2.核能的释放(第2课时)

第六章核能
第二节核能的释放
镇海区应行久外语实验学校毛娆儿
教学目标
1．常识性了解裂变、链式反应、聚变的大致情况和原子弹、氢弹的制造原理，以及核反应堆的作用。

2．常识性了解研究可控核聚变的重大意义。

启发学生想象人类开发利用核能的美好前景，激发学生努力学习科学技术的热情。

3.进行科学研究方法的启蒙教育。

教具
多媒体课件
教学过程
第一课时：
1.引入新课
核能是一种先进的、可以替代常规能源的新能源。

目前世界上利用核能发电的核电站已有400多个。

其年发电量约占全球年发电总量的17%，到下世纪，核能有可能成为一些国家的主要能源。

要了解核能是怎么回事，就需要从物质结构——原子和原子核的组成说起。

科学家们在天然放射性现象的研究中，发现了极其微小的原子核内部还有结构，原子核也是可以变化的。

为了研究原子核内部的结构，物理学家们尝试用粒子去"轰击"原子核，最初是用α粒子去轰击，后来又用质子、中子去轰击，发现都能引起原子核的变化——核反应，而且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。

2.进行新课
(1)什么叫核能？多媒体播放
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重核的裂变
教师结合多媒体讲解：科学家们发现，用中子去轰击质量数为235的铀，铀核会分裂成大小相差不大的两部分，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，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轴核发生裂变……随着一个轴核裂变的发生，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。

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。

让学生看教材上我国第一颗原子弹爆炸后引起蘑菇状烟云的示意图（说明：原子弹爆炸时，立刻发出强烈的闪光，可照亮100千米以内的天空和地面，闪光后，天空出现一个火球，并迅速上升。

火球冷却后变成褐色烟云，同时地面上升起的尘土和烟柱一起形成可上升到15千米高空的蘑菇状烟云。

原子弹爆炸时还发出极其强烈的爆炸声，几十千米以外也可听到）。

但是如果我们能够控制裂变式反应的速度，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裂变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维，它是核潜艇、核动力破冰船、核电站等设施的核心部件。

让学生看教材上我国第一座核反应堆外貌图（彩图，说明：建造核反应堆，对材料、技术、安全防护设施等都有很高、很严的要求。

不但需要解决很多核物理问题，也要求材料科学、电子学、自动控制学等解决许多困难问题。

能自行设计、制造核反应堆，表明我国在这一高科技领域取得了重大成就，为和平利用核能创造了必要的条件）。