核能語文教案設(shè)計(jì)推薦
核能語文教案設(shè)計(jì)推薦
(一)教學(xué)目的
1.常識(shí)性了解原子和原子核的組成。
2.常識(shí)性了解裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、聚變的大致情況和原子彈、氫彈的制造原理，以及核反應(yīng)堆的作用。
3.常識(shí)性了解研究可控核聚變的重大意義。啟發(fā)學(xué)生想象人類開發(fā)利用核能的美好前景，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的熱情。
(二)教具
原子和原子核的掛圖，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的掛圖(能用幻燈顯示原子、原子核的結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的情況更好)。
(三)教學(xué)過程
1.引入
板書：核能
指出核能是一種先進(jìn)的、可以替代常規(guī)能源的新能源。目前世界上利用核能發(fā)電的核電站已有400多個(gè)。其年發(fā)電量約占全球年發(fā)電總量的17%，到下世紀(jì)，核能有時(shí)能成為一些國家的主要能源。
要了解核能是怎么回事，就需要從物質(zhì)結(jié)構(gòu)原子和原子核的組成說起。
2.新課
板書：原子和原子核的組成
提問：請根據(jù)化學(xué)課中講過的內(nèi)容，說說原子和原子核的組成情況?
教師展示原子和原子核的掛圖，歸納小結(jié)學(xué)生的回答，要求學(xué)生明確：任何物質(zhì)的原子都是由位于原子中心區(qū)域帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子組成的;原子核又是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子(質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子)組成的。
板書：
講述：本世紀(jì)初，科學(xué)家們通過實(shí)驗(yàn)和理論研究對原子和有子核的組成有了正確的認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)原子核是可以改變的，而且在改變過程中可以釋放出巨大的能量原子核能，簡稱核能，通常也叫原子能(確切地說，原子能應(yīng)是原子核能的縮寫代名詞)。那么，怎樣才能有效地獲得蘊(yùn)藏在原子核里的大量核能呢?
旁注：在原子中，原子核和核外電子之間有廣闊的空間，而在原子核中，質(zhì)子和中子則是緊密地結(jié)合在一起的。此注供教師參考。
板書：裂變
指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材上講裂變那一段課文。提出其注意：
(1)裂變指的是什么現(xiàn)象;
(觀察教材上鈾核裂變的示意圖，結(jié)合閱讀課文中的講述，了解鈾核裂變釋放出核能，轉(zhuǎn)化為周圍物體的內(nèi)能是怎么回事;
了解裂變釋放出的核能十分巨大。
提問：什么叫裂變?
l千克鈾中的鈾核如果全部發(fā)生裂變，釋放出的能量大約是1千克標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所放出能量的多少倍?
旁注：檢查學(xué)生閱讀教材的效果。
教師小結(jié)并強(qiáng)調(diào)：用中子轟擊鈾235，鈾核(質(zhì)量大的核)會(huì)分裂成兩部分(兩個(gè)中等質(zhì)量的核)，這種現(xiàn)象叫做核裂變，簡稱裂變。根據(jù)書上提供的數(shù)據(jù)很容易算出，1千克鈾中的鈾核如果全部發(fā)生裂變，釋放出的能量大約是1千克標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所放出能量的2.5106(250萬)倍。由此可知，裂變是獲得大量核能的重要途徑。
板書：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
教師展示鏈?zhǔn)椒磻?yīng)掛圖并講述：
用中子轟擊鈾核，才能使鈾核發(fā)生裂變，放出能量。如果外界的中子停止轟擊，裂變也就停止。然而實(shí)驗(yàn)表明，鈾核分裂時(shí)，還同時(shí)放出2～3個(gè)中子，這一點(diǎn)的意義特別重要。因?yàn)榉懦龅闹凶樱挚梢赞Z擊其它鈾核，使它們也發(fā)生裂變。這些鈾核分裂時(shí)，同樣放出中子，從而引起更多的鈾核發(fā)生裂變。于是裂變反應(yīng)便會(huì)鏈鎖式地自行持續(xù)下去。這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
如果對裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，在極短時(shí)間(約百萬分之幾秒)會(huì)釋放出大量核能，發(fā)生猛烈爆炸，原子彈就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。
讓學(xué)生看教材上我國第一顆原子彈爆炸后引起蘑菇狀煙云的示意圖(說明：原子彈爆炸時(shí)，立刻發(fā)出強(qiáng)烈的閃光，可照亮100千米以內(nèi)的天空和地面，閃光后，天空出現(xiàn)一個(gè)火球，并迅速上升�；鹎蚶鋮s后變成褐色煙云，同時(shí)地面上升起的塵土和煙柱一起形成可上升到15千米高空的蘑菇狀煙云。原子彈爆炸時(shí)還發(fā)出極其強(qiáng)烈的爆炸聲，幾十千米以外也可聽到)。
講述：為便于和平利用核能，必須控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，使核能緩慢而又平穩(wěn)地釋放出來。為此，人們制成了一種專門裝置。
板書：核反應(yīng)堆能緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置。
讓學(xué)生看教材上我國第一座核反應(yīng)堆外貌圖(彩圖，說明：建造核反應(yīng)堆，對材料、技術(shù)、安全防護(hù)設(shè)施等都有很高、很嚴(yán)的要求。不但需要解決很多核物理問題，也要求材料科學(xué)、電子學(xué)、自動(dòng)控制學(xué)等解決許多困難問題。能自行設(shè)計(jì)、制造核反應(yīng)堆，表明我國在這一高科技領(lǐng)域取得了重大成就，為和平利用核能創(chuàng)造了必要的條件)。
板書：聚變獲得大量核能的另一重要途徑
講述：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核時(shí)，也能釋放出核能，這種現(xiàn)象叫做核聚變，簡稱聚變。
讓學(xué)生看教材上一個(gè)氘(dao)核和一個(gè)氚(chuan)核結(jié)合成一個(gè)氦核的聚變反應(yīng)示意圖(說明：一個(gè)氘核由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子組成，一個(gè)氚核由一個(gè)質(zhì)子和二個(gè)中子組成，它們發(fā)生聚變反應(yīng)結(jié)合成由二個(gè)質(zhì)子和二個(gè)中子組成的氦核時(shí)，要放出一個(gè)中子，并釋放出核能).
