2022年人教版物理九年级《核能》教案

《核能》教学设计【教学分析】该节介绍能源家族中较新型的能源——核能，根本内容有原子核、核能、裂变、聚变和链式反响几个概念以及核能的优点和可能带来的问题。对于核能这样的新型能源，初中学生非常感兴趣，但学生对于究竟核能是如何产生的，它的能量到底有多大，核能都在哪些领域有应用等认识不多，在生活中也很难遇见，所以教学中建立物理场景是突破口。将微观世界的现象放大，给学生形象的认识。同时应该将链式反响等类似复杂问题简单化。【教学目标】1．知识与技能了解核能、裂变、链式反响和聚变的有关知识。了解核电站的常识，知道核能的优点和可能带来的问题。2．过程与方法通过探究学习活动，学习信息处理方法，培养信息处理能力。通过多媒体教学，培养学生利用信息技术的意识和能力。3．情感态度与价值观培养学生了解核能奥秘的兴趣，正确认识核能的价值。引导学生关注能源与环境保护的关系，增强可持续开展的意识。认识科学技术对于人类生活的影响，树立将科学效劳于人类的意识。【教学重点】知道可控链式反响，和平利用核能。【教学难点】知道链式反响及发生的条件；了解核聚变，知道核聚变发生的条件。【教学媒体的选择和设计】为了吸引学生的兴趣采用了大量的影片，有珍贵的第二次世界大战中原子弹爆炸的电影视频和氢弹爆炸的视频，利用Flash动画建模制作的核聚变、核裂变和链式反响的原理模型，还利用图片介绍了二战中投入广岛、长崎的两颗原子弹；原子的内部结构模型及我国的几所大型的核电站。而自主学习课件整体以核能专题网站为框架将各个教学环节加以整合，不仅信息量大、共享性高，而且能给学生的自主个性学习提供平台！【课前准备】教师：核能专题网站学生：【教学过程】一、引入新课：2021年3月11日，日本当地时间14时46分，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失。如果说地震海啸纯属天灾无法防止，然而核泄漏危机却可以说是真正的人祸。经受地震及海啸袭击后，日本福岛第一核电站发生了爆炸并引发核泄漏事故。有关这次核泄漏事故的背景及现状，请同学们在核能专题网站或其它相关网站上查阅一下，一会儿我们请一组同学给大家介绍介绍。〔学生自主学习后进行介绍〕核电站就是利用核能发电的，通过这次事件，引发了全球对于核能的热烈讨论，但究竟什么是核能，它是怎么产生的，它到底有多大的能量，同学们一定会觉得很神秘，本节课我们就来揭开核能神秘的面纱，了解有关核能的知识。二、新课教学〔一〕核能要了解核能，我们要了解原子内部结构特别是原子核的结构及作用力，接下来同学们继续在网络自主学习导学案中第2局部内容！〔学生自主学习后进行讲解〕原子核中的质子和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。本世纪初，科学家们发现原子核是可以改变的，而且在改变过程中可以释放出巨大的能量一一核能。那么，怎样才能有效地获得蕴藏在原子核里的大量核能呢？这就需要我们进一步了解核能释放的两种方式裂变和聚变。〔二〕裂变首先就核裂变相关内容，请同学们根据导学案中第3、第4、第5局部提出的问题继续在网络上进行学习，一会儿我们进行交流。〔学生自主学习后进行交流讨论〕有关核裂变的相关内容请一组同学给大家进行讲解介绍。〔学生自主学习后进行交流讨论〕地平线克利夫兰科学院HorizonScienceAcademyCleveland副教授和高中的孩子们利用300个捕鼠夹和600个乒乓球模拟了Uranium235分裂时引起的链式反响。我们来看一下！〔播放网络视频〕通过模拟，我们能发现核聚变的链式反响在极短的时间内就能释放出巨大的能量，它产生的能量是以2的n次方递增的，就像对折一张纸。27次厚度就到达珠峰高度。〔现在的世界纪录是对折了13次〕所以，如果对裂变的链式反响不加控制，在极短时间〔约百万分之几秒〕会释放出大量核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的。