第二节《核能》教学设计(人教版初三) (3)

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。

第二节核能（一）教学目标1．了解原子和原子核的组成。

2．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，以及核反应堆的作用。

3．了解研究可控核聚变的重大意义。

启发学生想象人类开发利用核能的美好前景，激发学生努力学习科学技术的热情。

（二）教具原子和原子核的挂图，链式反应的挂图（能用幻灯显示原子、原子核的结构和链式反应的情况更好）。

（三）教学过程1．引入板书：核能指出核能是一种先进的、可以替代常规能源的新能源。

目前世界上利用核能发电的核电站已有400多个。

其年发电量约占全球年发电总量的17%，到下世纪，核能有时能成为一些国家的主要能源。

要了解核能是怎么回事，就需要从物质结构——原子和原子核的组成说起。

2．新课板书：原子和原子核的组成提问：请根据化学课中讲过的内容，说说原子和原子核的组成情况？教师展示原子和原子核的挂图，归纳小结学生的回答，要求学生明确：任何物质的原子都是由位于原子中心区域带正电的原子核和带负电的核外电子组成的；原子核又是由带正电的质子和不带电的中子（质子和中子统称为核子）组成的。

板书：讲述：本世纪初，科学家们通过实验和理论研究对原子和有子核的组成有了正确的认识，发现原子核是可以改变的，而且在改变过程中可以释放出巨大的能量——原子核能，简称核能，通常也叫原子能（确切地说，原子能应是原子核能的缩写代名词）。

那么，怎样才能有效地获得蕴藏在原子核里的大量核能呢？旁注：在原子中，原子核和核外电子之间有广阔的空间，而在原子核中，质子和中子则是紧密地结合在一起的。

此注供教师参考。

板书：裂变指导学生阅读教材上讲裂变那一段课文。

提出其注意：(1)裂变指的是什么现象；（观察教材上铀核裂变的示意图，结合阅读课文中的讲述，了解铀核裂变释放出核能，转化为周围物体的内能是怎么回事；了解裂变释放出的核能十分巨大。

提问：什么叫裂变？l千克铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约是1千克标准煤完全燃烧所放出能量的多少倍？旁注：检查学生阅读教材的效果。

第二节《核能》教学设计【教学目标】知识与技能:1、了解什么是核能，什么是核裂变，什么是核聚变。

2、了解什么是链式反应，什么是热核反应。

3、了解核能有哪些实际应用，了解核能利用过程中的利与弊。

过程与方法：1、通过课前的自主学习，培养学生的阅读理解能力，提高学生的自主学习能力，培养学生查阅、收集、整理、分析、运用学习资料的素养，提高学生的综合学习能力，扩展学生的知识面。

2、通过原子结构的分析，导出核能的概念，通过搭建“火柴结构模型”，导出链式反应的概念，培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的逻辑思维能力。

情感态度与价值观：1、通过一环扣一环的知识点分析引导教育教学，培养学生严谨的科学态度。

2、通过了解国际核能发展的趋势，培养学生热爱和平，保护地球生态环境的意识。

3、通过了解我国在核能发展方面取得的突出成绩，增强学生的民族自信，培养学生实现中华民族伟大复兴的使命感与责任感。

【教学重点】什么是核能，核裂变与核聚变。

【教学难点】链式反应，核裂变与核聚变的区别。

【教学方法】教法：讲授法，演示法，提问法，讨论法。

学法：自主学习法，合作学习法，网络检索法。

【教学准备】日本广岛原子弹爆炸视频，PPT课件，恰当的导学问题和检测习题。

【教学课时】一课时【教学过程】一、课前导学学生通过自主学习本节内容，同时通过查阅相关资料，思考解答下列问题：1、什么是核能？什么是裂变和聚变？2、什么是链式反应？什么是热核反应？3、国际上核能的发展与应用趋势如何？我国处于什么水平？二、创设情境，引入新课导言：1945年8月6日，美国人在日本的广岛投下了世界上第一颗原子弹，致使广岛这座将近四十万人口的城市在顷刻之间变成了废墟。

同学们，你们想看看原子弹投下的那一刻现场的惨痛情景吗？（学生：想！）播放视频《原子弹在日本广岛爆炸》。

提问：原子弹为什么会有这么大的威力呢？你想知道它的原理吗？教师：带着这个问题，今天，我们来学习第二节核能。

（板书：22.2核能）三、新课教学1、核能我们知道，物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，（如图）原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外绕核运动。

《第2节核能》教学设计
一、教材分析
本节的内容安排在“能源”之后，在知识结构上有承前启后的作用，随着能源消耗的持续增加和化石能源储量的限制，以核能的发现和利用为代表的新能源拉开发展的序幕。

核能的学习，是“太阳能”学习的基础。

本节知识内容重在了解和感性认识，拓展学生思维，不做重点掌握。

二、教学目标
知识与技能：
1.了解原子、原子核的结构。

2.了解核能、裂变、链式反应和聚变的有关知识。

3.了解核电站的常识，知道核能的优点和可能带来的问题。

过程与方法：
1.学生通过学习活动，学习信息处理方法，培养信息处理能力。

2.通过自学过程，培养自学能力。

情感·态度·价值观：
1. 通过联系我国在核能与核技术开发应用领域取得的成绩，加强对学生的爱国主义教育，
启发他们树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想。

2.了解研究可控核聚变的重大意义。

启发学生想象人类开发利用核能的美好前景，激发学生努力学习科学技术的热情。

三、教学重难点
重点：
知道可控链式反应，区分裂变与聚变。

难点：
了解链式反应及发生的条件。

四、教学手段
视频、多媒体课件。

五、板书设计
六、教学过程
教师讲解补充：质子的质量大约是电子的1836倍，质子和中子的质量几乎相等。

质子和中子构
看图思考，小组讨论：
3.应用
（1）不可控裂变
多媒体展示核电站工作过程图
学生思考：在电站工作过程中，能
是如何转化的？
【生答：
核能→内能→机械能→电能】
思考：氢弹是怎样产生大量的能量。

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。