2017年秋九年級物理全冊 第二十二章 第2節(jié) 核能課件 （新版）新人教版

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1、第 2節(jié) 核 能 學習目標 1.常識性了解核能及核能的獲取方式.2.了解原子核的結構及核能的利用.3.理解核裂變和核聚變，能正確說出核裂變和核聚變的應用.學習難點學習重點 核 能 的 利 用核 能 產 生 的 兩 種 方 式 ： 裂 變 和 聚 變 .課前自學準備 課標要求 1.原 子 結 構 ： 原 子 的 中 心 是 ， 原 子核 周 圍 有 一 定 數 目 的 在 核 外 運 動 2.核 能 ： 質 量 較 大 的 原 子 核 發(fā) 生 或 者質 量 較 小 的 原 子 核 相 互 ， 就 有 可 能 釋 放 出驚 人 的 能 量 ， 這 就 是 核 能 原子核電子分裂結合課前自學準備 預

2、習檢測 3.裂 變 ： 用 轟 擊 質 量 比 較 大 的 鈾 235 原 子 核 ， 使 其 發(fā) 生 ， 變 成 兩 個 質 量 中 等大 小 的 原 子 核 ， 同 時 釋 放 出 巨 大 的 能 量 4.聚 變 ： 將 某 些 質 量 很 小 的 原 子 核 ， 例 如_（ 由 一 個 質 子 和 一 個 中 子 構 成 ） 與 _ （ 由 一 個 質 子 和 兩 個 中 子 構 成 ） ， 在 超 高 溫 下結 合 成 新 的 原 子 核 氦 核 ， 也 會 釋 放 出 巨 大的 核 能 ， 這 就 是 聚 變 氚核中子裂變氘 核 1945年8月6日，美國向日本廣島投下第一顆原子彈課堂

3、教學展示 新課導入 廣島大部分被摧毀變成廢墟 知識點一1 原 子 結 構 H 2O 分 子 以 水 分 子 為 例 ： 它 由一 個 氧 原 子 和 兩 個 氫 原 子組 成 。課堂教學展示 進行新課 H 原 子 由 原 子 核 和 核 外 電 子 組 成 。 （ 1） 氫 原 子 由 原 子 核 和 一 個 核 外 電 子 組 成 。 原 子 核 有 一 個 質 子 ， 質 子 帶 正 電 荷 ， 核 外 電 子帶 負 電 荷 。 二 者 電 荷 量 相 同 。 O （ 2） 氧 原 子 由 原 子 核 和 八 個 核 外 電 子 組 成 。 原 子 核 有 八 個 質 子 和 八 個 中

4、子 ， 由 于 中 子 不 帶電 ， 所 以 正 負 電 荷 量 仍 然 相 同 。 原子核由質子和中子組成，周圍有電子 原子核外電子（帶負電，繞核高速旋轉）原子核中子（不帶電）質子（帶正電）集中原子大部分質量 2 核 能 質 子 和 中 子 依 靠 強 大 的核 力 緊 密 地 結 合 在 一 起 。 要使 它 們 分 裂 或 結 合 都 是 極 其困 難 的 。 質量較大的原子核發(fā)生分裂或者質量較小的原子核相互結合時，就有可能釋放出驚人的能量，這就是。 知識點二 1938年 ， 科 學 家 用 中 子 轟 擊 質 量 比 較 大 的鈾 235原 子 核 ， 使 它 變 成 兩 個 中 等

5、大 小 的 原 子 核 ，同 時 釋 放 出 巨 大 的 能 量 ， 稱 為 原 子 核 的 。 1 kg鈾 全 部 裂 變 ， 釋 放 的 能 量 超 過 2 000 t煤完 全 燃 燒 時 釋 放 的 能 量 。1 裂 變 用 中 子 轟 擊 鈾 核 ， 鈾 核 才 能 發(fā) 生 裂 變 ， 放 出能 量 。 外 界 中 子 停 止 轟 擊 ， 裂 變 也 就 停 止 了 。 怎 樣才 能 讓 裂 變 繼 續(xù) 下 去 呢 ？2 鏈 式 反 應 將 火 柴 搭 成 左 下 圖 所 示 結 構 ， 點 燃 第 一 根 火 柴后 ， 會 發(fā) 生 什 么 ？想想議議 用 中 子 轟 擊 鈾 235原