有关原子弹的相关内容请一组同学给大家介绍介绍。〔学生自主学习后进行交流讨论〕原子弹爆炸时发生的链式反响是不加控制的。为便于和平利用核能，必须控制链式反响的速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来。为此，人们制成了一种专门装置—一核反响堆。有关核反响堆的相关内容请一组同学给大家介绍介绍。〔学生自主学习后进行交流讨论〕〔三〕聚变获得大量核能的另一重要途径就是聚变。就核聚变相关内容，请同学们根据导学案中第6、第7、第8局部提出的问题继续在网络上进行学习，一会儿我们进行交流。有关核聚变的相关内容请一组同学给大家进行讲解介绍。〔学生自主学习后进行交流讨论〕原子弹是利用不加控制的核裂变的链式反响原理制成的，另外一种威力更大的核武器一一氢弹就是利用核聚变的原理制成的。有关氢弓的相关内容请一组同学给大家介绍介绍。〔学生自主学习后进行交流讨论〕我们常说科学技术是一把双刃剑，人类在利用核能获得大量能源的同时，也面临着核废料的处理和核事故的危害，历史上最为严重的一次核泄漏事故就是切尔诺贝利核泄漏事故。有关切尔诺贝利核泄漏事故背景资料及现状，再请一组同学给大家介绍介绍。〔学生自主学习后进行交流讨论〕三、课堂讨论日本福岛第一核电站发生核泄漏事故后，引起了全球的广泛关注，同时也把核能利用的话题推到了风口浪尖，世界各地的人们都在热烈的讨论着核电站的建立是利大于弊还是弊大于利这一问题，下面就这一问题我们也来进行一个小辩论，课前我们班的播送站已经组织同学们进行了辩论前的准备，现在有请两位主持人！小辩论：核电站的建立是利大于弊还是弊大于利？四、课堂小结学生谈本节课的收获和质疑。师生交流，生生交流。第二课时教学目标1、知识与技能知道太阳能的由来及特点。知道哪些能源来源于太阳能。大致了解太阳能的利用方式。2、过程与方法通过上网收集信息、社会调查、相互交流，课堂展示，进一步了解太阳，感受太阳对于人类的重要性。3、情感态度与价值观由太阳能的优点和利用的有限性增加学生学习的动力和创造欲望。学情分析现在学生家里根本上都装有太阳能热水器,还有上节课学习了核裂变和核聚变,这些都是为本节课奠定了根底，同时九年级学生已经能熟练运用电脑查询相关知识，对这些科普知识很感兴趣,利用课前自己搜集相关信息，培养他们的能力。重点难点重点:太阳能的由来及特点。难点:太阳能是人类资源宝库。本节教材在课程标准中要求的比拟低，可以在掌握好根本知识的根底上加以拓展，扩大学生的视野，了解现代前沿科学知识,加强开发和利用太阳能的意识，符合物理教育的时代性特征。教学过程教学活动【导入】（一）、创设情境，引入课题万物生长靠太阳,太阳对于人类来说真是太重要了,而太阳对于我们每个人又是再熟悉不过了，但是太阳能是怎样产生的太阳能与人类有什么关系我们为什么要开发太阳能对于这些问题你都知道吗那么就让我们一起走进太阳，去了解太阳的世界吧！【讲授】太阳—一巨大的“核能火炉〃学生阅读课文后对照挂图讲解太阳的大小:太阳的直径大约是地球的110倍、体积大约是地球的130万倍、质量大约是地球的33万倍。太阳的构造:太阳由太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气构成.【活动】任务驱动，自主学习翻开教科书《太阳能》，看书中的三大板块,在每个板块中老师又提出了一些小问题,请同学们看这些小问题。出示问题：A组:太阳一一巨大的“核能火炉〃1、太阳简介。2、太阳的结构可分为哪几局部3、太阳能的来源4、日食是怎样产生的【讲授】太阳能是人类资源宝库太阳向外辐射的能量中。只有五亿分之一传递到地球.其中又只有不到一半被地球接收.太阳光已经照耀我们的地球50亿年了.地球在这50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大局部能量的源泉.