二、核能板书设计

17.2核能教案

（一）教材分析

本节课是九年义务教育物理新课标人教版第二册第十七章第二节内容。主要是让学生了解核能和释放核能的两条途径--裂变和聚变，并让学生知道裂变和聚变在科技上的应用。从而对学生进行爱国主义教育，激励学生为加快实现祖国四化而努力学习的热情。

（二）教学目的

知识与技能

1.掌握原子和原子核的结构。

2.常识性了解核能和释放核能的两条途径--裂变和聚变。

过程与方法：

进行物理学研究方法的启蒙教育。

情感、态度与价值观：

介绍我国科学家的成就，进行爱国主义教育，激励学生为加快实现祖国四化而努力学习的热情。

（四）教学重难点：

教学重点：1.了解核能和释放核能的两条途径--裂变和聚变

2.知道核能和应用，并对学生进行爱国主义教育。

教学难点：核裂变和聚变的控制。

（五）教具裂变和聚变

多媒体教学设备及PPT课件

（六）课时安排：

一课时

（七）教学过程

1.复习巩固（幻灯片2）

核能是一次能源还是二次能源？是可再生能源还是不可再生能源？

2．引入新课（幻灯片3）

教师：1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认．科学家发现在某些核反应过程中能释放出大量能量。由于原子核的变化而释放的巨大能量，我们把它叫做核能。

3．进行新课（幻灯片4）

板书：〈第三节

核能〉

(1)什么叫核能？

板书：〈由于原子核的变化而释放的巨大能量叫做核能，也叫原子能。〉

(2)释放核能的两条途径

教师：经过科学家们的大量实验研究和理论分析，发现释放核能可以有重核的裂变和轻核的聚变两条途径。

①核裂变

教师结合课本图17-2――1和17-2――2或幻灯片5图例讲解。科学家们发现，用中子去轰击部分，这种现象叫做裂变。裂变后的产物以很大的速度向相反方向飞开，与周围

的物体分子碰撞，使分子动能增加，核能转化成周围物体的内能。实验表明，裂变时释放的核能十分巨大，1千克铀235中的铀核如果全部发生裂变，释放出的核能相当于2500吨标准煤完全燃烧时放出的能量。是同样质量煤燃料时放出能量的2.5×106倍。

从图中看到，铀235只有在中子的轰击下才能发生裂变，放出核能，那么是不是要不断地从外界提供中子，才能维持铀核的不断裂变呢？科学家们从实验中发现，（播放幻灯片6，指着图例讲解）铀235核在受到中子的轰击后，裂变成2个差不多大小的新粒子的同时，还释放出2～3个新中子，这2～3个中子又去轰击其它铀235核，引起2～3个新铀核裂变，又各放出2～3个中子，这些中子又去轰击更多的铀核发生裂变……随着一个铀核裂变的发生，会引起越来越多的铀核发生裂变。这样，裂变就不断地自行持续下去，这种现象叫做链式反应。

播放幻灯片7，如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会引起大量的铀核发生裂变，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈的爆炸。原子弹就是根据这个原理制成的。（播放幻灯片8，指着原子弹爆炸后升起的蘑菇云）这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所升起的蘑菇状烟云，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。

播放幻灯片9――17，核裂变的控制及应用。

如果我们能够控制裂变链式反应的速度，使核能缓慢地、平稳地释放出来，就能够代替化石燃料，进行和平利用。能够缓慢地、平稳地释放裂变产生的核能的装置叫做核反应堆。人们已经成功地生产出各种规格的核反应堆，它是核潜艇、核动力破冰船、核电站等设施的核心部件。

②核聚变

播放幻灯片18，讲解聚变原理。

科学家们在对核反应的研究中还发现，两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做聚变。

这种核聚变反应要在数千万度高温和超高压条件下才能进行，单位质量所释放出来的能量一般为核裂变反应的4倍以上，能产生更大的破坏作用，通常又称这种聚变反应为热核反应。 播放幻灯片19――23，讲解核聚变的应用及危害。

我国物理学家在核物理的研究方面也取得了重大成就。早在40年代，物理学家钱三强和何泽慧在法国学习和工作期间与法国两个研究生一起，第一次发现了铀核裂变的三分裂和四分裂现象。解放后从1960年开始，王淦昌等一批优秀的物理学家和其他人员，在西北高原的实验室里，在荒无人烟的沙漠试验场中奋发图强、艰苦奋斗，经过短短4年的艰辛工作，于1964年10月16日成功地爆炸了我国的第一颗原子弹（播放我国第一颗原子弹试爆的录像资料），这情景是多么感人。为了赶超世界先进水平，科学家们没有满足，又经过两年多时间的紧张工作，于1967年6月17日成功地爆炸了第一颗氢弹，其研制速度之快，效率之高是世界上第一流的，现在我们的运载工具--火箭技术也已相当成熟了，不但给自己发射卫星，还替外国发射卫星，信誉很高。当然我国研制核武器只是为了打破核垄断，抑制核讹诈，最终能够消灭核武器。

人们现在还不能像控制裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变反应，和平利用聚变释放的核能，但是由于核聚变可以释放比裂变更大的核能，而且不像裂变那样会产生较大的放射性污染，其原料氘和氚等又比铀丰富得多，因此控制聚变反应是一个非常吸引人的课题。目前世界上不少国家都在积极研究聚变的人工控制并已取得了一定的进展。我们国家在这方面也没有落后，自己研制的可控核聚变的实验装置--中国环流器1号已于1984年顺利启动，已经取得不少研究成果，至今仍在继续工作中。同学们将来也许能参与其中，成

为我国和平利用聚变释放核能的有功人员，为开发我国的新能源作出重大的贡献，我们衷心地期待着这一天。

4．课堂小结（幻灯片24）

一、核能

：又称原子能。原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。

二、核能释放的途径：

（1）裂变能：

（2）聚变能：

三、核能的利用与危害

核电站 氢弹等。

5.课堂练习：（幻灯片25――26）

（1）如下图，核电站的核心是 ，它以 为核燃料，释放核能转化为高温蒸气的 ，通过汽轮发电机转化为电能，故电能属于 次能源。

（2）原子弹与核电站的根本区别是（ ）

A.原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变

B.原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变。

C.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度。

D.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度。

6．布置作业（幻灯片27）

P154动手动脑学物理，调查核能的危害并提交小论文。

（八）课堂反思

1.从大量图片中让学生了解了裂变和聚变的原理，学生知道核能的来源。

2.对于核反应堆的讲解，学生不明白是怎样一个过程。建议简化对核反应堆的讲解，只要学生知道核反应是控制裂变的装置即可。

3.对学生的思想教育不到位。考虑以后课堂中对学生的教育要自然，要使学生在不知不觉中思想得到升华。