6、 子 核 ， 鈾 核 在 分 裂 時 ， 會 釋放 出 核 能 ， 同 時 還 會 產 生 幾 個 新 的 中 子 ， 這 些 中 子 又會 繼 續(xù) 轟 擊 其 他 鈾 核 于 是 就 導 致 一 系 列 鈾 核 持 續(xù)裂 變 ， 并 釋 放 出 大 量 核 能 ， 這 就 是 裂 變 中 的 。 3 核 電 站 和 原 子 彈 核 電 站 的 核 心 設 備 是 核反 應 堆 。 核 反 應 堆 是 原 子 核發(fā) 生 鏈 式 反 應 的 場 所 。核電站中的反應堆 1942年 ， 人類 利 用 核 反 應 堆 第一 次 實 現 了 可 控 制的 鈾 核 裂 變 。 目 前 ， 全 世界 已

7、經 建 成 了 幾 百座 核 電 站 ， 核 電 發(fā)電 量 接 近 全 球 發(fā) 電量 的 1/5。 鏈 式 反 應 如 果 不 加 以控 制 ， 大 量 原 子 核 就 在 一瞬 間 發(fā) 生 裂 變 。 釋 放 出 極大 的 能 量 。 在 人 類 實 現 可 控 核 裂變 大 約 三 年 后 ， 即 1945年 ，利 用 不 加 控 制 的 核 裂 變 制造 的 毀 滅 性 武 器 原 子彈 爆 炸 了 。 知識點三 將 質 量 較 小 的 原 子 核結 合 起 來 ， 也 會 釋 放 出 巨大 的 核 能 。 氘 氚氦 核 中 子能 量聚 變 氘 核 與 氚 核 在 超 高 溫下 結 合

8、形 成 氦 核 和 一 個 中子 ， 能 釋 放 大 量 核 能 。 這一 過 程 就 是 聚 變 。 氘 核 和 氚 核 都 屬 于 氫 核 的 一 種 。 大 量 氫核 的 聚 變 ， 可 以 在 瞬 間 釋 放 驚 人 的 能 量 。 氫彈 利 用 的 就 是 聚 變 瞬 間 釋 放 的 能 量 。 可 控 聚 變 尚 未 實現 ， 海 水 中 蘊 藏 著 豐富 的 氘 核 ， 科 學 家 預言 ， 通 過 可 控 聚 變 來利 用 核 能 ， 將 有 望 徹底 解 決 人 類 能 源 問 題 。 2011年3月，日本福島第一核電站發(fā)生爆炸，造成核泄漏。 閱讀教材P172頁核電站和核廢料

9、處理，談談自己的看法。自由討論 1.核電站利用核能發(fā)電，它的核心設備是核反應堆下列說法錯誤的是（ ）A.目前核電站都是通過聚變反應來利用核能B.核反應堆中發(fā)生的鏈式反應是可以控制的C.原子核分裂或聚合時釋放出核能D.核能是一種不可再生的能源A課堂教學展示 隨堂演練 （ 1） 核 能 發(fā) 電 是 利 用 鈾 原 子 核 裂 變 時 放 出 的 核 能 來 發(fā)電 的 核 電 站 的 核 心 設 備 是 核 反 應 堆 ， 核 反 應 堆 是 通 過 可控 裂 變 （ 鏈 式 反 應 ） 釋 放 能 量 的 （ 2） 原 子 核 結 構 發(fā) 生 變 化 時 會 釋 放 出 大 量 能 量 ， 這 種

10、能 量 稱 核 能 ； 核 能 的 主 要 途 徑 為 核 裂 變 和 核 聚 變 （ 3） 可 再 生 能 源 指 可 以 在 自 然 界 里 源 源 不 斷 地 得 到 的能 源 ， 如 水 能 、 風 能 、 太 陽 能 等 ； 不 可 再 生 能 源 只 會 越 用越 少 ， 不 可 能 在 短 期 內 從 自 然 界 得 到 補 充 的 能 源 ， 如 煤 、石 油 、 天 然 氣 等 解析 2.下列說法正確的是（ ）A.原子彈爆炸屬于原子核聚變B.在太陽內部，太陽核心每時每刻都在發(fā)生氫彈爆炸C.化石燃料、水能、地熱能都屬于新能源D.做功沖程中，熱機是將機械能轉化為內能B A項 中

