【文档说明】3.7《核能》教案 (2)-九年级上册科学浙教版.doc,共(4)页,50.500 KB,由小喜鸽上传
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教学设计课程名称3.7核能学习内容分析1.教材分析核能是内能之后又一重要的微观的能量。教材借助学生已有的化学知识,采用通俗描述的方法给出核能的概念。介绍核电站、核能开发的新进展,核能的优点和可能带来的问题等,使学
生对核能的开发和利用形成科学的认识。2.学情分析学生已经对核能有了初步的认识,但是他们裂变、聚变、链式反应等概念均涉及到核反应知识。本节课通过学生感兴趣的内容着手,例如核能的威力、核电站的工作原理、核泄漏处理方法等,结合实际,激发学生的求知欲。3.教学目标
(含重难点)教学目标:知识与技能:1.能够清楚的表达核能的概念,以及利用核能的两种方式;2.能够说出核电站的工作原理已经能量转换的方式。过程与方法:1.通过图片及讲解,认识链式反应和热核反应的区别;2.通过大量的事例,了解核能的优点以及核能开发可能带来的问题。情感、态度与价值观:1
.通过对核电站的了解使学生体会到科学技术对人类社会带来的巨大变化;2.通过对核事故的了解使学生认识到:科学技术是在不断的进步的。教学重难点:获取核能的两种方式;区别可控制和不可控制的链式反应教学过程设计(一)引入新课通过投影展示两弹一星情景。为什么原子弹有那么大的威力呢?原子内部有什么秘密
呢?(二)新课教学知识回顾:原子的结构:原子位于中心的原子核和核外电子组成。原子核又由质子和中子组成。质子、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。说明:核能与内能的区别——物体内
部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体的内能再大,它的原子核不能裂变或聚变,也不能释放出核能,同样物体的核能大,内能未必大。可见,核能与内能完全是两个不同概念。一核能1核能:原子核是可以改变的,有些原子核在改变的过程中会释放出巨大的能量。(原
子核发生变化时释放的能量)这种能量称为核能。获得核能的两种途径:(重核)裂变和(轻核)聚变。或说,裂变和聚变是获得核能的两种途径。人类只能对核裂变进行控制,而核聚变还不能人为控制,如太阳内部能量的获得、氢弹
等。2.裂变㈠(重核)裂变:质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出能量的过程。1千克铀235全部裂变,释放的能量超过2000吨标准煤完全燃烧时释放的能量。『延伸』:若标准煤的热值为2.93×107焦/千克,求1千克铀全部裂变释
放的能量为多少焦?解析:Q=qm=2.93×107焦/千克×2.5×106千克≈7.33×1013焦.㈡链式反应:裂变时产生的中子继续轰击其他铀核,导致一系列铀核持续裂变。例:如产生的中子继续轰击其他铀核,就会导致一系列铀核持续裂变。(用火柴模拟链式反应.)㈢
应用:原子弹、核电站核心——核反应堆等。原子弹:根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果。原子弹是可裂变不加控制,在极短时间内释放出巨大能量的毁灭性武器。航空母舰:常以核反应堆做动力,就是利用核裂变提供巨大能量。3.聚变㈠(轻核)聚变:2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同
时释放出能量的过程。如一个相对原子质量为2的氢核和一个相对原子质量为3的氢核结合成为一个氢核,这种现象称为聚变。㈡发生条件:聚变反应需要在很高的温度下才能发生,所以也叫热核反应。热核反应是利用聚变获得原子能的。㈢应用:氢弹。
氢弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。即单位质量的聚变比裂变释放的能量要多。目前聚变还不能人为控制。(氢能源的优点:化学能转化为内能。热值高,无污染)例:太阳内部时时刻刻地进行着大规模的聚变,释放的核能以电磁波的形式辐射出来,地球上的人类每天都享用这聚变释放出的能量。太阳能被称为21
世纪能源。利用太阳能的设施或过程有植物的光合作用、太阳能电池、太阳能热水器等。☆『思考』:自然界只有在人为的条件下才会发生聚变吗?答:不对。自然界除了人为的聚变反应外,太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反应,并以光和热的形式将核能辐射出来。二、核电站——利用核能发电
是人们和平利用核能的一个重要方向。(和平利用核能的装置。)利用核能发电的电站叫核能发电站。1目前的核电站都是控制裂变的链式反应的速度。使核反应缓慢地进行裂变而工作,并源源不断地释放核能。原理:让裂变核能在人
为控制下逐渐地释放出来,并最终转化为电能。核反应堆中发生的是可控制的核裂变。(注:目前人们已能人为控制裂变,但还不能人为有效地控制聚变核能,并在生活中广泛应用。)☆『思考』:原子弹与核电站的根本区别是:原子弹对裂变的链式反应不加控制
,核电站控制裂变的链式反应速率。2核电站的核心是核反应堆。其工作过程是:核裂变产生大量热量使水变成高温的水蒸汽,水蒸气推动汽轮机运转,把内能转化为机械能;汽轮机再带动发电机发电。得到电能。核能获得途径是:核反应堆→汽轮机→发电机→电其能量转化过程是:核能→内
能→机械能→电能水经加热生成高温高压蒸汽,送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度和压强都降低,进入冷凝器,最后又由水泵把它压回热交换器。高速旋转的汽轮机带动发电机发电。◇特点:①消耗燃料少。只需要很少的核燃料,(注:石油、天然气是化石能源,它们的大量使用破坏了生物圈中的碳平衡,使大气中的二氧化碳的含量
迅速增加,导致全球气温升高。)就能产生大量的电能。『解释』:1千瓦时电能的成本要比火电站低20%以上。一座1×106kW的核电站每年只需25—30吨铀,而相同功率的火力发电站,每年则需要2.5×106吨标准煤。为了消
除我国在能源储藏与消耗上的不平衡性,在华东、华南等地区发展核电站是迫切需要的。○注意:用过的核燃料仍具有放射性,不能随意排放。核电站产生的核废料不能像生活垃圾那样被处理或进行二次加工利用。②污染少。核电站不排放烟尘和二氧化碳、二氧化硫等有害气体,对环境的污染比
火力发电站小得多。③成本低。从长远看,核能发电成本远低于火力发电。例:太阳能汽车是利用太阳能电池将收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动的一种新型汽车。三放射线1原子核在裂变和聚变时会产生许多肉眼无法看见、能量很高的射线,如α射线、β射线、γ射线。
α射线:带2个单位正电荷,是氦原子核β射线:带1个单位负电荷,是高速的电子流γ射线:电中性☆放射线物质的标志:2放射线的利和弊。⑴利:可用于机械设备探伤、;如检查金属板内部有无砂眼、裂纹(裂痕)等。处理种子变异,培育出新的优良品种,使
农作物增产;检查和治疗恶性肿瘤、⑵弊:大剂量的放射线会对人畜造成伤害,所以核反应堆在使用中技术含量很高,稍有不慎,会造成核污染,在利用核能必须注意防止这种污染。所以核电站在修建时会有很厚的水泥防护层。