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- 2021-10-27 发布
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物理:二、《核能》教案(人教版九年级)
教材分析:
本节讲解了核聚变、核裂变及其过程,教材对核能的应用做了较为详细的讲解。
教学目标:
1.知识与技能
●了解核能、核裂变和核聚变.
●了解核能的优点,还要知道它可能带来的问题.
2.过程与方法
●培养学生的观察能力.
●初步分析问题和解决问题的能力.
3.情感、态度与价值观目标
通过图画,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感.
教学重难点:
重点:核聚变、核裂变[来源:学.科.网]
难点:核聚变、核裂变的过程。
教学器材:链式反应模型、各种挂图。
教学课时:1时
教学过程:
1.放射现象
科学家们发现铀、钋、镭等元素能够放出射线,这种射线能够穿透黑纸,使照相底片感光,就像光线可以使照相底片感光一样.那么,放出的射线究竟是什么呢?
图1
人们让射线通过很强的磁场,看看它有什么反应,以此来考察它的性质.如图1所示,把一小块放射性物质放在铅盒里,留有一个通道让射线射出,外面加有强磁场.人们发现射线分成了三束.其中两束向相反方向偏转,说明这两束射线由带电粒子组成,而且带有异种电荷.另一束不偏转,说明这束射线是中性的.
偏转较小的那一束叫做α射线,由带正电的α粒子组成,α粒子所带正电荷是电子电荷的两倍,α粒子的质量大约等于氦原子的质量.研究表明,α粒子就是氦原子核.
偏转较大的那一束叫做β射线,研究表明,β射线是高速运动的电子流.
不偏转的那一束叫做γ射线,是一种波长很短的电磁波.[来源:学科网ZXXK]
这三种射线都有穿透物质的本领,其中γ射线的穿透本领最强,甚至能穿透水泥墙和薄钢板.由于穿透本领强,所以可利用γ射线来检查金属材料内部有没有砂眼和裂缝,用来检查金属板的厚度.还可利用射线照射种子,使农作物增产.γ射线还可用来检查和医治恶性 肿瘤.
过量的射线照射对人体有伤害作用.在利用放射线时,要注意射线的防护,用铅玻璃板、铅板等把放射性物质与人体隔离开.要防止放射性物质泄漏,以避免对水源、空气和工作场所造成污染.
2.原子、原子核
一切物质由分子组成,分子又由原子组成.有些物质的分子就是一个原子.原子十分小,它的直径不到一个纳米.原子由质子、中子、电子三种粒子组成.质子带正电荷,电子带负电荷,中子不带电.质子和中子的质量比电子大得多,挤在处于原子中心的构成非常小的原子核中,就像几颗豆粒挤在大广场中央一小块弹丸之地一样.
3.核能
质子、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.核能是能源家族的新成员,它包括核裂变能和核聚变能两种主要形式.
4.裂变
图2
科学家发现用中子轰击铀235(质量数为235的铀),铀核会分裂成大小相差不很大的两部分,这种现象叫做裂变(图3).发生裂变时有核能释放出来,这时裂变后的产物以很大速度向相反方向飞开,与周围的分子碰撞,使分子动能增加,转化为物体的内能.裂变释放的核能十分巨大,1 kg铀235中的铀核如果全部发生裂变,释放出的能量相当于2500 t标准煤完全燃烧放出的能量.
图3
用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量.这好比用火柴点燃木材,木材才能燃烧,放出能量一样.假如外界的中子停止轰击,裂变也就停止.然而实验表明,铀核裂变时,还同时放出2~3个中子,放出的中子又可以轰击其他铀核,使它们也发生裂变.这样,裂变将不断地自行继续下去(图3).这种现象叫做链式反应.
图4
如果对裂变的链式反应不加控制,在极短的时间内就会释放出巨大的核能,发生猛烈爆炸,原子弹就是根据这个原理制成的(图4).如果控制链式反应的速度,使核能慢慢地平稳地释放出来,就便于和平利用了.能够缓慢、平稳地释放核能的装置,叫做核反应堆.
5.聚变[来源:学科网ZXXK][来源:Z.xx.k.Com]
科学家们发现,较轻的核结合成较重的核,也能释放能量,这种现象叫做聚变.例如一个氘核(质量数为2的氢核)和一个氚核(质量数为3的氢核)结合时,就释放出核能(图5).
图5
氢弹就是利用轻核聚变制成的.氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器.
太阳内部进行着大规模的聚变,释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来,地球上的生物每天都享用着聚变释放出的能量.
如何实现聚变,如何利用聚变释放的核能,科学家正在积极地探索着.海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氚核.科学家预言,通过可控制聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题.愿同学们今后对此做出贡献.
小 结:[来源:学|科|网]
本节学习如下内容:
1、放射现象
2、原子、原子核
3、核能
4、裂变
5、聚变
板书设计:
第二节 核能
一、放射现象
二、核能
三、裂变与聚变
教学后记:
1、大多数内容只要让学生了解就可以了。
2、部分内容可以加入少量课外知识,但注意不要太多,太深,否则会起反效果。
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