2022年高三物理重核的裂变教案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 196 重核的裂变新课标要求（一）学问与技能1知道核裂变的概念,知道重核裂变中能释放出庞大的能量；2知道什么是链式反应；3会运算重核裂变过程中释放出的能量；4知道什么是核反应堆；明白常用裂变反应堆的类型,明白核电站及核能发电的优 缺点；（二）过程与方法1通过对核子平均质量与原子序数关系的懂得,培育同学的规律推理才能及应用 教学图像处理物理问题的才能；2通过让同学自己阅读课本,查阅资料,培育同学归纳与概括学问的才能和提出问 题的才能；（三）情感、态度与价值观1激发同学喜爱科学、探求真理的激情,树立实事求是的科学态度,培育同学基本 的科学素养,通过核能的利用,摸索科学与社会的关系；2通过教学,让同学熟悉到和平利用核能及开发新能源的重要性；3确立世界是物质的,物质是运动变化的,而变化过程必定遵循能量守恒的观点；教学重点1链式反应及其释放核能的运算；2重核裂变的核反应方程式的书写；教学难点 通过核子平均质量与原子序数的关系,推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量 数较小的原子核释放能量这一结论；教学方法 老师启示、引导,同学争论、沟通；教学用具：多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等；课时支配 1 课时名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教学过程（一）引入新课 老师：大家都知道在其次次世界大战即将终止的时候,美国于 1945 年 8 月 6 日、 9 日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹,刹那间,这两座曾经非常漂亮的城 市变成一片废墟大家仍知道目前世界上有少数国家建成了很多核电站,我国也相继建 成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等；我想,现在大家肯定想知道原子弹爆炸及 核发电的原理,那么,我们这节课就来学习裂变,通过学习,大家就会对上述问题有初 步的明白；播放 VCD 光碟,展现原子弹爆炸的过程及原子弹爆炸后形成的惨景的片段；同学：观看原子弹爆炸的过程,并形成裂变能放出庞大能量的初步熟悉；点评：激发起同学主动探求学问的欲望,从而为下一步进行教学活动奠定一个良好 的基础；（二）进行新课1核裂变 （ fission ）提问：核裂变的特点是什么？让同学阅读课本核裂变部分内容,分小组争论；每一小组由一位同学陈述小组争论 的结果；同学回答：重核分裂成质量较小的核的反应,称为裂变；老师总结：重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应,称为裂变；提问：是不是全部的核裂变都能放出核 能？让同学阅读有关核子平均质量有补充材 料；分小组争论； 每一小组由一位同学陈述小 组争论的结果；同学回答： 只有核子平均质量减小的核反 应才能放出核能；点评：有利于培育同学合作式学习的能 力；学问总结： 不是全部的核反应都能放出核能,有的核反应,反应后生成物的质量比 反应前的质量大,这样的核反应不放出能量,反而在反应过程中要吸取大量的能量；只 有重核裂变和轻核聚变能放出大量的能量；点评：个人及小组的竞争,活跃课堂气氛,激活同学思维,增加学习的趣味性；2、铀核的裂变（1）铀核的裂变的一种典型反应；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 提问：铀核的裂变的产物是多样的,最典型的一种核反应方程式是什么样的？让同学阅读课本核裂变部分内容 分小组争论 每一小组由一位同学陈述小组争论的结果；同学回答：235 92 U1n141Ba92Kr31n056360（2）链式反应：提问：链式反应chain reaction是怎样进行的？同学回答：这种由重核裂变产生的中子使裂变反应 一代接一代连续下去的过程,叫做核裂变的链式反应；点评：同学用自己的语言表达,基本正确即可；（3）临界体积（临界质量） ：提问：什么是临界体积（临界质量）？同学回答：通常把裂变物质能够发生链式反应的最 小体积叫做它的临界体积,相应的质量叫做临界质量；（4）裂变反应中的能量的运算；裂变前的质量：m U390. 31391027kg,m n1 .67491027kg 裂变后的质量：mBa234. 