人教版初中物理九年级 第二十二章《能源与可持续发展》
第二节《核能》 教学设计
一、教学目标：
（一）知识与技能
1.知道核能和核能释放的两种方式——裂变、聚变，知道核能的优点和可能带来的问题。
2.了解链式反应的大致情况和核电站的工作过程．
（二）过程与方法
1.通过收集信息、阅读资料、相互交流，培养学生的信息处理能力与自学能力。
2.通过合作学习与探究学习，培养学生合作技能与探究技能。
（三）情感态度与价值观
1.初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性。
2.引导学生开发新能源的意识，增强可持续发展的意识，关注能源与环保的关系。
3.增强学生热爱和平的意识与振兴中华的使命感、责任心。
二、教学重点：核能和核能释放的两种方式——裂变、聚变
三、教学难点：了解链式反应
四、教学用具：原子结构挂图、链式反应挂图及多媒体课件
五、教学时数：1课时
六、教学过程：
（一）复习回顾（课件1）
1.什么是化石能源？
2.举例说明什么是一次能源？什么是二次能源？
3.解决能源危机的出路是什么？更好地利用已知能源、开发新能源。
（二）进行新课
1.原子、原子核的构成（课件2、3）
质子（带正电）
原子核（带正电）
电子 （带负电） 中子（不带电）
分子是由原子构成，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运动。
原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，其电荷量跟电子电荷量相等，中子不带电；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。
许多带正电的质子拥挤在小小的原子核中，它们之间必定会产生很大的相互排斥的力．那么，为什么原子核里的质子和中子还能紧紧地结合在一起呢? （课件4） 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，要使它们分裂或结合是极其困难的。
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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。（课件5）
3.裂变
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，原子核分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。叫裂变。 （课件6）
用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？
想想议议：将火柴搭成下图所示结构，在点燃第一根火柴后，会发生什么？
第一根火柴燃烧完，它后面的二根火柴开始燃烧，这二根火柴燃烧完，后面的四根火柴开始燃烧……
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，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，这就是裂变中的链式反应。（课件7）
核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆。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。（课件8、9）
1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。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。（课件10）
核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的。链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。
原子弹爆炸时发生的链式反应，是不加控制的。在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。（课件11）
4、聚变
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，也称为热核反应。
（课件12、13）
氘核、氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。
可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。科学家预言，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。（课件14）
阅读“科学·技术·社会”核电站和核废料处理
了解人类在利用核能发电的时候，可能带来哪些问题？（课件15）
核电站一旦发生核泄漏事故，会带来严重的环境污染；核废料如果处理不当也会带来严重的环境问题。
（三）课堂小结（课件16）
1、原子核的构成
2、核能：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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
3.裂变：用中子轰击质量比较大的铀235原子核，原子核分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。叫裂变。
4、聚变：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，也称热核反应
5、利用核能对环境的影响：核污染（核辐射、核泄漏），废物等
（四）课堂练习（课件17、18、19、20、21）
1.原子核是由 和 组成的。质子带 电荷，核外电子带 电，中子 带电。质子所带的 电荷的数量和核外电子所带的 电荷的数量 。
2.质子和中子依靠强大的 结合在一起，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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是
。
3.下列说法不正确的是（ ）
A.原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能
B.用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能
C.核电站里的链式反应是可以控制的
D.原子弹发生爆炸时发生的链式反应也是可以控制的
4.获取核能有两条途径：一是原子核的 ，二是 ；用人工控制的办法释放核能的装置叫做 ，利用核能发电的电站叫做 。
5.利用核反应堆来发电时，能量是这样转化的： 能—— 能——机械能—— 能
6.用中子轰击质量比较大的铀235原子核，原子核分裂成两个 的原子核，同时释放出巨大的能量。叫 。
7.如果将某些质量很小的原子核，例如氘核与氚核，在 下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能这就是 ，也称为
8.目前来说，核聚变都是 的（“可控”或“不可控”），人类利用核聚变制成威力强大的武器是 。
9.核反应堆和原子弹都是释放核能的装置，它们释放核能的过程有什么相同？有什么不同？
10.以下是核电站工作情况的方框图，请在空白的方框内填写装置的种类，并在下面的括弧内填写这种装置中发生了怎样的能量转化。
11.原子核是由 和 组成的．原子核发生改变时，有时会释放出惊人的能量．我们把这种能量叫 能也叫 ．有两条途径可以获得核能，即 和 其中 到目前为止还不能进行人工控制，因此还不能用来发电．
12.把质量较大的原子核分裂成两个或两上以上中等质量核的过程叫做
，对链式反应不加控制，就会在极短的时间内放出巨大的能量，以至引起威力强大的爆炸， 就是根据这个原理制成的．
13.利用核能发电的电站叫 它的核心部分是 ．
14.使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能，这
种现象叫做 ，太阳释放出的能量就是这种变化，人们根据这种原理
制成了比原子弹威力更大的
15.用中子轰击铀核，铀核发生 的过程同时放出2～3个中子，
这些中子又能轰击其铀核，这样不断地自行继续下去的现象叫做
16.人类在利用核能发电的时候，可能带来哪些问题？
核电站一旦发生核泄漏事故，会带来严重的环境污染；核废料如果处理不当也会带来严重的环境问题。
七、板书设计
第2节 核能
1、原子、原子核的构成
质子（带正电）
原子核（带正电）
电子 （带负电） 中子（不带电）
2、核能：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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
3.裂变：用中子轰击质量比较大的铀235原子核，原子核分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。叫裂变。
4、聚变：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，也称为热核反应
5、利用核能对环境的影响：核污染（核辐射、核泄漏），废物等
