核能优教教案

核能教案

一、教学目标

1．了解原子、原子核结构。

2．知道获取核能有两个途径──重核裂变、轻核聚变。

二、教学重难点

本节内容是由“核能”、“裂变”和“聚变”三部分构成的。核成主要是由原子结构发生改变时，就能释放出巨大的能量，所以要了解核能，首先要了解原子的结构，原子非常小，其结构抽象，对于核的由来不易理解，它是本节教学的重点。重核可以分裂成质量较小的核，这是裂变；同样，质量较小的核可以结合成较重的原子核，这就是聚变。在核反应的过程中会释放出巨大的能量，而且反应时间较短，如果不加以控制，则无法被人类的正常使用，只能做成破坏非常强的原子弹和氢弹等。在核反应中应用的原料及废料中含有放射性物质，对人类会产生危害，所以使用核能时还要注重安全使用。

重点：核能的由来及其优点和可能带来的问题。

难点：裂变和聚变。

三、教学策略

通过上一节的学习已经知道近几十年人类消耗的能源总量在快速上升，并且能源结构主要是以化石能源为主，人类已面对能源危机。要解决这个问题，需要开发利用新能源，核能就是现在使用较多的新能源。要了解核能的由来就要对原子结构有所了解，所以可以从原子结构开始研究，当原子核发生变化时，会对外释放大量的能量，这就是核能。原子核发生改变有两种可能，一种是原子核分裂成多个原子核，这是裂变；另一种是几个原子核聚合成一个原子核，这就是聚变。通过原子弹、氢弹爆炸了解原子核发生改变时，放出巨大的能量，如何使用这种能量呢？对裂变进行分析，了解链式反应的过程，可以通过火柴实验的模拟链式反应，如果核反应的速度可以控制，则人类就可以使用裂变时释放的能量，这就是可控核裂变。可以通过挂图或视频了解核电站的基本构造。聚变现阶段还没有找到控制其反应速度的方法，如果找到控制聚变的方法，则可以解决眼前的能源危机。在介绍核能利用的同时，也要提到核能使用中可能带来的问题，可以通过视频了解核泄漏事故，如切尔诺贝利、日本福岛核电站的核泄漏。通过分析得出，

安全使用的核能是一种清洁的能源，对环境影响较小，同时也要注意到它可能带来的问题，要用辩证的眼光来看待核能。

四、教学资源准备

原子结构挂图、核电站挂图、火柴、麻将牌、实物投影、多媒体课件整合网络、电费缴费单。

五、教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

创设情景（5分钟）播放核爆炸时的视频。了解

核能

观看视频，感受核爆炸时

产生的巨大能量，了解核

能利用的可能性

创造课堂情

景，激发学

生的兴趣和

求知欲

引入新课（5分钟）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？

学生回忆原子结构组成，

大致了解原子结构

知识回顾，

为本节内容

做准备

新课内容（25分钟）核能

展示原子结构的挂图或投

影，回忆原子的结构组成。

原子核是原子中最小的结构

吗？电子为什么会绕核运

动？

原子的质量几乎集中在原子

核中，质子和中子的质量几

乎相同。原子核的体积相对

于原子的体积来说非常小，

相当于足球场上的一个鸡

蛋。

质子和中子依靠强大的核力

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。

学生思考回答：

原子核也是可分的，它是

由质子和中子组成的。

原子核中的质子带正电，

电子带负电，原子核吸引

电子绕核转动。

学生观察原子结构图片，

了解原子结构，知道核

培养学生自

学能力，分

析解决问题

能力。

培养学生分

析问题能力

紧密地结合在一起，因此十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦原子核发生变化时，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能。

请你说说对原子结构的认识。

原子核发生改变有两种情况，一种是质量较大的原子核裂变成质量较小的核；一种是由两个较轻的原子核聚合成一个较重的原子核。这两种原子核发生改变的过程中都会伴随着巨大的能量释放能。

学生结合刚才的学习总结原子结构：原子是由原子核和核外电子组成的，电子带负电，原子核带正电，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子组成的。一般情况下，质子所带正电荷的数量与电子所带负电荷的数量相同

裂变

展示核裂变的资料：1934～1938年间，科学家利用中子轰击质量较大的铀235，使其裂变成两个质量较小的原子核，同时释放出2～3个新的中子。

提出问题：铀235只有在中子的轰击下才能发生裂变且释放出核能，那么是不是要不断地从外界提供中子才能使反应不断进行呢？观看核裂变的资料，了解

核裂变放出能量的过程。

学生根据刚才裂变的资

料，知道在铀235裂变时

就会释放出中子，所以在

裂变的过程中，不需外界

不断的提供中子。

利用类比的

方法来模拟

研究核裂变

过程

实验：利用火柴模拟链式反

应。

如果去掉其中火柴（1），火柴（2）（3）会燃烧吗？展示链式反应原理的挂图或动画。

链式反应如果不加以控制，大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放巨大的能量，产生极大的破坏性，就如前面所见的原子弹。（播放纪录片广岛原子弹爆炸）抽掉其中一根火柴，其后面的火柴就不会燃烧。会使燃烧火柴的数量减少。

观看原子弹爆炸产生的危害，感受核能的巨大

核能发电

在链式反应中，可以通过控制中子数量来控制链式反应的速度。可控的核裂变在实际中有什么应用呢？

投影核电站图片，介绍我国核电站的情况。学生讨论：

可以用于核能发电、核动

力航母等。

学生展开讨论，对于不同

观点的同学进行辩论。

介绍核能发

电基本组

成。为后面

梳理核能的

优缺点做准

备