2022年人教版物理九年级《核能》教案

《核能》教学设计

【教学分析】

该节介绍能源家族中较新型的能源——核能，根本内容有原子核、核能、裂变、聚变和链式反响几个概念以及核能的优点和可能带来的问题。对于核能这样的新型能源，初中学生非常感兴趣，但学生对于究竟核能是如何产生的，它的能量到底有多大，核能都在哪些领域有应用等认识不多，在生活中也很难遇见，所以教学中建立物理场景是突破口。将微观世界的现象放大，给学生形象的认识。同时应该将链式反响等类似复杂问题简单化。

【教学目标】

1．知识与技能

了解核能、裂变、链式反响和聚变的有关知识。

了解核电站的常识，知道核能的优点和可能带来的问题。

2．过程与方法

通过探究学习活动，学习信息处理方法，培养信息处理能力。

通过多媒体教学，培养学生利用信息技术的意识和能力。

3．情感态度与价值观

培养学生了解核能奥秘的兴趣，正确认识核能的价值。

引导学生关注能源与环境保护的关系，增强可持续开展的意识。

认识科学技术对于人类生活的影响，树立将科学效劳于人类的意识。

【教学重点】

知道可控链式反响，和平利用核能。

【教学难点】

知道链式反响及发生的条件；了解核聚变，知道核聚变发生的条件。

【教学媒体的选择和设计】

为了吸引学生的兴趣采用了大量的影片，有珍贵的第二次世界大战中原子弹爆炸的电影视频和氢弹爆炸的视频，利用Flash动画建模制作的核聚变、核裂变和链式反响的原理模型，还利用图片介绍了二战中投入广岛、长崎的两颗原子弹；原子的内部结构模型及我国的几所大型的核电站。

而自主学习课件整体以核能专题网站为框架将各个教学环节加以整合，不仅信息量大、共享性高，而且能给学生的自主个性学习提供平台！

【课前准备】

教师：核能专题网站

学生：

【教学过程】

一、引入新课：

2021年3月11日，日本当地时间14时46分，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失。如果说地震海啸纯属天灾无法防止，然而核泄漏危机却可以说是真正的人祸。经受地震及海啸袭击后，日本福岛第一核电站发生了爆炸并引发核泄漏事故。有关这次核泄漏事故的背景及现状，请同学们在核能专题网站或其它相关网站上查阅一下，一会儿我们请一组同学给大家介绍介绍。

〔学生自主学习后进行介绍〕

核电站就是利用核能发电的，通过这次事件，引发了全球对于核能的热烈讨论，但究竟什么是核能，它是怎么产生的，它到底有多大的能量，同学们一定会觉得很神秘，本节课我们就来揭开核能神秘的面纱，了解有关核能的知识。

二、新课教学

〔一〕核能

要了解核能，我们要了解原子内部结构特别是原子核的结构及作用力，接下来同学们继续在网络自主学习导学案中第2局部内容！

〔学生自主学习后进行讲解〕

原子核中的质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的。但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能。

本世纪初，科学家们发现原子核是可以改变的，而且在改变过程中可以释放出巨大的能量——核能。那么，怎样才能有效地获得蕴藏在原子核里的大量核能呢？这就需要我们进一步了解核能释放的两种方式裂变和聚变。

〔二〕裂变

首先就核裂变相关内容，请同学们根据导学案中第3、第4、第5局部提出的问题继续在网络上进行学习，一会儿我们进行交流。

〔学生自主学习后进行交流讨论〕

有关核裂变的相关内容请一组同学给大家进行讲解介绍。

〔学生自主学习后进行交流讨论〕

地平线克利夫兰科学院Horizon Science Academy Cleveland副教授和高中的孩子们利用300个捕鼠夹和600个乒乓球模拟了 Uranium 235 分裂时引起的链式反响。我们来看一下！

〔播放网络视频〕

通过模拟，我们能发现核聚变的链式反响在极短的时间内就能释放出巨大的能量，它产生的能量是以2的n次方递增的，就像对折一张纸。27次厚度就到达珠峰高度。〔现在的世界纪录是对折了13次〕所以，如果对裂变的链式反响不加控制，在极短时间〔约百万分之几秒〕会释放出大量核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的。

有关原子弹的相关内容请一组同学给大家介绍介绍。

〔学生自主学习后进行交流讨论〕

原子弹爆炸时发生的链式反响是不加控制的。为便于和平利用核能，必须控制链式反响的速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来。为此，人们制成了一种专门装置——核反响堆。

有关核反响堆的相关内容请一组同学给大家介绍介绍。

〔学生自主学习后进行交流讨论〕

〔三〕聚变

获得大量核能的另一重要途径就是聚变。

就核聚变相关内容，请同学们根据导学案中第6、第7、第8局部提出的问题继续在网络上进行学习，一会儿我们进行交流。

有关核聚变的相关内容请一组同学给大家进行讲解介绍。

〔学生自主学习后进行交流讨论〕

原子弹是利用不加控制的核裂变的链式反响原理制成的，另外一种威力更大的核武器——氢弹就是利用核聚变的原理制成的。

有关氢弹的相关内容请一组同学给大家介绍介绍。

〔学生自主学习后进行交流讨论〕

我们常说科学技术是一把双刃剑，人类在利用核能获得大量能源的同时，也面临着核废料的处理和核事故的危害，历史上最为严重的一次核泄漏事故就是切尔诺贝利核泄漏事故。

有关切尔诺贝利核泄漏事故背景资料及现状，再请一组同学给大家介绍介绍。

〔学生自主学习后进行交流讨论〕

三、课堂讨论

日本福岛第一核电站发生核泄漏事故后，引起了全球的广泛关注，同时也把核能利用的话题推到了风口浪尖，世界各地的人们都在热烈的讨论着核电站的建立是利大于弊还是弊大于利这一问题，下面就这一问题我们也来进行一个小辩论，课前我们班的播送站已经组织同学们进行了辩论前的准备，现在有请两位主持人！

小辩论：核电站的建立是利大于弊还是弊大于利？