核能的利用与安全

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1、聚焦常态课，促进有效教学——《核能的利用与安全》的教学设计张建国鹤岗市第十九中学1.学习任务分析：在全球发展低碳经济的大背景下，在能源日益短缺的今天，人类对新能源的探究与利用也显得越来越重要。核能的发现与利用无疑是人类最伟大的发明之一，它将是一种清洁、廉价、具有巨大发展前景的新能源，它将大大地缓解人类的能源危机。然而，我们也不能忽视核能所潜在的威胁----核能的泄漏、核废料的放射、核能对环境及人类健康的影响……你认为发展核能是利大于弊还是弊大于利呢？本节课学习“核能是什么”、“核能的利用”、“核能的安全”三个相关内容。教学应以讲授

2、为主。由于核能、裂变、聚变、链式反应等概念均涉及到核反应知识，而学生头脑里，这部分知识是一个空白。因此，讲授过程中要贯彻通俗性原则，不宜过深，尽可能采取恰当的比喻来帮助学生理解这些知识。2.学习者分析：14日上午，福岛第一核电站3号机组发生的最新爆炸再次揪起了世界的心。现在主要利用的化石能源是不可再生的能源，学生对核能还是不很了解，他们非常关心这个世界究竟发生了什么。核能不是很危险吗？为什么还要用它来发电呢？核能量是从哪里来的？……这些充满好奇的疑问正是教学中难得的教学资源。3.教学目标知识与技能（1）知道释放核能的两种方式．（2

3、）了解铀核链式反应的大致情况和核电站的大致工作过程．过程与方法①通过活动和生活经验感受力的作用效果。②了解物体间力的作用是相互的，并能解释有关现象。9情感态度与价值观培养认识物质世界的兴趣。4.教学重点：获取核能的两条途径——重核的裂变和轻核的聚变．5.教学难点：核电站的工作原理．创设物理情境，引入新课，呈现学习任务。小结核能是什么核能的利用核能的安全防范核辐射6.教学过程设计7.教学资源教材：义务教育课程标准实验教科书《物理》（人民教育出版社）教学硬件：笔记本电脑，大屏幕投影。教学软件：PowerPoint8.教学过程8.1创设

4、物理情境，引入新课。播放一段《日本地震海啸》的视频。2011年3月11日下午13时46分日本发生9.0级地震，并引发海啸。次生灭害相继发生，核泄漏与核安全成为人们最大的担忧。核电该如何发展，核辐射该如何防护？这些问题又引起人们重新思考。今天我们来研究《核能的利用与安全》。93月12号、14号、15号福岛第一核电站1、3、2、4机组相继发生爆炸，很多民众陷入恐慌状态。这不仅对日本这个国家是雪上加霜的事件，并且对全世界的安全都构成一定程度的威胁。我们禁不住会问：8．2授新课8．2．1核能是什么（1）要了解“核能是什么”，首先得了解原子

5、结构。电子是人们在微观世界探索中最早发现的带有单位负电荷的一种基本粒子。它的发现直接涉及到对原子结构的研究，真正从实验上认识电子的存在，是1897年由英国科学家J.J.汤姆逊作出的。1911年J.J.汤姆逊的学生——一位英格兰人，剑桥毕业后在曼彻斯特大学任教，他就是大名鼎鼎的卢瑟福。在实验的基础上，以丰富的想象力和敏锐的洞察力提出原子的核式结构理论，即原子是由带负电荷的电子和带等量正电荷的原子核构成。当卢瑟福的核式结构理论受到挑战和质疑的时候，卢瑟福的一位学生——丹麦物理学家N.玻尔从剑桥来到曼彻斯特与老师并肩工作。支持并逐步完善

6、这一理论。原子是由电子和原子核组成。原子核又是由什么组成的呢？早在1920年，卢瑟福凭借着丰富的科学想象力预言可能存在着一种中性粒子。终于1932年他的另一位学生——一查德威克在实验中找到了这种粒子，并命名9为中子。中子的发现具有划时代的意义，是原子核物理发展史上的一个里程碑。这是因为中子的发现不仅使人们了解了原子核是由中子和质子所组成，而且中子不带电。用它作为“炮弹”去轰击其他原子核时，不受静电斥力，使它有更多的机会和靶核发生碰撞。原子核原子核中子“炮弹”中子“炮弹”的利用，为原子核物理的研究开辟了崭新的道路，为后来核能的利用打

7、下了基础。由于中子和质子除质量微小差别以及电荷差异外，其余性质十分相似。于是人们把中子和质子统称为核子。在接受了核由中子和质子组成的假设后，人们不禁要问：带正电的质子怎么能聚集在一起呢？因为同种电荷相互排斥，万有引力又不足够大。所以物理学家当时就猜想有第三种相互作用存在，这就是核子与核子之间的核力，是一种极强的相互作用。（2）核能的由来：科学研究发现：当所有核子（中子与质子），由于核力作用相互吸引而聚集在一起形成原子核时，会释放出一定能量。9科学家进一步研究发现：如果使分散的核子聚合成结构紧密的原子核，在核子数目一样的情况下，聚集

8、成两个中等质量的原子核放出的能量要比聚集成一个大质量的原子核放出的能量多得多。由此推想：如果在某条件下质量大的原子核变成两个中等质量的原子核，就会存在一个能量之差，并释放出来。这部分能量就是人们可利用的核能量，简称核能。这种获取核能的方式称为核裂变