《核能》教学设计中学教育教学研究_中学教育-初中教育.pdf

学习必备 欢迎下载 第 1 页 核能教学设计 【教学目标】一、知识和技能 1了解核能、裂变、聚变、链式反应的有关知识。2了解核电站的常识，知道核能的优点和可能带来的问题。二、过程与方法 1通过学生交流，学习信息处理方法，培养信息处理能力。三、情感态度与价值观 1从能源问题到能源科学引发学生的学习兴趣和学习欲望。2认识科学技术对人类生活的影响，树立将科学服务于人类的意识。3增强学生热爱和平及振兴中华的使命感与责任感。【重点与难点】知道可控链式反应，和平利用核能。【教学准备】PPT课件。【教学过程】一、引入新课大家知道，我国是个能源消耗大国，每年的各种能源如煤、石油、天然气等消耗巨大，折合标准煤20 亿吨。20 亿吨是什么概念？如果把这些煤堆成 1m高，1m宽的堤坝，长度达106km，这个长度接近地球到月球距离的 3 倍。大家想一想，长期这样下去，肯定会发生能源危机。我们应该采取什么样的措施来挽救能源危机呢？（学生讨论、交流并回答）有的同学说要不断开发新能源，有的同学说开发利用取之不尽，用之不绝的太阳能同学们的意见都很有道理，都是解决人类能源危机的好方法。今天我们就来学习一种有望在将来彻底解决人类能源危机的新能源核能。请同学们按“自学提示”阅读课文。二、新课教学（一）原子、原子核谁能来结合图片来为大家讲解一下原子的结构呢？（学生讲解）教师根据学生回答情况补充，把原子比作大广场，原子核就像几颗豆粒挤在广场中央，但整个原子的质量和能量几乎都集中在原子核上。（二）核能（教师讲授）质子、中子依靠强大的核力紧密结合在一起，一旦原子核发生分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能。较重的原子核分裂成两个中等质量的原子核，同时释放出能量的过程就是核裂变。1kg 的铀全部裂变，释放的能量超过 2019t 煤完全燃烧时释放的能量。怎样才能使裂变继续下去呢？将火柴搭成如图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么现象呢？（学生回答）一根火柴点燃两根，两根点燃四根，如此像锁链一样持续下去。这就像用中子轰击铀 235 原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其它铀核于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。这就是链式反应。两个较轻的原子核，在超高温和超高压的条件下，聚合成一个较重的原子核，同时释放出核能的过程就是核聚变，也称为热核反应。太阳内部发生的就是这种热核反应。核聚变释放出来的能量为裂变的四倍以上。（三）核能的利用谁能说一说，现在人类对核能的利用有哪些呢？（学生回答）对了，一是利用核能发电，一是应用到军事领域。这就是核电站的核心设备核反应堆。1942 年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆的功率非常小，大约要 260 座这样的反应堆才能点亮一只 40W的灯泡。然而，这是人类利用核能的关键一步。今天，一座核反应堆的功率可达百万千瓦，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的 1/5。在不可再生能源日趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一种选择。以百万千瓦的电站为例，一年消耗煤 300 多万吨，每天要有一列 40 节车厢的火车为它拉煤。而用核原料，一年只需消耗 30 吨，一辆重型卡车即可拉走，一次换料，可以连续运行一年。通过可控制聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。因为海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核，足够人类使用几百亿年，而且反应物是无放射性污染的氦。中国的可控核聚变研究位居世界先进行列，50 年后，有望实现商业运营。希望同学们努力学习，将来为中国的核电事业贡献力量。如果核反应不加控制，大量的原子核就会在一瞬间发生裂变或学习必备 欢迎下载 第 2 页 聚变，释放出大量的核能。原子弹、氢弹爆炸时，发生的核反应，就是不加控制的。原子弹爆炸后升起的蘑菇云就是原子弹爆炸时释放的巨大核能产生的高温高压气体向外扩散时形成的，其上升的高度可达几百米，其破坏力和杀伤力都是十分巨大的。氢弹爆炸威力是原子弹的几百倍到上千倍。核武器的威力带给人类的代价是惨痛。1945 年，美国投入日本广岛市区的“小男孩”原子弹，造成 80%的建筑物化为灰烬，6 万多人丧生，7 万多人受伤，伤亡总数占全市人口的 53%。而当时的小男孩的威力仅 14000 吨梯恩梯当量，现代原子弹的威力可达 1000 万吨梯恩梯当量，甚至更高。如果人类发动核战争，就会毁掉我们赖以生存的地球。大家说，我们国家应不应该发展核武器呢？（学生讨论、交流并回答）1964 年10 月 16 日，中国第一颗原子弹爆炸成功；1967 年 6 月 17 日，中国成功地爆炸了一颗氢弹。核武器越是为美帝国主义及其合伙者所垄断，核战争的危险就越大，中国发展核武器，是为了防御，为了保卫中国人民免受美国发动核战争的威胁。同学们在课下可以继续讨论这些问题。三、课堂小结同学们，通过这节课的学习，你有哪些收获？四、布置作业阅读“STS”中的“核电站和核废料处理”。【教学反思】本节课的内容要求较浅，但却是本章的核心内容，目的是让学生知道核能是 21 世纪的主要能源之一。重点内容是核能的优点和可能带来的问题，难点是裂变、聚变的概念。这部分内容中的裂变、链式反应、聚变等概念，学生头脑里是一个空白，所以我在教学中以讲授为主，讲授过程中贯彻通俗性原则，通过恰当的比喻和对比来帮助学生理解。本课需要通过学生搜集大量的事例、资料，对这些内容进行了解来锻炼学生的收集信息和处理信息的能力，但由于九年学生学习时间紧，可能没有自己支配的时间，所以我在讲课过程中，主要是通过学生对已有知识的交流，达成学习目标，同时也锻炼了学生交流信息和处理信息的能力。最后关于情感态度价值观的教学，结合我国在核能领域的成就，以增强学生的民族自豪感。通过介绍核武器给人类带来的伤害，使学生了解科技给人类带来便利的同时，也会给人类带来灾难。知道核能的优点和可能带来的问题二过程与方法通过学生交流学习信息处理方法培养信息处理能力三情感态度与价值观从能源问题到能源科学引发学生的学习兴趣和学习欲望认识科学技术对人类生活的影响树立将科学服务于人类的学过程一引入新课大家知道我国是能源消耗大国每年的各种能源如煤石油天然气等消耗巨大折合标准煤亿吨亿吨是什么概念如果把这些煤堆成高宽的堤坝长度达这长度接近地球到月球距离的倍大家想一想长期这样下去肯定会发生能说开发利用取之不尽用之不绝的太阳能同学们的意见都很有道理都是解决人类能源危机的好方法今天我们就来学习一种有望在将来彻底解决人类能源危机的新能源第页学习必备欢迎下载聚变释放出大量的核能原子弹氢弹爆炸时发生