远古时期陆地和海洋中的植物,通过光合作用将太阳能转化为生物体的化学能.在它们死后.躯体埋在地下和海底，腐烂了.沧海桑田，经过几百万年的沉积、化学变化、地层运动,在高压下渐渐变成了煤和石油,在石油形成过程中还放出天然气.对照挂图讲解煤的形成动植物（太阳能一化学能）--泥炭（动植物尸体腐烂、积聚一-长时间一定压力）--褐煤泥炭―-长时间很大压力）一煤（褐煤―-长时间非常大压力）对照挂图讲解石油的形成所以说,今天,我们开采化石燃料来获取能量,实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能.想想议仪,学生分组讨论（注意是三副图,分别涉及到水能、风能、生物质能,相互启发后，叫局部同学上台汇报,教师点评。例:海洋（吸收太阳辐射热）一水蒸汽（上述到高空遇冷）一云（随风移动到大陆）一雨（一定条件）一河流（筑坝）一发电【活动】任务驱动，自主学习B组:太阳能是人类能源的宝库1、煤是怎样形成的2、石油、天然气是怎样形成的3、风能的利用。4、水能的利用。5、哪些能源来源于太阳能6、哪些能源与太阳能无关【讲授】太阳能的利用人类除了间接利用存贮在化石燃料中的太阳能外.还设法直接利用太阳能.目前直接利用太阳能的方式有两种:一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。集热器主要有两种,一是,平板式集热器（箱面是玻璃，内外表明涂黑）。二是把反射镜做成曲面（太阳灶）。太阳能电池的优点:使用寿命长、保养费用极低、不需要燃料、使用方便.常用在太空飞行器、灯塔、人造卫星上.太阳能电池的缺点：造价贵，效率低。【活动】任务驱动，自主学习C组:太阳能的利用1、人类对于太阳能有哪些利用2、太阳能有哪些优点3、目前人类还不能广泛利用太阳能的原因4、对于太阳能的开展前景,你有什么看法5、调查我镇对于太阳能的利用情况。教师把学生分成三组，每个小组负责一个板块，自行选择板块，对应的小组也就分别是A、B、C组。每个小组内再进行分工，由1〜2人负责一个小问题。在完成老师提出问题的根底上，也可针对自己感兴趣的问题,再提出自己的问题。争取每个人都有任务，任务明确之后,课余时间利用百度搜索上网查询,或做社会调查,制成幻灯片或WORD文档，以便在上课时向全班同学展示。在下一节上课展示之前，把准备的材料交给老师看一下。老师针对学生准备的材料提出指导意见。【活动】展示风采，互相学习同学们通过百度搜索,对于太阳有了许多的了解,一定都很想与大家一起分享,并且借此时机一展你的风采,下面同学们就开始展示吧！按照A、B、C组的顺序开始展示。A组:太阳一一巨大的“核能火炉〃A组同学介绍说通过百度搜索，找到一个非常好的网站，即中国科普博览,在这个网站中，同学们把所有的问题都找到了，非常的兴奋,并且又觉得有些内容非常好,想与所有同学一起分享获取知识的快乐！【练习】太阳能.目前,科学家正在研究太空电站，即地球同步轨道上的太阳能电站,其示意图如下图。以下说法中错误的选项是（）C.利用微波传输，实现了“无缆输电〃D.以地面接收站为参照物,太阳能电站是运动的.拥有9.1万个座位的奥运会主体育馆“鸟巢〃将采用绿色能源一一太阳能光发电系统为整个场馆提供电力,可以说“鸟巢〃是当今世界上最大的环保型体育场。在这里用太阳能光伏发电系统发电时的能量转换是3.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件,今年在岛上安装了太阳能电池板.白天,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上，蓄电池为探照灯供电.这样白天与晚上的能量转化形式是（）A.白天:太阳能一内能一电能B.白天:太阳能一电能一化学能C.晚上:化学能一电能一太阳能D.晚上