氘核和氚核聚變時(shí)放出的能量要比等量的鈾核裂變時(shí)放出的能量大幾倍.
聚變需要在幾百萬攝氏度的高溫下才能發(fā)生，因此聚變又叫熱核反應(yīng).
自然界中，太陽內(nèi)部的溫度高達(dá)攝氏1千萬度以上，在那里就進(jìn)行著大規(guī)模的聚變反應(yīng).太陽輻射出的光和熱，正是由聚變反應(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)化而來的.可以說，地球上的人類每天都享用著聚變釋放出的能量.
前面講過，原子彈是利用重核裂變現(xiàn)象制成的.而另一種威力更大的核武器氫彈，則是利用輕核聚變現(xiàn)象制成的.
人們現(xiàn)在還不能有效地使聚變在人工控制下進(jìn)行，從而和平利用聚變釋放的核能.由于聚變不但放出的能量更多，而且所使用的原料來源也極為豐富，可以從海水中提取.例如，從幾升海水中提出的氘在發(fā)生聚變后可以提供相當(dāng)于燃燒1千多升石油放出的能量.因此，目前世界上許多國家都在積極研究核聚變的人工控制(通常又叫可控或受控?zé)岷朔磻?yīng))這一非常吸引人的重大課題，并取得了進(jìn)展.(注：值得一提的是，1991年，歐洲的科學(xué)家們首次做成了可控核聚變實(shí)驗(yàn)，這是科學(xué)史上一件大事，它標(biāo)志著人類向獲得理想的能源邁出了重要的一步.但要達(dá)到實(shí)用階段，還需要攻克許多技術(shù)難題，未來的任務(wù)仍然相當(dāng)艱巨.)
旁注：利用原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫，可以引發(fā)輕核的聚變反應(yīng).
我國自行設(shè)計(jì)的大型可控核聚變實(shí)驗(yàn)裝置中國環(huán)流一號(hào)，已于80年代中期在四川省樂山市建成投入使用.近年來，科研人員利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置取得了多項(xiàng)研究成果.江澤民主席看了中國環(huán)流一號(hào)后，曾經(jīng)指出：受控核聚變是開發(fā)人類新能源的尖端項(xiàng)目.一旦實(shí)現(xiàn)，地球上的全部海水就會(huì)成為巨大的能源庫，至少可供人類使用上百億年.盡管目前工程技術(shù)上還有一些困難，但我相信總有一天會(huì)突破.
由以上的介紹可知，人類和平利用核能的前景是美好的.在可控核聚變的研究中，我國必將做出自己的貢獻(xiàn).
3.總結(jié)與布置作業(yè)
講述：這節(jié)課初步介紹了：
(1)原子和原子核的組成.
(2)原子核里蘊(yùn)藏著巨大的能量核能.獲得核能的途徑，一是裂變，二是聚變.
(3)什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，什么是核反應(yīng)堆，什么是原子彈、氫彈等.
(4)我國和世界上許多國家都在積極研究開發(fā)利用核能，并取得了可喜的進(jìn)展.
這些內(nèi)容是每個(gè)現(xiàn)代社會(huì)公民應(yīng)具有的常識(shí)，它對于我們了解物理知識(shí)在開發(fā)、利用新能源和國防現(xiàn)代化建設(shè)以及發(fā)展高科技中的作用，都有重要意義.課后，同學(xué)們要認(rèn)真再讀讀本節(jié)課文，思考以下問題.
板書：裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是怎么回事?
核反應(yīng)堆的作用是什么?
什么叫聚變?為什么說研究可控核聚變是一個(gè)非常吸引人的重大課題?
(四)設(shè)想、體會(huì)
1.本教案是按照九年義務(wù)教育初中物理教學(xué)大綱的要求，以人教社出版的九年義務(wù)教育教材初中物理第二冊第十五章核能一節(jié)為依據(jù)，并參考其它版本初中物理教材的有關(guān)內(nèi)容編寫的.
2.在教案中，著力通過介紹核能的常識(shí)使學(xué)生了解物理知識(shí)在社會(huì)主義現(xiàn)代比建設(shè)和發(fā)展高科技中的作用，以利于激發(fā)學(xué)生逐步形成早期的科技覺醒意識(shí).
3.力求講述的內(nèi)容簡明、扼要，便于學(xué)生抓住重點(diǎn)，如對核裂變時(shí)釋放出核能轉(zhuǎn)化為周圍物體的內(nèi)能問題.只讓學(xué)生通過閱讀教材大致有所了解，而對裂變后的產(chǎn)物以很大速度向相反方向飛開，與周圍的物體分子碰撞，使分子動(dòng)能增加則不做深究.又如對用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量的問題，也只作為物理事實(shí)告訴學(xué)生，而不再做更多的解釋.
4.這節(jié)課的教學(xué)方法以教師邊講、邊展示教具為主，同時(shí)穿插了指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材和提問等.這樣做既符合教學(xué)內(nèi)容的要求，又有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和培養(yǎng)自學(xué)能力.
5.經(jīng)驗(yàn)證明，初中學(xué)生很希望了解有關(guān)核能的常識(shí)，按本教案的設(shè)計(jì)進(jìn)行核能一節(jié)的教學(xué)，不難達(dá)到教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)要求.
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