高中物理-核裂变教学设计学情分析教材分析课后反思

第二节核裂变三维教学目标1、知识与技能（1）知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量；（2）知道什么是链式反应；（3）会计算重核裂变过程中释放出的能量；（4）知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。2、过程与方法（1）通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力；（2）通过让学生自己阅读课本，查阅资料，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。3、情感、态度与价值观（1）激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系；（2）通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性；（3）确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。教学重点：链式反应及其释放核能的计算；重核裂变的核反应方程式的书写。教学难点：通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。教学用具：多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。（一）引入新课大家都知道在第二次世界大战即将结束的时候，美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹，刹那间，这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟。大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站，我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等。我想，现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理，那么，我们这节课就来学习裂变，通过学习，大家就会对上述问题有初步的了解。（二）进行新课1、核裂变（fission）提问：核裂变的特点是什么？（重核分裂成质量较小的核的反应，称为裂变）总结：重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。提问：是不是所有的核裂变都能放出核能？（只有核子平均质量减小的核反应才能放出核能）总结：不是所有的核反应都能放出核能，有的核反应，反应后生成物的质量比反应前的质量大，这样的核反应不放出能量，反而在反应过程中要吸收大量的能量。只有重核裂变和轻核聚变能放出大量的能量。2、铀核的裂变（1）铀核的裂变的一种典型反应。提问：铀核的裂变的产物是多样的，最典型的一种核反应方程式是什么样的？（2）链式反应：提问：链式反应〔chainreaction〕是怎样进行的？（这种由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应）（3）临界体积（临界质量）：提问：什么是临界体积（临界质量）？（通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量）（4）裂变反应中的能量的计算。裂变前的质量：kg，kg裂变后的质量：kg，kg，kg，学生计算：质量亏损：kg，J=201MeV总结：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积。铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同。3、核电站提问：核核反应堆各组成部分在核反应中起什么作用？学生回答：铀棒由浓缩铀制成，作为核燃料。学生回答：控制棒由镉做成，用来控制反应速度。学生回答：减速剂由石墨、重水或普通水（有时叫轻水）做成，用来跟快中子碰撞，使快中子能量减少，变成慢中子，以便让U235俘获。学生回答：冷却剂由水或液态的金属钠等流体做成，在反应堆内外循环流动，把反应堆内的热量传输出，确保反应堆的安全。学生回答：水泥防护层用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，防止核辐射。提问：核能发电的优点、缺点？优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济。缺点：①一旦核泄漏会造成严重的核污染；②核废料处理困难。点评：学生用自己的语言叙述，基本正确即可。补充：了解常用裂变反应堆的类型：秦山二期、大亚湾二期是压水堆，秦山三期是沸水堆。例题1、下列核反应中，表示核裂变的是（）A、B、C、D、分析：核反应中有四种不同类型的核反应，它们分别是衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变。其中衰变中有衰变、衰变等。是衰变，是衰变，是人工转变，只的C选项是重核裂变。解：表示核裂变的是C例题2、秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计算）学生回答：解：核电站每天的发电量为W=Pt=3×108×24×3600J=2.592×1013J，每年的发电量W总=365W=9.46×1015J而1g铀完全裂变时产生的能量为：8.2×1010J 所以，每年消耗的铀的量为：点评：培养学生推理及公式演算的能力。注意速度单位的换算，运算过程中带单位运算。适当进行爱国主义教育。学情分析所谓“知己知彼，百战百胜”。对于同样的一堂课来说，掌握学生的基本情况也是至关重要的。学生在初中时就学过，教学中可在初中内容的基础上结合前面的内容说明，有关核反应堆和核电站的内容，学生在初中也学过，但是初中主要是在核电站的结构上做了简单的说明，而没有讲核反应堆的原理。所以学生会急于找到结果，我正是牢牢抓住学生的这份好奇心，逐步引导，采用分组讨论、归纳总结的方法学习本节内容，从而激发学生的学习兴趣，提高认知能力。效果分析本节教材在学生了解核能概念的基础上，进一步探讨释放核能的一条途径——重核的裂变。有关重核的裂变和链式反应的概念，学生在初中时就学过，教学中可在初中内容的基础上结合前面的内容说明，教学中可以说明核的三分裂和四分裂现象是由我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇于1946年首次在巴黎发现的事实，这可以对学生进行爱祖国、爱科学的教育。通过科学探究激发了学生的学习积极性，进一步了解科学探究的方法，培养了学生科学探究的能力，达到了物理课标的要求，收到了很好的教学效果。教材分析本节教材在学生了解核能概念的基础上，进一步探讨释放核能的一条途径——重核的裂变。有关重核的裂变和链式反应的概念，学生在初中时就学过，教学中可在初中内容的基础上结合前面的内容说明各种天然衰变也好，原子核的人工转变也好，反应中放出的能量不是由于功率太小，就是因为粒子轰击原子核发生反应的概率太小，而不能用来作为有效地利用巨大核能的手段。而裂变反应中的链式反应就使得这种潜伏在核内的巨大能量被有效地利用成为可能。有关核反应堆和核电站的内容，学生在初中也学过，但是初中主要是在核电站的结构上做了简单的说明，而没有讲核反应堆的原理。教学中最好指导学生学习阅读有关核反应堆和增殖反应堆的内容，同时注意介绍我国近年来快速发展的核电站的情况。教学中可以说明核的三分裂和四分裂现象是由我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇于1946年首次在巴黎发现的事实，这可以对学生进行爱祖国、爱科学的教育。评测练习1．一个原子核在中子的轰击下裂变方程为,

