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1、第二十二章 能源与可持续发展核能教学设计教学目标1.1 知识与技能：了解原子、原子核结构。知道获取核能有两个途径重核裂变、轻核聚变。1.2过程与方法通过类比的方法来研究核裂变的过程。1.3 情感态度与价值观 ：知道核能的优点和可能带来的问题，了解我国和世界核能利用新进展采用辩证的思想来看待核能和利用和危害。 教学重难点2.1 教学重点核能的由来及其优点和可能带来的问题。2.2 教学难点：裂变和聚变。教学工具：多媒体、板书教学过程一、引入新课材料： 1945年8月6日和8月9日，美国将两颗原子弹“小男孩”和“胖子”，分别投到了日本广岛市和长崎市。广岛市80%的建筑物化为灰烬，6.8万人当场丧生，
2、长崎市60%的建筑物被摧毁，当场伤亡8.6万人。该地区核爆炸的幸存者患了各种怪异的后遗症，在随后的几年中，又有大批人痛苦的死去。1. 原子弹巨大的威力从何而来？2. 原子弹的能量既然这么大，能否应用到我们的生活生产中呢？3. 原子弹爆炸后，为何在之后的几年有大量的人痛苦的死去？知识回顾：原子核的结构： 质子（带正电） 原子核 中子（带负电）原子 核外电子（带负电）二、新课教学1.核能【师问】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？【师总结】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
3、足球场上的一个鸡蛋。质子和中子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。4 ）【师问】请你说说对原子结构的认识。 学生分组展开讨论。 【生答】原子结构很小，由质子和中子一样，就像平时看的鸡蛋一样。5）【师总结】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2.裂变1）【师问】核能为什么会具有这么大的能量呢？它释放的原理又是什么呢？下面就展示几张照片来说明核能到底有多大威
4、力。【展示核裂变的资料】19341938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23个新的中子。2）【师问】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？下面就利用平时生活中的小实验来生动模拟下。【实验】利用火柴模拟链式反应。【实验操作】学生根据右图火柴排列方式摆放。【师问】如果去掉其中火柴（1），火柴（2）（3）会燃烧吗？【生答】不会。【目的】让学生独立思考得出抽掉其中一根火柴，其后面的火柴就不会燃烧。会使燃烧火柴的数量减少这样的结论3.聚变1）【师问】我们已经研究过重可以裂变成质量较
5、的核，那么质量较小的核能否聚合成质量较大的核呢？2）【师讲解】：介绍轻核的聚变，将质量较小原子核结合成新的原子核也会放出大量的能量，这是就是聚变。如把氘和氚在超高温下结合成新的原子核氦核。（投影聚变图）【师问】你知道氢核聚变的原理吗？【师讲解】氢弹就是利用氢核的聚变，在瞬间释放出大量的能量。但现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！4.核能的利用1）核能的安全使用【师问】核能的安全使用关乎国家的命脉!下面举几个例子让同学们感受下核能是一把双刃剑。目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。2）【师总结】核电站的核心设备
6、是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。三、课堂练习1.获得核能的两种途径:一是原子核的_裂变_,二是原子核的_聚变_,用人工控制的方法释放核能的装置叫_核反应堆_,利用核能发电的电站叫_核电站_.2.对裂变的链式反应加以控制,使核能平稳缓慢地释放出来地装置叫( ) A.原子弹 B. 氢弹 C. 核电站 D.核反应堆3.在核电站内,从核能到电能,下列能量转换地过程中,正确的途径是( )A.核能-内能-电能B.核能-机械能-内能-电能C.核能-内能-机械能-电能 D.核能-机械能-电能板书1.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
7、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2.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3.裂变：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。4.链式反应：实验表明，铀核裂变时，还同时放出23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。如原子弹5.核反应堆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
8、用了能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核反应堆6.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 如氢弹.核能教学反思关于新能源中核能的教学，我采用了两种不同的教学方式进行了尝试，效果然不同。第一种方式：按照常规方法，看书加讲解结合灯片，整堂课就原子核的结构，获得核能的两种途径，利用核能的优缺点等知识点做了详尽的讲解，学生也基本掌握了本课的相关知识；第二种方式：创设问题情境，充分调动学生的主动性，利用灯片展示原子核的链式反应、热核反应，再阅读课本，说出原子核的结构，了解相关知识。反思与评价这样的两堂课令我有两个想不到，第一个想不到的是我在导入过程增设“原子弹的研制及爆炸”的效果灯片，原本是要增加一些课堂气氛，没想到课堂气氛会那么热烈。第二个想不到的是原本很枯燥的概念课会上得那么活。从课堂的反映可以看出，部分同学的知识面还是很宽的，他们对原子弹的了解出乎我的意料，有些同学甚至可以说出扔在日本的两颗原子弹的名称，他们说来津津有味，兴趣一下就提高起来，在此基础上我适时提出，原子弹为何有那么大的威力呢？促使学生想去了解这样的问题，再引导他们看书，从原子核的结构到原子核的链式反应、热核反应，从而搞清获得核能的途径、核能的利用及防护。