00161027kg,m Kr152. 60471027kg,3m n5 .02471027kg,同学运算：质量亏损：m0 .35781027kg,273 .01082J= 201MeV Emc20.357810学问总结： 由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代连续下去的过程,叫做核 裂变的链式反应；裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积；铀核裂变 的产物不同,释放的能量也不同；3、核电站 提问：核核反应堆各组成部分在核反应中起什么 作用？让同学阅读课本核电站部分内容,分小组争论；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 每一小组由一位同学陈述小组争论的结果；同学回答：铀棒由浓缩铀制成,作为核燃料；同学回答：掌握棒由镉做成,用来掌握反应速度；同学回答：减速剂由石墨、重水或一般水（有时叫轻水）做成,用来跟快中子碰撞,使快中子能量削减,变成慢中子,以便让 U235 俘获；同学回答：冷却剂由水或液态的金属钠等流体做成,在反应堆内外循环流淌,把反 应堆内的热量传输出,确保反应堆的安全；同学回答：水泥防护层用来屏蔽裂变产物放出的各种射线,防止核辐射；老师（提问） ：核能发电的优点、缺点？同学回答：优点：污染小；可采储量大；比较经济；缺点：一旦核泄漏会造成严峻的核污染；核废料处理困难；点评：同学用自己的语言表达,基本正确即可；老师（补充） ：明白常用裂变反应堆的类型：秦山二期、大亚湾二期是压水堆,秦山三期是沸水堆；4、例题例题 1、 以下核反应中,表示核裂变的是（）A 、238 92 U234 90 Th4He2B、14 6 C14N0e71C、235 92 U1 0 n141Ba92Kr31n56360D、9Be4He12 6 C1 0 n42分析： 核反应中有四种不同类型的核反应,它们分别是衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变；其中衰变中有衰变、衰变等；C 选项是重核裂变；238U234 90 Th4He 是衰变,92214C14N0e 是衰变,6719Be4He12 6 C1 0 n 是人工转变,只的42同学回答：名师归纳总结 解：表示核裂变的是C第 4 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 235 92 U1n141Ba92Kr31n056360点评：培育同学的扩散散性思维；例题 2、秦山核电站第一期工程装机容量为30 万 kW ,假如 1g 铀 235 完全裂变时产生的能量为8.21010J,并且假定产生的能量都变成了电能,那么,每年要消耗多少铀235.（一年按 365 天运算）同学回答：解：核电站每天的发电量为 W=Pt=3× 108× 24× 3600 J=2.592× 1013 J. 每年的发电量 W 总=365W=9.46× 1015 J 而 1 g 铀完全裂变时产生的能量为 8.2× 1010 J. 所以,每年消耗的铀的量为m9.46 1015kg1.15 102kg8.210 10点评：培育同学推理及公式演算的才能；留意速度单位的换算,运算过程中带单位 运算；适当进行爱国主义训练；（三）课堂小结 通过本堂课的学习,主要让同学知道核裂变的概念,知道什么是链式反应,会运算 重核裂变过程中释放出的能量,知道什么是核反应堆,明白核电站及核能发电的优缺点；本堂课的学习主要采纳让同学自学阅读、小组相互沟通、师生共同概括,同学争论 等方式来组织教学,主要培育同学合作式学习的才能,自主学习的才能和习惯；让同学 树立实事求是的科学态度,培育同学基本的科学素养；（四）作业：（1）请同学课后阅读课本内容,巩固课堂学习的学问；（2）请同学课后阅读“STS 原子弹与科学家的责任”,并上网收索“ 切尔诺贝利核电站” ,明白核泄漏对环境会造成严峻的核污染；（3）请同学课后探讨课本第99 页“ 问题与练习” 中的25 题；教学体会 本节内容比较抽象,应让同学多摸索、多总结、多归纳,体验学问的获得过程,加强对 学问的懂得；让同学树立实事求是的科学态度,培育同学严谨、踏实的科学素养,通过 核能的利用,摸索科学与社会的关系；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页