11、原 子 彈 爆 炸 屬 于 原 子 核 裂 變 ， 不 合 題 意 ；B項 中 在 太 陽 內 部 ， 氫 原 子 核 在 超 高 溫 作 用 下 發(fā) 生聚 變 ， 釋 放 巨 大 的 核 能 因 而 太 陽 具 有 巨 大 的 能 量 ， 符合 題 意 ；C項 中 化 石 燃 料 、 水 能 是 常 規(guī) 能 源 ， 地 熱 能 是 新 能源 ， 不 合 題 意 ；D項 中 熱 機 的 壓 縮 沖 程 中 ， 活 塞 的 機 械 能 轉 化 成 燃氣 的 內 能 ;在 做 功 沖 程 中 ， 高 溫 高 壓 燃 氣 推 動 活 塞 做 功 ，內 能 減 少 ， 轉 化 成 活 塞 的 機 械

12、能 ； 不 合 題 意 .解析 3.關于能源、材料、信息的說法正確的是( )A.核電站是利用化學能來發(fā)電的B.磁卡和VCD光碟都應用了磁性材料C.光波、電磁波、超聲波都可以在真空中傳播D.無線電廣播、衛(wèi)星電視、移動電話都是靠電磁 波傳遞信息的D 核 能 在 核 電 站 中 是 通 過 核 裂 變 的 形 式 釋 放 出 來 的 ，與 化 學 能 不 同 ； 磁 卡 是 利 用 磁 性 材 料 制 成 的 ， VCD光 碟 是 光 學 存 儲介 質 ； 超 聲 波 屬 于 聲 波 ， 是 不 能 在 真 空 中 傳 播 的 ； 電 磁 波 是 人 在 傳 遞 信 息 時 最 主 要 的 介 質

13、， 應 用 在 眾多 的 通 訊 領 域 解析 課堂教學展示 教學板書 核 能裂 變聚 變 原 子 彈核 反 應 堆氫 彈課堂教學展示 課堂小結 拓展延伸如 圖 所 示 ， 為 核 電 站 發(fā) 電 流 程 圖 在 核 電站 發(fā) 電 過 程 中 ， 能 量 轉 化 的 先 后 順 序 是 （ ）A 核 能 ， 化 學 能 ， 機 械 能 ， 電能 B 核 能 ， 機 械 能 ， 內 能 ， 電 能C 核 能 ， 內 能 ， 機 械 能 ， 電 能D 核 能 ， 內 能 ， 化 學 能 ， 電 能 C 思 路 提 示 ： 核 能 發(fā) 電 是 利 用 鈾 原 子 核 裂 變 時 放 出 的核 能 來

14、 加 熱 水 ， 用 產 生 的 高 溫 、 高 壓 蒸 汽 作為 動 力 ， 推 動 蒸 汽 輪 機 轉 動 ， 從 而 帶 動 發(fā) 電機 發(fā) 電 的 1.在教學過程中，始終注意到把調動學生學習的積極性、主動性放在首位，采用播放多媒體課件，調動學生學習興趣.還通過鼓勵學生敢于發(fā)表自己的見解，學會與他人合作、交流，培養(yǎng)學生主動與他人合作的精神，勇于放棄或修正自己的錯誤觀點. 2.通過介紹核能的有效合理利用會給人類帶來好處，若使用不當或出現異常會造成極大的破壞和危害，讓學生明白科學是把雙刃劍.同時，告訴學生，我國自古以來一直是維護世界和平的捍衛(wèi)者.課后反饋總結 教學反思 3.通 過 教 學 發(fā)

15、現 課 堂 時 間 比 較 緊 張 .在 有 限 的課 堂 時 間 內 要 想 充 分 發(fā) 揮 學 生 對 探 究 問 題 的 自 主 性 、體 現 學 生 學 習 的 主 體 性 ， 則 時 間 的 矛 盾 總 是 存 在 的 ，把 握 不 好 就 會 使 一 個 問 題 的 討 論 面 太 大 ， 時 間 拖 得太 長 ， 還 會 遠 離 研 究 主 題 ， 浪 費 時 間 等 等 .所 以 在組 織 教 學 過 程 中 ， 必 須 使 每 個 環(huán) 節(jié) 十 分 嚴 密 ， 力 爭排 除 一 切 客 觀 干 擾 因 素 ， 也 就 是 要 把 握 好 引 導 的“ 度 ” ， 對 于 如 何

