九年级 人教版 22.2核能 导学案

新人教版九年级物理全册《22.2核能》教学案导学案

第二十二章 能源与可持续发展

第2节 核能

学习目标

1.了解核能的由来,知道核能的优点和可能带来的问题。

2.了解原子、原子核的结构。

3.了解核裂变和核聚变。

自主探究

1.分子是由原子组成的,原子由原子核和 组成,原子核由

和 组成。

2.质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合,释放出的惊人能量叫做 。

3.用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使其发生 ,变成两个质量中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量。

4.将质量很小的原子核在 下结合成新的原子核,会放出巨大的核能,这就是 。

合作探究

一、核能

提出问题:你知道哪些原子、原子核结构的知识?

自主学习:阅读课本P170“核能”的内容,学习有关的知识。

1.分子是由原子组成的,原子的中心是原子核,原子核周围有一定数目的 在核外运动。

2.原子核由质子和中子组成,质子带 ,其电荷量跟电子电荷量相等,中子 。

3.质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,原子核十分牢固。质量较大的原子核发生 或质量较小的原子核相互 ,会释放出的惊人能量叫做核能。

二、裂变

自主学习:阅读课本P171“裂变”的内容,学习有关的知识。

探究实验:将火柴搭成如图所示结构,点燃第一根火柴后,观察会发生的现象。

实验现象:一根火柴点燃两根,两根点燃四根,如此像锁链一样持续下去。

类比想象:

归纳总结:用中子轰击铀235原子核,铀核 时释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续 ,并释放出大量核能。这就是 反应。 思考讨论:核电站利用核能发电,它的核心设备是反应堆。它的能量是如何转化的?

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。

教案：22.2 核能

一、教学内容

本节课的教学内容选自人教版九年级全一册的初中物理教材，具体章节为第22章第2节“核能”。本节课的主要内容有：

1. 核能的概念：通过原子核变化释放的能量。

2. 核裂变与核聚变：两种释放核能的方式。

3. 核反应堆：利用核裂变原理进行能量转换的设备。

4. 核能的利用：核电站和核能应用的实例。

二、教学目标

1. 了解核能的概念，能区分核裂变与核聚变。

2. 掌握核反应堆的原理和核能的利用。

3. 提高学生对新能源的认识，培养学生的环保意识。

三、教学难点与重点

1. 教学难点：核裂变与核聚变的区别，核反应堆的工作原理。

2. 教学重点：核能的概念，核能的利用。

四、教具与学具准备

1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。

2. 学具：教材、笔记本、文具。

五、教学过程

1. 实践情景引入：通过展示核能发电厂的图片，引导学生思考核能发电的原理。

2. 知识讲解：

1) 核能的概念：解释核能是通过原子核变化释放的能量。 2) 核裂变与核聚变：介绍核裂变和核聚变的定义，并通过示意图展示两者的区别。

3) 核反应堆：讲解核反应堆的工作原理，包括链式反应和控制棒的作用。

4) 核能的利用：介绍核电站和核能应用的实例，如核能供暖、核能汽车等。

3. 例题讲解：分析核能反应方程式，解释核能的释放过程。

4. 随堂练习：

1) 根据核反应方程式，计算核能的释放量。

2) 讨论核能的优缺点，思考如何安全利用核能。

5. 课堂小结：回顾本节课的主要内容，强调核能的概念和核能的利用。

六、板书设计

1. 核能的概念

2. 核裂变与核聚变

3. 核反应堆的工作原理

4. 核能的利用

七、作业设计

1. 作业题目：

1) 核裂变与核聚变的区别是什么？

2) 核反应堆的工作原理是什么？

3) 列举两个核能应用的实例，并说明其优缺点。

2. 作业答案： 1) 核裂变是重核分裂成两个较轻的核，释放能量；核聚变是两个轻核合并成一个较重的核，释放能量。

二、核能

一、原子的核式结构

原子核是由带正电的质子和不带电的中子紧密地结合在一起形成，几乎占原子的全部质量，带负电的轻小电子绕原子核旋转。

二、获得核能的方法

1．裂变

较大的原子核在受到中子的轰击后，分裂成两个中等大小的原子核的过程。

2．链式反应

(1)概念：铀核裂变时所放出的中子，又轰击其他的铀核，导致一系列铀核持续裂变并释放出大量的核能。

(2)可控链式反应：核电站的核心装置——核反应堆，其内的链式反应速度是可以控制的。

(3)不可控链式反应：原子弹爆炸时，大量原子核在瞬间发生裂变，释放出大量的能量的链式反应。

3．聚变

质量很小的原子核在超高温下结合成新的较大原子核的过程，也叫热核反应，同时释放出巨大的能量。

裂变和聚变的比较

1．定义：用中子轰击较大的原子核，原子核就会变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫核裂变。质量很小的原子核如氘核与氚核在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种现象叫核聚变。

2．发生的条件：核裂变是用中子去轰击较大的原子核，而核聚变是超高温条件。

3．释放能量大小：核裂变释放的能量巨大，但核聚变时一个核子释放的能量更为巨大。

4．是否可控制：目前，人类控制核裂变的技术比较成熟，可以用来制造原子弹，也可以用来发电和作为核潜艇的动力；而对于核聚变的控制还只限于实验水平，因此还不能被广泛利用，只能用来制造氢弹。

【例题】(山东烟台中考)原子弹和核电都是利用链式反应，两者的本质区别是：原子弹爆炸时发生的链式反应是，核反应堆中发生的链式反应是。

解析：原子弹和核电都是利用链式反应，原子弹对裂变的链式反应是不加控制的，在极短时间内能放出巨大的核能；对裂变的链式反应能加以控制，使其缓慢平稳地释放出核能的装置就是核反应堆；核电站的反应堆中发生的是可控制的核裂变。

答案：不加控制的 可以控制的