2021年九年级物理下册 8. 核能教学案苏科版

教案设计用案人用案日期日年月2019第课时课题核能课型新授课教学目标知识和技能：1．常识性了解核能和释放核能的两条途径——裂变和聚变。

2.常识性了解核能发电的大致情况。

3．介绍我国科学家的成就，进行爱国主义教育，激发学生的学习热情．过程与方法：利用多媒体展示核能的发展历程情感、态度与价值观：培养学生重点1. 释放核能的两条途径——裂变和聚变。

难点1. 释放核能的两条途径——裂变和聚变。

2. 了解核能发电的大致情况 2. 了解核能发电的大致情况。

教法及教具多媒体教学过程教学内容个案调整教师导学活动学生主体活动一、新课引入指导学生阅读p85核能的相关内容，回答以下问题：1.原子核中的质子是依靠什么力量结合在一起的？2.什么叫核能？3.获取核能有哪两条途径？二、新课教学1、重核的裂变结合课本图18—4或挂图讲解。

（1）科学家们发现，用中子去轰击铀时，其原子核会分成质量大致相等的两部分，这种现象叫做裂变。

（2）指导学生阅读，了解链式反应，知道其应用：原子弹2.轻核聚变指导学生阅读P102相关内容，了解：(1)轻核聚变（热核反应）的概念(2)氢弹的应用(3)受控核聚变的核能的优点3．核电站阅读回答了解阅读阅读利用核能发电的电站叫做核电站．目前已建成的核电站都是利用重核裂变的链式反应释放的能教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动量来发电的．(1) 结合课本图18—5或挂图讲解核电站的工作原理：第一回路——核能→内能热交换器：把第一回路中的内能转换成第二回路中的内能第二回路——内能→电能（推动发电机发电）(2)核电站的特点①消耗的“燃料”少②成本低(3)我们的努力目标我国第一座实验性反应堆是在1954年6月建成投入运行的，我国自行设计研制、建造的秦山核电站已经运行发电了；广东大亚湾电站第一期工程也已建成，并运行发电了，全部建成后年发电量可达100亿度．因为铀核裂变有放射性污染，因而建设核电站时必须采用可靠的防护措施，防止放射性物质泄漏，避免造成放射性污染，以保证核电站的安全运行．我国对核电站的安全非常重视，有专门负责安全监督的核安全局，保证核能的安全应用．三、总结本课当堂作业课外作业板书设计教后札记。

核能学习目标1、了解原子和原子核结构2、知道核能的由来及释放的方式3、了解核能的应用及利弊学习重点：核能的由来及释放的方式学习过程一、复习1、能源概念；2、人类利用能源的历程；3、21世纪的能源趋势。

二、预习课文，补充完成下列各知识点的内容（一）、原子结构原子（二）、核能的由来及释放的方式1、质量较大的原子核发生或者质量较小的原子核相互时，就有可能释放出惊人的能量，这就是。

用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量应用2、核能释放的方式氘核与氚核在结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。

这一过程就是聚变。

应用：（三）、核能利用的利与弊利：；弊：。

三、课堂练习1、课本P173相关练习2、释放核能的方式有：一是使原子核（），二是使原子核（）。

1938年，科学家首次用( )（选填“电子”、“中子”或“质子”）轰击较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。

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。

如果煤的热值为3×109J/kg,那么1kg铀全部裂变释放的能量至少为（）J。

3、关于核电站，下列说法正确的是（）A、核电站发电利用核聚变原理B、核电站发电利用核裂变原理C、核反应堆工作是直接将核能转化为电能D、核反应堆的链式反应速度是不可控的4、下列应用中不是利用核裂变的是（）A、氢弹B、原子弹C、核电站D、核潜艇5、关于核电站，下列说法正确的是（）A、核电站发电利用核聚变原理B、核电站发电利用核裂变原理C、核反应堆工作是直接将核能转化为电能D、核反应堆的链式反应速度是不可控的6、下列应用中不是利用核裂变的是（）A、氢弹B、原子弹C、核电站D、核潜艇7、下列关于核电站的叙述中不正确的是（）A、特别适合于缺少化石能源的地区B、可以减少燃料的运输C、不需要保护措施D、消耗很小的核燃料可获得巨大的能量8．关于原子核的组成，下列说法中正确的是（）A．原子核是由质子和电子组成的B．原子核是由质子和中子组成的C．原子核是由中子和电子组成的D．原子核是由质子、中子和电子组成的9．现阶段核电站利用的核反应是（）A．聚变B．裂变C．热核反应D．化学反应10．目前人类对核能不是和平利用的有（）A．利用放射性检查金属内部有无砂眼和裂痕B．利用核能发电C．利用放射性治疗恶性肿瘤D．制造原子弹、氢弹。