16、 更 好 地 激 發(fā) 學 生 的 探 究 欲 望 和 興趣 ， 培 養(yǎng) 發(fā) 散 性 、 創(chuàng) 造 性 思 維 等 方 面 的 問 題 也 值得 再 討 論 . （見教材P173 ） 1. 原 子 、 原 子 核 、 電 子 、 中 子 、 質 子 ， 它 們 之間 有 什 么 關 系 ？ 哪 些 是 不 帶 電 的 ？ 哪 些 是 帶 電 的 ？帶 的 是 哪 種 電 ？ 解 答 ： 原 子 是 由 原 子 核 和 核 外 電 子 組 成 ， 原 子核 由 質 子 和 中 子 組 成 。 中 子 不 帶 電 ， 質 子 和 電 子 帶電 ， 質 子 帶 正 電 ， 電 子 帶 負 電 。課后反饋

17、總結 習題解答 2. 原 子 和 原 子 核 的 尺 寸 究 竟 有 多 大 ？ 研 究 表明 ， 若 把 它 們 都 看 成 一 個 球 體 ， 原 子 半 徑 的 數 量級 為 10-10m。 原 子 核 半 徑 的 數 量 級 為 10-15m。 打 個比 方 ， 如 果 原 子 的 大 小 跟 北 京 奧 運 會 “ 鳥 巢 ” 體育 場 一 樣 大 ， 耶 么 原 子 核 該 有 多 大 ？ 是 相 當 于 籃球 、 壘 球 、 乒 乓 球 ？ 或 者 是 蠶 豆 、 還 是 綠 豆 ？ 解 答 ： 把 原 子 比 作 “ 鳥 巢 ” 體 育 場 ， 則 原 子核 相 當 于 一 顆

18、 小 綠 豆 。 3.核 反 應 堆 和 原 子 彈 都 是 釋 放 核 能 的 裝 置 ，它 們 釋 放 核 能 的 過 程 有 什 么 相 同 ？ 有 什 么 不 同 ？ 解 答 ： 核 反 應 堆 和 原 子 彈 都 是 利 用 核 的 裂變 釋 放 出 的 能 量 來 工 作 的 。 核 反 應 堆 中 發(fā) 生 的鏈 式 反 應 是 可 以 控 制 的 ， 而 原 子 彈 爆 炸 時 發(fā) 生的 鏈 式 反 應 是 不 加 控 制 的 。 4.什 么 是 原 子 核 的 聚 變 ？ 人 類 關 于 核 聚 變的 應 用 已 經 取 得 的 成 就 是 什 么 ？ 還 有 什 么 問 題急

19、 需 解 決 ？ 解 答 ： 將 兩 個 質 量 較 小 的 原 子 核 在 超 高 溫下 結 合 成 新 的 原 子 核 ， 會 釋 放 出 驚 人 的 能 量 ，這 就 是 聚 變 ， 也 稱 為 熱 核 反 應 .氫 彈 就 是 利 用氫 核 聚 變 制 成 的 武 器 ； 實 現 可 控 核 聚 變 ， 利 用可 控 核 聚 變 釋 放 核 能 ， 是 人 類 急 需 解 決 的 問 題 。 5.以 下 是 核 電 站 工 作 情 況 的 方 框 圖 。 請 在空 白 的 方 框 內 填 寫 裝 置 的 種 類 ， 并 在 下 面 的 括弧 內 填 寫 這 種 裝 置 中 發(fā) 生 了 怎 樣 的 能 量 轉 化 。核反應堆 機 機輸 電 線 輸 出 電 能（ 核 能 轉 化 為蒸 汽 的 內 能 ） （ ） （ ）蒸 汽 的 內 能轉 化 為 汽 輪機 的 機 械 能 汽 輪 機 的機 械 能 轉化 為 電 能汽輪發(fā)電