《第2节 核能》教案（附导学案）

第二十二章能源与可持续发展第2节核能【教学目标】知识要点课标要求1．核能知道原子和原子核的组成,了解获取核能的两种方式2．裂变了解裂变和链反应以及核电站3．聚变了解聚变以及反应过程【教学过程】新课引入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。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？从问题中导入新课。合作探究探究点一核能活动1：展示原子结构的挂图或投影，回忆原子的结构组成。请回答：原子核是原子中最小的结构吗？电子为什么会绕核运动？学生交流、讨论后回答：原子是由原子核和核外电子组成的，电子在绕核运动。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。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。探究点二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。活动1：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？实验：利用火柴模拟链式反应。利用类比的方法来模拟研究核裂变过程如果去掉其中火柴（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）核能发电：活动2：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？学生讨论、交流后回答：可以用于核能发电、核动力航母等。活动3：投影核电站图片，介绍我国核电站的情况。核电站运行中能源是由重核裂变提供的，核能是安全、洁净、廉价的能源。你认可这个观点吗？教师归纳总结：通过分析，可以发现核裂变时会释放大量的能量，如果不加以控制短时间内释放的能量会产生极大的破坏。如果控制链式反应的速度，让核能逐步缓慢的释放就可以为人类使用探究点三聚变我们已经研究过重核可以裂变成质量较小的核，那么质量较小的核能否聚合成质量较大的核呢？活动1：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）活动2：播放氢弹的视频或展示图片。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！【板书设计】第2节核能【教学反思】1.多媒体辅助教学使课堂更加活跃。传统教学大多是老师讲学和挂图相结合，但是一些现象使在课堂上根本不可能实现的，比如说核能的释放就无法在课堂上演示完成。我在课上讲裂变和聚变时，我集了大量关于原子弹、氢弹爆炸的录像，例如《原子弹在试验场的爆炸》、《氢弹空投》，让学生们如同身临其境般感受核裂变和核聚变的威力，学生们被深深地吸引。如果像传统教学法那样纯粹地讲述反应，学生一是费解，二是提不起兴趣。而动画课件和录像的运用很好地解决了上述两个问题，在课堂的实践中也取得了不错的效果。2.在学习知识的同时，向学生渗透环保意识。科学技术是一把双刃剑，它可以造福人类，也可以给人类带来灭顶之灾。尽管是人类和平利用核能，也有控制不好，出现事故的时候。例如：切尔诺贝利核电站。在课堂上，我除了让学生阅读课本上的资料以外，还大量搜集了关于切尔诺贝利核泄漏的文字记载，展示给学生看，学生们在灾难的记载面前目瞪口呆，同时也深刻地感受到了环保的重要性。3.在学习知识的同时，进行爱国主义教育。告诉学生，我国自古以来一直是维护世界和平的捍卫者。《第2节核能》导学案【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P170--P173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、展示引导学习：1.请结对子展示以上题，然后小组长要求组员在小组内站起来讨论交流。2.小组长派代表给大家展示，并说出做这些题应该注意的事项。3.其他小组对展示的解答直接进行质疑，并分享自己的见解。4.老师对学习情况进行评价或者对内容做强调讲解。五、评价提升学习（请快速独立完成以下各题，然后更正打分）1.经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：_____________和_____________，前者是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种核反应；后者是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。氘和氚结合成氦核的过程属于_______________。2.核电站的建设必须采用保护措施，特别要防止，以免造成污染。3.在利用核能发电时，是把___________能转化为__________能为缓解电力紧张情况。4.太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化成_________能。太阳能是_________能源（选填“一次”或“二次”）、清洁无污染，它是在太阳内部，氢原子核发生_________（选填“裂变”或“聚变”），释放出的核能。5.开发利用新能源，我国陆续建成了一些核电站，关于核电站，下列说法正确的是（）A．核电站使用的核燃料是石油或天燃气B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变C．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能D．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理或进行二次加工利用6.下列有关核能说法正确的是()A.核废料不会产生环境污染，可任意处置B.核能是可再生能源C.利用核能的途径是使原子核分裂或聚合释放能量D.人类已经完全掌握和平利用核能的技术，因此根本不必担心能源危机7.依据卢瑟福的原子行星模型理论，在原子中绕核高速旋转的是（）A.核子B.电子C.质子D.中子8.下列物体的尺度由小到大排列的是（）A.夸克、原子核、质子、原子B．质子、原子核、原子、夸克C.夸克、质子、原子核、原子D.原子、原子核、质子、夸克9.为缓解电力紧张的状况，我国多措并举：合理调煤保电、优化利用水能资源及开发利用新能源，近年来陆续建成了一些核电站．图为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，关于核能的获取途径与能量转化顺序，下列说法中正确的是()A．聚变；核能→内能→化学能→电能B．聚变；核能→内能→机械能→电能C．裂变；核能→内能→机械能→电能D．裂变；核能→内能→化学能→电能10.我国虽然有丰富的煤炭、水力和石油资源，但由于我国人口众多，人均拥有量并不多，而且资源分布很不均匀：水力资源70%分布在西南地区，煤炭已探明的储量80%分布在北方；南方人口占全国63%，能量消耗约占全国65%，而核电站具有消耗的“燃料”少，成本低等特点，只需要很少的核燃料，就能产生大量的电能；1kWh电能的成本要比火电站低20%以上.因此，为消除我国能源储藏与消耗上的不平衡，在华东、华南等地区发展核电站是迫切需要的。通过阅读上面这段话，回答下列问题