】通过阅读学习相关知识，养成学生关注高新科学技术在生产和生活中的应用。

【情感态度价值观目标】养成学生的科学态度和探索精神，启发学生树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想。

了解原子核裂变和链式反应，核聚变的原理及如何利用核能更多的给人类造福。

【教学难点】原子核裂变和链式反应，聚变的原理。

多媒体课件、火柴等。

一、新课引入：展示图片1：1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。

这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。

展示图片2：1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。

你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量的呢？随后，1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功，氢弹和原子弹的原理相同吗？二、知识讲解：（一）核能1、原子结构以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。

原子由原子核和核外电子组成。

（1）氢原子由原子核和一个核外电子组成。

原子核有一个质子，质子带正电荷，核外电子带负电荷。

二者电荷量相同。

（2）氧原子由原子核和八个核外电子组成。

原子核有八个质子和八个中子，由于中子不带电，所以正负电荷量仍然相同。

2、核能质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。

要使它们分裂或结合都是极其困难的。

质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。

（二）核裂变1、发生裂变的条件通过看书知道1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。