2021年九年级下册物理第2节 核能(导学案)

祸兮福之所倚，福兮祸之所伏。《老子·五十八章》涵亚学校陈冠宇

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。屈原《离骚》江南学校李友峰

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。屈原《离骚》江南学校李友峰

漂市一中钱少锋

师院附中李忠海

长郡中学史李东

第2节核能

课

题

核能

课

型

新授课古

之学者

知

识与

技

能

1.常识性了解核能及核能的获取方式.

2.了解原子核的结构及核能的利用.

3.理解核裂变和核聚变，能正确说出核裂

变和核聚变的应用.

。

柳

宗

元

◆教

学

目

标

教学

重

点核

能的利用

教

具

准

备

多媒体课件、火柴

教学

难

点核

能产生的两种方式：裂变和聚变

教

学

课

时

1课时

课前

预

习1.原子结构：原子的中心是原子核，原子核周围有

一定数目的电子在核外运动．

2.核能：质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能．

3.裂变：用中子轰击质量比较大的铀 235 原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量．

4.聚变：将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变．

巩固

复

习教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的

对应练习（教师可有针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固

新课

导

入教师用多媒体播放“美国投向日本广岛的第一颗原

子弹爆炸的情景”视频.

教师解说:同学们，你知道日本广岛吗？1945年8月6日，美国向日本广岛投下第一颗原子弹，该城市大部分

课外展：

核能是十分巨大的，1kg铀235的原子核全部发生裂变，放的能量超过2000t 煤完全燃烧时释放的能量，而聚变时释放的能量比裂变时释放的能量更大，因此核能具有很大的开发潜力

进行

新

课外电子构成.原子核由质子、中子构成.

生2：子核由带正电的质子和不带电的中子构成，原

子核集中了原子的大部分质量.原核带正电，核外电子带负电，绕核高速旋转.质子和中子的质量比电子得多，处于原子中心，构成非常小的原子核.

教师点评，对学生回答以肯定.

2.核能

师质子和中子依靠强大核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重组合是极其困难的.但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可以释放出惊人的能量，这就是我们说的核能，又原子能.

板书：一旦使原子核分裂或聚合，就可以释放出惊人的能量——核

二裂变和核电站

1.裂变

师原子核分时短时间内释出巨大的能量.如1 kg铀全部分裂，释放的能量超过了200优质煤完全燃烧时释放的能量.

1938年，科家首次用中轰击较大的原子核，使它变成两个中等大小的原子，同时释放出巨的能量，称为原子核的裂变

板书：裂变：一个子核分裂成两个较小的核，同时释放出巨大能量

2.链式应

师怎样才能让裂变继续下去呢？（同时演示实验：火柴搭成教材P17122．2-2所示的结构，点燃第一根柴后,提醒学生注意观所发生的情况.）

学生观察后，教师导学生分析，指出：科家用中子轰击铀23原子核，铀核裂变释放核能，同时还产生几个新的中子，些中子又会轰击其他铀……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是链式反应板书：

链式反应结构图

.核电站和原子弹

同学们，你们知道核电站是如何利用核能的吗？学

小组问题探讨：

1.为什么电子能绕核高速旋转？

2.“核能”是一把“双刃剑”，我们应该怎样正确认识核能呢？

课外拓展：

裂变需要的铀等重金属元素在地球上的含量稀少，而且常规裂变的核反应堆会产生放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的利用

特别提醒：

能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做反应堆

【例1】近几年，日本福岛第一核电站因冷却系统的故障导致严重的核泄漏事故，引起了全世界的关注.

（1）核电站是利用原子核发生（选填“裂变”或“聚变”）释放能量来发电的.

（2）下面是核能发电中能量转化的过程，请将其补充完整.

解析：核电站是利用原子核的裂变释放的能量来发电的，发电过程中是利用核能给水加热，转化为高温高压水蒸气的内能，再利用蒸汽来推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，最后蒸汽轮机带动发电机发出电来，故整个能量转化情况是核能内能机械能电能.

答案：（1）裂变（2）内能

三聚变

师同学们，原子核可以由重核裂变成轻核放出巨大能量，反过来，轻核结合形成重核的同时也发出更巨大的能量，这就是聚变.例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成氦核，会释放出更大的核能.

板书：聚变：质量很小的原子核，在超高温下结合成新的重核，释放出更大的核能

易错提示：

（1）并非所有原子都可以发生聚变，只有较轻的原子核才能聚变为较重的原子核.

（2）核聚变属于物理变化