SK版九年级下第十八章能源与可持续发展第二节ꢀ核ꢀ能答案呈现提示：点击进入习题16核力；原子核中子；链式2D 3A 4AD 7D 8A 9510两；两；裂答案呈现提示：点击进入习题11B1612 13 14 1517 DCC1．原子核内的质子和中子是依靠___核__力___紧紧地结合在一起的．当________发生变化时，释放出巨大的原子核能量，这种能量被称为核能．2．下列关于原子核的说法中，错误的是(ꢀꢀ) A．原子核是质子和中子构成的B．质子和质子间有很大的斥力C．质子和中子间有强大的核力D．质子和质子间无很大的核力【点拨】原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的，则选项A中的说法是正确的．原子核内的质子拥挤在一个小小的空间里，因带同种电荷而有着很大的排斥力，质子间同时存在着强大的引力(核力)，即选项B中说法是正确的，选项D中的说法是错误的．原子核中的质子、中子能紧紧地结合在一起，就缘于它们之间有很强的引力——核力，即选项C中的说法也是正确的．【答案】D3．原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成．这些粒子间没有强大核力的是(ꢀꢀ)A．电子和原子核C．质子和质子B．质子和中子D．中子和中子【点拨】原子核内的各个粒子之间都有强大的核力．原子核和电子之间没有核力，只有异种电荷间的相互吸引的力．【答案】A4．【多选】下列关于核能的说法中，正确的是(ꢀꢀ)AD A．获得核能的途径有重核的裂变B．获得核能的途径有氢核的裂变C．原子发生变化时，释放出的能量称为核能D．原子核发生变化时，释放出的能量称为核能5．质量较大的原子核分裂成________个或________个以两两上中等质量的原子核的过程叫作________变．裂6．1938年，科学家首次用________(填“电子”“中子”或中子“质子”)轰击比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量．将火柴搭成如图所示的结构，点燃第一根火柴后，发生的现象与____链__式______反应相似．7．下列关于铀核的裂变的几种说法中，其中错误的是(ꢀꢀ)ꢀA．铀核裂变成两个质量相当的原子核B．铀核发生裂变时，释放出大量的能量C．铀核发生裂变时，释放出2～3个中子D．铀核的裂变就是使电子和原子核分离【点拨】用中子轰击铀核时，铀核可以裂变成两个质量大致相当的原子核，在释放出大量的能量的同时，每个铀核还会放出2～3个中子，这些中子导致更多的铀核裂变，从而形成链式反应．显然，选项A、B、C中的说法都是正确的，选项D中的说法是错误的．【答案】D8．原子弹在极短的时间内将大量的核能转化为内能．原子弹的爆炸是(ꢀꢀ)A．不加控制的链式反应B．人工控制的链式反应C．质量较轻原子核的裂变D．质量较轻原子核的聚变【点拨】链式反应不加控制，就会在极短的时间内放出巨大的能量，引起威力强大的爆炸．原子弹就是根据这个原理制成的．显然，选项A中说法正确，B中说法错误．另外，链式反应是质量较大原子核的裂变，既不是轻核裂变，也不是轻核聚变．即选项C、D中的说法都是错误的．【答案】A9．当前核电站和原子弹都是通过质量较大的原子核________变获得能量的，核电站的核反应堆中发生的裂是_可__控__制___的链式反应．原子弹爆炸时发生的是________的链式反应．不可控制10．【中考·苏州】煤、石油和天然气都是____________不可再生(填“可再生”或“不可再生”)能源．核能是目前被广泛应用的新能源，我国已建成十余座核电站，它们是利用________(填“核裂变”或“核聚变”)反应所释放的能核裂变量来发电的．11．目前世界上很多国家把核能发电当成解决能源危机的主要措施．下列关于核能的认识，正确的是(ꢀꢀ)A．核能是可再生能源B．当前核能发电是利用原子核裂变释放的核能C．当前核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能D．当前核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同【点拨】目前的核电站是通过铀核裂变来获得核能的．【答案】B12．目前的核电站是通过核燃料铀的裂变获取能量，这样的核能发电与火力发电相比，下列说法中错误的是(ꢀꢀ)A．对环境的污染远比火力发电站小B．消耗的燃料质量比火力发电站少C．从长远看，核能发电的成本低于火力发电D．核废料可以直接向大海中排放【点拨】核电站所产生的核废料的放射性危害很大，可持续上千年之久！显然，核废料必须妥善地处置和保存，不能直接向大海中排放．即选项D中的说法是错误的．【答案】D13．如图所示为核能发电原理图，下列关于能量变化的说法错误的是(ꢀꢀ)A．热交换器中，内能发生了转移B．