则下列说法正确的是()

A．X原子核中含有86个中子

B．X原子核中含有141个核子

C．铀核裂变的产物是多种多样的，具有一定的偶然性

D．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235

2.下列核反应中，表示核裂变的是（）A、B、C、D、3.秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计算）课后反思一、教学理念的反思教学理念是教学行为的理论支点。过去的课堂是老师满堂灌、填鸭式的教法，老师上课很累，学生听得厌烦提不起兴趣。越来越多的人开始关注于学生的感受，逐渐转变课堂模式，培养学生自主学习、提高兴趣，变被动为主动，提高思考能力和创新能力。使教学成为一种对话、一种沟通、一种合作，从根本上改变课堂，在教学实践中，我的课堂也逐渐感受到了明显的效果。二、教学设计的反思在物理教学过程中，有时会发觉实际教学效果与教师预期的效果有很大差异，这时我们就应该积极反思教学设计与教学实践是否适合，不断思考教学目的、教学工具、教学方法等方面的问题，并积极改进，从而优化教学，有效地促进学生的学习。例如在高中物理教材中，“核裂变”的学习，既抽象又难学，如何将这些抽象的内容转化为学生通俗易懂的知识，这对物理教师提出了很高的要求。于是我在教学设计时做了精心准备，通过学生自主学习，教师细化讲解，练习的方法，加深学生的理解。事实证明，学生接受的还是很不错的。因此，对于不同的课型，采用不同的设计方法，会收到意想不到的效果，这就需要老师经常琢磨课程找到合适的方法。三、教学方法的反思培养学生的参与意识，让他们有充足的动手、动口、动脑的时间，注重学法指导。中学阶段形成物理概念，一种是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的；另一种是在已有概念、规律的基础上通过演绎推理得到的。学生只有积极参与教学活动，给他们以充分的动手、动口、动脑的时间，经历观察、分析、推理、综合等过程，才能完整理解物理概念的内涵及其外延，全面地掌握规律的实质。与此同时，学生的思维才能得到真正的锻炼，体现出学习的主体角色。当然，我这节课还是有很多不足。比如，创新力不够，和学生的互动也可以有些新的突破。所以，以后我还是要努力学习，加深对每部分知识的理解和深入思考，争取成为一个优秀合格的人民教师。课标分析新课程的一个显著特点就是比以前任何时候都更加重视对学生进行科学探究方法与能力的培养。普通高中物理课程标准的课程总目标明确提出要通过教学使学生学习科学探究的方法，培养科学探索的兴趣，经历科学探究的过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法去解决物理问题，验证物理规律。本节教材在学生了解核能概念的基础上，进一步探讨释放核能的一条途径——重核的裂变。三维教学目标1、知识与技能（1）知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量；（2）知道什么是链式反应；（3）会计算重核裂变过程中释放出的能量；（4）知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。2、过程与方法（1）通过对核子平均质