人教版九年级物理第22章第2节核能课程教学设计

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。原子核是由质子和中子构成的，就整个原子来说，质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。

质子和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，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。（板书：1、核能）

核能——原子核发生改变所产生的惊人能量。

2、裂变

教师：通过自主学习，同学们已经知道获得核能有两种方式，一种是核裂变，另一种是核聚变。下面请一位同学说说什么叫核裂变？（学生：1934年至1938年，科学家曾先后用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。）（板书：2、裂变）

教师：核裂变时，释放出巨大的能量，巨大到什么程度？（学生：1Kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。）

教师：用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止，那么，怎样才能让裂变继续下去呢？我们先来看一个小小的演示。

演示：将火柴搭成如图的结构，想像一下，你在点燃第一根火柴后，会有什么情况发生？

教师：其实，用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子（结合示意图进行分析），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。在核裂变中，这样的一种反应方式我们称其为链式反应。

教师：核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应是可以控制的。

出示核电站的结构原理图，请一个同学说说，核电站是如何发电的？（学生：核电站中铀核裂变的链式反应是发生在反应堆中的，核电站利用反应堆产生的内能，通过蒸汽轮机做功，带动发电机发电。）

教师：链式反应如果不加控制，大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，毁灭性武器——原子弹就是利用这个原理制造出来的（如图）。

3、聚变

通过自主学习，我们知道获得核能有两种方式，一种是核裂变，另一种是核聚变。下面请位同学（结合示意图）说说，什么是核聚变？（学生：如果将某些质量很小的原子核，例如氘核与氚核，在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。）（板书：3、聚变）

教师：为什么把聚变也称为热核反应？（学生：因为核聚变要在超高温下才能发生。）

提示：同等条件下，聚变比裂变释放的能量更大，威力更大。

教师：核裂变实现可控了，请问核聚变实现可控了吗？（没有）

利用不可控的核聚变原理制造了又一种毁灭性武器——氢弹（图），威力比原子弹更大。

提示：因为核聚变还没有实现可控，核聚变释放的核能暂时还不能应用于生产生活实际当中，科学家们正在积极地探索，相信不久的将来，我们一定会掌握通过可控核聚变来利用核能的技术，并彻底解决人类能源问题。

自然界中的核聚变现象:太阳内部时刻都在发生着核聚变，释放出惊人的能量，并向外辐射（图），给我们的地球带来了光明和温暖。

4、核能的利弊

同学之间合作学习：讨论合理开发利用核能有何积极意义？利用核能会给环境带来哪些影响？

在当今能源紧缺的大背景下，合理开发和利用核能，能缓解我们能源问题的燃眉之急，现在，全世界已经建成了几百座核电站，我国也建设了一批核电站，核电发电量接近全球发电量的五分之一。

但利用核能发电会存在核辐射污染。核电站一旦发生核泄漏事故，就可能产生严重危害（图文结合）。如日本福岛核泄漏事故，前苏联切尔诺贝利核泄漏事故等。

另外，核电站使用过的核燃料称为核废料。由于核废料仍然具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方。但某些发达国家将核废料运送到其他国家去埋放，这是不人道的行为，引起了环境保护者的广泛抗议。 【反馈练习】

1、在探索微小粒子的历程中，人们首先发现了电子，进而认识到原子是由 和

组成的，原子核是由______和 构成的。

2、获得核能有两种途径：大亚湾核电站是利用原子核 获得核能，还有一种获得核能的途径是原子核的 ，如氢弹。

3、在核电站里，能量的转化过程是：核能转化成 ，再转化成 ，又转化成 。

4、下列关于核能的说法中，不正确的是（ ）

A、核电站是利用核能发电的。

B、如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内会释放巨大的能量，发生猛烈的爆炸。

C、原子弹是利用轻核的聚变和重核的裂变制成的核武器。

D、氢弹是利用轻核的聚变制成的核武器。

5、原子弹与核电站的根本区别是（ ）

A、原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变

B、原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变

C、原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应

D、原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应

【拓展延伸】 战略核武器

原子弹、氢弹威力极大，全面核战争无疑是一场毁灭性的大灾难，会给人类带来灭顶之灾，如果世界上的核武器一起使用的，可以让我们耐以生存的地球家园爆炸n次，所以全世界人民积极努力，全面禁止和销毁核武器。

战略核武器对一个国家来说具有重要战略意义，是镇国神器，是国防安全的最后保障和最据威慑力的战备武器。为了打破核垄断，抵制核讹诈，不受世界霸权国家的欺负，我国科技工作者自力更生、发奋图强， 1964年成功地爆炸了第一颗原子弹，1967年又成功地爆炸了第一颗氢弹。我国用了不到七年的时间完成了其他国家要十几年或几十年才能做完的工作，这是国人值得骄傲与自豪的地方。

目前得到国际社会公认的能独立自主地掌握核武技术的五个国家是美国、俄罗斯、英国、法国和中国。我国的核武方针:绝不首先使用核武器,绝不针对无核国家使用核武器。我国虽然在战略核武器方面取得了这些伟大的成绩，但是我国的整体军事装备水平与发达国家还有一段差距，我们保卫国家安全还需继续努力。

【课堂小结】

回顾本节课的探究过程，回答下列问题：

1、这节课你主要学到了什么？

2、难点在哪里？

3、你有什么想法需要和大家交流？

（设计意图：小结不仅要总结知识，更重要的是将本节课研究问题的方法及思维程序提炼出来，学生学会这些方法并体会到它们在解决问题中的作用，形成正确的人生价值体验，从而实现教学的真正目的。） 【教学反思】

在教学过程中，我注重了学生的自主性，让学生去阅读、观察、分析、讨论，并通过教师的引导提问得出结论，充分发挥学生的主体性地位和教师的引导作用。同时也注意了对学生认知过程、认知方法和情感态度与价值观的教育，适时恰当的培养了学生的兴趣，为学生的长远发展奠定了态度和价值观基础。

【板书设计】

22、2、核能

1. 核能

2. 裂变

3. 聚变