7　核聚变教学活动设计方案

第2节

核能

初中物理

1教学目标

知识技能：

1、了解核能的由来，知道核能的优点和可能带来的问题。

2、了解原子、原子核的结构。

3、了解核裂变和了解核聚变。

过程方法：

通过收集信息、阅读资料、相互交流，判断核能与我们的生活的有关说法是否正确。

情感态度：

初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性。

2重点难点

教学重点：核能的由来及其优点和可能带来的问题。

教学难点：裂变、聚变的概念。

3教学过程 3.1 第一学时 教学活动

活动1【导入】情景引入

教学内容及教师活动：

1945年，第二次世界大战的后期，美国在日本的广岛、长崎各投下一颗原子弹，使两岛遭受毁灭性的打击，最后迫使日本投降。

思考：原子弹为什么有如此大的威力？

引导：煤、石油、天然气的产量是极为有限的，同学们知道有哪些新能源吗？

引入新课：二、核能

学生活动：

学生思考、了解此故事的情节，体会原子弹的威力。激发学生热爱祖国、热爱自然、探索科学的美好情操。学生回答：风能、水能、潮汐能、核能等

设计意图：

从故事引入，激发学生学习物理的兴趣。加深学生对原子弹威力的了解。引起好奇心，激发求知欲。

活动2【讲授】一、原子、原子核

教学内容及教师活动：

在物理、化学课上我们学习了原子、原子核，同学们对原子、原子核了解了哪些知识？

归纳得出：一切物质由分子组成，分子又由原子组成。有些物质的分子就是一个原子。原子十分小，它的直径不到1nm。原子由质子、中子、电子三种粒子组成。质子带正电，中子不带电，它们集中在原子的中心，形成一个小小的原子核，就像几颗豆粒挤在大广场中央一小块弹丸之地内。

学生活动：学生回忆前面学过的知识，说说自己了解的内容。

活动3【讲授】二、核能

教学内容及教师活动：设疑，核武器的威力有多大？它释放的巨大的能量是从哪里来的？核电站是怎样利用核燃料发电的？（由能量守恒定律分析） 教师讲述：原子核中的质子与中子依靠强大的核力紧密结合在一起，质子与中子在分裂和聚合时会放出巨大的能量，这就是核能。

学生活动：学生思考理解、核能的定义。

活动4【导入】三、裂变、聚变

教学内容及教师活动：

1千克铀全部裂变，释放的能量超过2000吨煤完全燃烧时释放的能量。如果人类完全掌握了核能的使用技术，就可以说掌握了通向无穷能源宝库的金钥匙。

老师用火柴模拟链式反应

讲述：用中子轰击比较大的原子核，使它发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。

这就是裂变。如果用一个中子轰击质量较大的原子核能使原子核发生裂变，且裂变的同时还能释放出中子，这些中子又可以继续使其他的原子核裂变，这样就可以使核裂变继续下去了。这样只要有一个原子核发生了裂变，就可以引起一连串的裂变，并释放出大量的能量，这就是链式反应

快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的。还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业，“核反应堆”就是控制裂变反应的装置，已成功地应用到核潜艇、核电站等。

看书153页介绍核电站与核反应堆及核废料的处理。

教师讲述：将质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核，会放出更大的核能。这就是聚变。氘核、氚核在超高温下聚合成氦核，释放出核能。

拓展：聚变的原料很丰富，海水中蕴藏着大量的可以实现聚变的氘核。氢弹就是利用轻核聚变制成的，它是比原子弹威力更大的核武器。由

于核聚变需要很高的温度，所以氢弹要通过原子弹的爆炸产生的高温来引爆。

学生活动：

阅读课本了解聚变和裂变。

回答为什么原子弹的威力如此的大？原子弹致命的因素:1.热量：因为链式反应使原子释放出能量,就是热量,其温度极高~能将大部分物质升华(直接从固体变为气体)2.冲击波：因为高热,空气迅速膨胀带着巨大的动能迅速向外移动,当它冲击到人时就像一辆车撞向这个人3.裂变产物：链式反应产生了中子流,和γ射线射线可以贯穿并破坏人体和建筑物4,光：主要是核爆产生的可见光和红外线,能烧伤人的眼睛和皮肤,并使物体燃烧5.放射性污染(辐射)：裂变产物、未烧掉的核燃料和被中子活化的元素，都会由气化状态冷凝为尘粒，沉降到地面，造成地面和空气的放射性沾染，所发出的γ和β射线称为核爆炸的剩余辐射，也能对人体造成伤害,使细胞癌变。

活动5【活动】课堂小结

通过本节课的学习我们知道了什么是裂变、什么是聚变、什么是链式反应、核能是怎么得到的、核电站是如何发电的等。学生回忆本节课的内容。

活动6【练习】课内练习

1、关于原子结构，下列说法正确的是（ ）

A 原子由原子核和核外电子组成

B 原子由带正电的质子和不带电的中子组成

C 原子核是由质子、中子和电子组成的

D原子核内的中子的个数和核外电子数相等

2、关于核能，下列说法中正确的是（ ）

A 核能是可再生能源 B 核能的优点是安全、清洁、无废料 C 人类还没有完全掌握人工控制核聚变技术 D 原子弹具有巨大的爆炸破坏性，无其他危害

3、在风景秀美的太姥山下，宁德核电站正在筹建中。关于核电站，下列说法正确的是（ ）

A 核电站所使用的核燃料是煤和石油 B 核电站的核反应堆中发生的是可以控制的核裂变

C 核电站发电的能量转化过程中：核能 内能 电能 机械能

D 核电站产生的核废料可以当做生活垃圾来处理

4、以下属于链式反应的是（ ）

A 氢弹爆炸 B 太阳内部发生的核反应

C 原子弹爆炸 D 连续发生的强烈化学反应