汽轮机中，蒸汽做功内能减少C．冷凝器中，蒸汽做功内能减少D．发电机中，机械能转化为电能【点拨】热交换器中，一回路的内能转移给二回路，是内能的转移，即选项A中的说法是正确的．汽轮机中，高温高压的水蒸气对叶轮做功，其内能转化为汽轮机的机械能，显然，“蒸汽做功内能减少”这句话是正确的．冷凝器中，水蒸气放热液化，是热传递使自身的内能减少，即选项C中的说法是错误的．发电机消耗机械能获得电能，机械能转化为电能．【答案】C14．【中考·宜昌】我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术．关于核动力航母说法正确的是(ꢀꢀ)A．航母使用的核能属于可再生能源B．航母核反应堆里发生的是核聚变C．航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染【点拨】航母使用的核能属于不可再生能源，故A错误．航母核反应堆中发生的是核裂变，故B错误．航母核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的，否则无法为我们所用，故C正确．航母核反应堆产生的核废料会产生核污染，应选择无人区深埋处理，故D错误．【答案】C15．【中考·乌鲁木齐】核潜艇是国家的战略重器，是维护国家安全的基石之一．核能是___不__可___(填“可”或“不可”)再生能源，核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是______可__以(填“可以”或“不可以”)控制的．目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候________(填“变暖”或“变变暖冷”)的趋势．16．如图所示为核电站的原理图．第一回路用不锈钢管做成，管子通过反应堆中心，用泵使水在管子中循环流动，把核反应堆放出的热量传递到热交换器中，第二回路包在第一回路的外面，吸取第一回路的热量，使得第二回路里的水转化为蒸汽，推动蒸汽轮机运转，内能转化为机械能，然后进入冷凝器，液化成水．回答问题．(1)从能源的分类角度着眼，核燃料浓缩铀是________(填“可再生”或“不可再生”)能源，是__________(填“新”或“常规”)能源．【点拨】核燃料铀一旦消耗就很难再生，而且目前我国尚未大规模使用，显然，核燃料既属于不可再生能源，又属于新能源．【答案】不可再生；新(2)下列关于第二回路水的物态变化和吸放热情况的说法中正确的是()A．交换器中是吸热液化B.交换器中是吸热升华C．冷凝器中是放热液化D．冷凝器中是放热汽化【点拨】第二回路的冷水从热交换器中吸收热量汽化成高温高压的水蒸气，水蒸气在冷凝器中放出热量液化成水，再次进入热交换器．显然，只有选项C中的说法是正确的．【答案】C17．阅读短文，回答下列问题．核能的开发社会发展到今天，能源危机开始困扰人类．人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展.2006年5月24日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆的协议．这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目．热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚发生的核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就像造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．2010年建成的实验反应堆，可以在16 min产生1.44×1012 J的热量．据媒体报道：1 L海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300 L汽油完全燃烧所释放的热量．(1)若汽油的密度约为0.7×103 kg/m3，300 L汽油的质量是_____2_1_0_kg.【点拨】汽油的质量m＝ρV＝0.7×103 kg/m3×300×10－3m3＝210 kg.(2)若汽油的热值约为5×107 J/kg，300 L汽油完全燃烧释放的热量是()A．1.05×108 JB．1.05×106 JC．1.05×105 JD．1.05×1010 J【点拨】300 L汽油完全燃烧释放的热量Q＝mq＝210 kg×5×107 J/kg＝1.05×1010J．【答案】D(3)需要从________L海水中提取氢的同位素，在发生聚变时才可以产生1.44×1012 J的热量；若这些热量转化为电能的效率为50%，则它可以供给一台功率是2 kW 的空调正常工作________h.【答案】137；105。

