人教版初中物理九年级下册课时20 第二十二章能源与可持续发展 认识核能发电 教案

人教版九年级物理第二十二章能源与可持续发展第二节核能课题走近核能发电（线上教学）作者广州市第七中学．知识与技能(1)了解核电站中核能的获取方式。(2)认识核能发电的利弊。教学目标．过程与方法通过教师引导，激发学生求知欲，培养学生自主学习和解决问题的能力。3.情感、态度与价值观在学习过程中，体验科学探究的方法和态度。教学重点核电站中核能的获取方式教学难点客观地看待核能发电教学准备多媒体课件教学方法观察法、归纳总结课时安排20教学过程备注一、创设情境、引入新课只要讲到核能发电，有些人就会想到1986年的切尔诺贝利核电站事故，它是人类和平利用核能史上的一次大灾难。二、进行新课1、核电站工作方式1那么像切尔诺贝利这类型的核电站是如何利用核能发电的呢？（展示图）功，带动发电机发电的。2、核能及其释放那么核电站核反应堆中的核能是从哪里释放出来的呢？展示图)裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能会释放出惊人的能量，这就是核能。235235235就是表示这个铀原子核里含有的质子和中子的总数是2352-3个新的中子并释放2这就是裂变中的链式反应。所以说核反应堆中的核能就是从一系列的铀核裂变中释放出来的。假设每次铀核的裂变只产生两个中子，通过视频我们了解一下铀核的裂变情况会是怎样的。（播动画）我们再仔细分析一下，经过这一系列的铀核裂变后，每一代生成中子的个数是怎么变化（展示图）学生答：第一代2个，第二代4个，第三代8个，不断地乘以23对的，如果有第四代就是16个，这些中子的个数是成指数倍增长的。1kg铀2352000t无烟煤完全燃烧时释放的能量。一座1千百万瓦的核电站一年只需30吨的铀燃料，面对着化石能源已经越用越少的情况，不少国家都想大力发展核能发电。核能的释放是要平稳的而且受控的，我们可以通过减少中子的方式来加以实现。2会怎么做呢？学生回答：每一代就只剩2个中子，吸收多余的（在图上指示）第一代已经产生2个中子，就不用处理了，让它们轰击下面的两个铀核，42个我就吸收这2个留下2的24224那如果我们把第二代剩下的两个中子都吸收掉呢，反应会怎样？（在图上指示）学生答：停下来了。中子都没有了，这些铀核当然也不会发生裂变。硼镉等易于吸收中子的材料制成一根根的控制棒那如果现在要减缓核反应速度，你会如何改变插入反应堆中控制棒的数量呢？提示一下，要减缓反应速度就得吸收中子学生答：要减缓核反应速度，也就是增加吸收中子的数量，就增加插入控制棒的数量。那如果现在要加快核反应速度，你又会如何改变插入反应堆中控制棒的数量呢？学生答：要加快核反应速度，就减小插入控制棒的数量呀！原子弹的倍以上。3、核辐射的危害及防护5那么事故中这么大量的辐射是从哪释放出来的呢？释放出什么？（指示图片）学生答：释放出rrr射线与x还是小呢？（指示图片）学生答：它波长比x射线短，频率更高R600名工人接触的6最高辐射剂量在800msv-16000msv之间，这些辐射都属于上几节课我们讲的电离辐射。根据上图的辐射危害你考虑一下这么大的电离辐射对人会有什么影响？（展示图片）学生答：会恶心呕吐，白血球减少，产生射线疾病，会死人的喔！数据指出这600名工人其中有134人患上急性放射性疾病，283个月内死亡。辐射的危害如此之大你会采取些什么措施保护人们的安全呢？有点难度对吧！大家可以联系一下之前电磁波中所学的电离辐射防护方式。分别是缩短时间，降低剂量，所以提示我们可以怎么做呢？学生答：逃走啊！光撤离就可以了吗？损毁的核反应堆还在释放射线呀！学生答：封住放射源嗯，我们要想办法封住它那用什么封呢？看看这个图能给你些什么提示！7学生答：一定厚度的混凝土封还有人都撤走了谁去干这些活？学生答：可以找机器人干这些活想法挺好的，也正如大家所说事后苏联政府把反应堆周围30公里半径范围划为隔离区，13.5“石棺”，在这石棺有可能出现坍塌时，我们又做了一个新石棺把旧的石棺覆盖起来，据说这个石棺能保证100年安全稳定的。至于机器人清理究竟可不可行？大家通过当时的记录了解一下当时机器人的工作情况是怎么样的！（播视频）机器人在这么高辐射的环境下出现故障无法工作，所以许多高污染地区还是依赖人工清清理的人员还是受到严重的辐射伤害。8的代价，因此人类在使用核能发电的同时也要避免核事故的发生。漏到反应堆厂房中。第四道安全壳即反应堆厂房，它是一个高大的预应力钢筋混凝土构筑物，有良好的密封性。4、核电站的安全可能会威胁到核反应堆的安全呢？学生答：控制棒失灵呀！学生答：地震呀！核电站还订立了不少规章制度，像我国就规定了放射工作人员一年内有效辐射剂量不能超过50mSv。在设备和管理上全方位地确保核电站的安全运作。5、核废料的处理放射性半衰期长达数千年、甚至几十万年。也就是这些核废料在几十万年后还会伤害人类和环境。结合石棺的建造，你能用什么办法把这些核废料密封住？学生答：用水泥密封起来9很好用了刚刚学到的知识。密封了之后放哪里最好呢？学生答：找个没人的地方，像沙漠荒地。这样就可以解决问题了吗？不着急，我们一起通过视频看看大家想法对不对。（播视频）其实对于高放射性核废料处理我们一般还要先经过冷却之后再进行固化储存。了一定的进展。我们一起来了解一下（播视频）随着科学的发展，相信不久的将来核废料处理这个难题是可以解决的。三、小结把双刃剑，我们要更加客观地理性地看待核能发电，无须谈“核”色变，但在使用过程中一定要增强安全意识，使核电更安全地更环保地为人类服务！四、提升布置任务大家现在再考虑一个问题核裂变中所需要的铀燃料属于可再生还是不可再生能源？学生答：不可再生也就是也有可能会用完的。那么根据核能的定义，还有什么方式也有可能释放核能呢？学生答：质量较小的原子核相互结合也可以10你会有更深切的体会！这节课就到此结束，谢谢大家！从切尔诺贝利事故开始，引入核电站的工作方式，解释核能