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。

【学习过程】一、新课引入：请大家快速独立思考以下问题，用语言表述出来1、什么是化石能源？常见的有哪些？2、什么是一次能源？什么是一次能源？常见的有哪些？先对子相互交流，再小组内交流，若小组内的意见不统一，请提出来。

二、独立自主学习：请快速阅读课本的内容，然后独立完成以下学习任务。

1、物质是由组成的，分子是由组成。

2、原子由、、三种粒子组成。

质子带电荷，电子带电荷，和构成原子核。

3、、依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此十分牢固，要使它们或重新组合是极其困难的。

但是，一旦使原子核或，就可能释放出惊人的能量，这就是能。

4、1934-1938年底，科学家曾先后用轰击铀235原子核，铀核时释放出能，同时还会产生几个新的，这些又会轰击其他铀核，于是就导致一系列铀核持续，并释放出大量能，这就是反应。

5、核电站利用发电，它的核心设备是。

在这个过程中发生的链式反应是控制的。

原子弹爆炸时发生的链式反应是的。

6、如果将某些质量很小的，在超高温下结合成新的，会释放出更大的能，这就是，有时把它也称为反应。

7、海水中蕴藏着丰富的、可以实现的核。

科学家预言，通过可控制来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。

请结对相互更正，然后在组内展示质疑，如果还有不清楚的地方，请其他小组来帮忙解决。

三、合作互助学习：1、交流自主学习（组内交流课前预习中的问题，小组长将组内解决不了的问题汇总）。

2、请认真完成课本P173动手动脑，可以先讨论再独立完成问题，有疑问的可以请教自己的对子。

四、评价提升学习（请快速独立完成以下各题，然后更正打分）1.随着人们对原子核结构认识的不断深入，核能的开发和利用备受关注，有关原子核与核能的理解，正确的是（）A．原子是由原子核和离子组成的B．原子核是不带电的C．核能是可再生的清洁能源D．核能是原子核发生变化时放出的能量2.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱．关于核电站，以下说法中不正确的是（）A．核废料具有放射性B．核废料没有放射性，可以随意处置C．核电的优点之一是功率大D．核反应堆中发生的链式反应是可控的3.下列关于能源、能量转化及其说法正确的是（）A．化石能源是可再生能源B．太阳能不是清洁能源C．能量在转化或转移的过程中总量保持不变D．核能只能通过重核裂变获取4.2011年3月11日，日本发生里氏9.0级大地震，强震引发了海啸及核泄漏，有关核电下列说法正确的是（）A．核电站是利用核裂变释放的核能来发电的B．核电站是利用核聚变释放的核能来发电的C．核能和石油一样，属于可再生能源D．核电站发电与原子弹爆炸时发生的链式反应，都是不加控制的5.尽管日本福岛核电站发生了严重的核泄漏事故，但人们不会因此停下和平利用核能发电为人类造福的脚步．关于现已建成的核电站，下列说法正确的是（）A．核电站发电是利用核聚变原理B．核电站发电是利用核裂变原理C．核反应堆工作时直接将核能转化为电能D．核反应堆的链式反应速度是不可控的6.核能源是清洁高效的新型能源，但自4月份日本发生海啸以来，福岛核电站的核泄漏成为全世界瞩目的焦点，可见，任何事物都有两面性，如何和平安全使用成为新能源利用的新课题．福岛核电站利用核能发电时，反应堆内进行的是（）A．核裂变释放能量B．核聚变释放能量C．原子核内质子释放能量D．原子核内电子释放能量7.关于核电站，小明总结了以下四种说法，其中正确的是（）A．核电站是利用轻核的聚变产生的能量来发电的B．核电站的核心是核反应堆，它是以铀为燃料的C．核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能D．核电站不适用于缺少煤、石油、水能等能源的地区8.关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（）A．化石能、水能、风能均是可再生能源B．目前的核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的C．太阳能无法被人类直接利用D．核电站使用的燃料是石油或天然气9.在核电站中，能量发生转化的过程可以写成（）A．核能→内能→机械能→电能B．核能→机械能→电能C．核能→电能D．核能→内能→电能10.核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆．下列说法错误的是（）A．目前核电站都是通过聚变反应来利用核能B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的C．原子核分裂或聚合时释放出核能D．核能是一种不可再生的能源11.氘核与氚核在超高温下结合成新的原子核，释放出很大的能量，这种核变化叫做__________．12.目前释放核能的方式有两种：一是使原子核裂变，二是使原子核_______．1938年，科学家首次用__________（选填“电子”、“中子”或“质子”）轰击比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量．13.铀和含铀的矿石，会发出肉眼看不见的射线，这种现象叫做__________现象．当原子核发生裂变或聚变时会放出巨大的能量，这种能叫做__________能．14.开发和利用新能源是2010年上海世博会的热点之一，核能的和平利用成为人类获取能量的新途径，核电站就是利用核__________（选填“裂变”或“聚变”）放出的能量来发电．15.2011年3月11日，日本东北地区发生了里氏9.0级特大地震，产生巨大海啸，由于海啸具有强大的__________能，造成大量人员伤亡和财产损失．此次地震还造成日本福岛第一核电站由于冷却系统出现故障，使反应堆里发生__________产生的热量无法带出，导致严重的核泄漏．答案独立自主学习1、分子原子2、质子中子电子正负质子中子3、质子中子原子核分裂聚合核能4、中子裂变核能原子核裂变5、核能反应堆可以不加控制6、原子核原子核核能聚变热核7、聚变氘聚变1、D2、B3、C4、A5、B6、A7、B8、B9、A10、A11、核聚变12、聚变；中子13、放射；核14、裂变15、机械；核裂变。