资源描述
22.2核能（1）
教学目标：
1、知识与技能
了解核能、裂变、聚变，知道核能的优点和可能带来的环境问题。
2、过程与方法
⑴通过收集信息、阅读资料、相互交流，培养学生的信息处理能力与自学能力。
⑵通过合作学习与探究学习，培养学生合作技能与探究技能。
3、情感态度与价值观
⑴初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性。
⑵引导学生开发新能源的意识，增强可持续发展的意识，关注能源与环保的关系。
⑶增强学生热爱和平的意识与振兴中华的使命感、责任心。
教学方法：
讲授法、合作学习法、探究法。
一、引导新课
教师：上一节课我们学习了能源和能源的利用，大家回顾一下，目前使用的常规能源有哪些？
教师：解决能源问题的出路是什么？
学生思考后回答：
学生：煤、石油、天然气
学生：1、提高能源利用率；2、开发和利用新能源。
二、学生自学质疑
原子、原子核
要求学生能自行独立完成，
三、利用多媒体探究
核能
介绍：原子核靠强大的核力结合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就可以释放出核能。这种原子核分裂或聚合时从核内释放出的能量，叫核能。获得核能有两种途径，裂变和聚变。
裂变
教师：引导学生通过百度搜索2～3张关于裂变图片。
教师：同学们讨论一下，各个裂变图片有什么共同点。
教师：用中子轰击较大原子核，原子核分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出能量的过程。叫裂变。
教师：原子核分裂成两个中等大小的原子核时，还有什么？
教师：两个中子会不会又去轰击其它原子核？
教师：这些中子又会去轰击其它铀核，导致一系列裂变，并释放出大量核能。这就是链式反应。
教师：请同学们点击百度主页“网页”，在搜索窗口输入“链式反应.SWF”，并进行搜索。
教师：控制链式反应可以建立核电站。核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆的作用就是控制链式反应。如果链式反应不加控制，就会释放出巨大的能量。这就制成了原子弹。
教师：请同学们用上述的方法在百度图片中搜索“核电站的图片”，欣赏第一张原理图。
教师：1945年美国在日本的广岛与长崎各投放一颗原子弹，第二次世界大战结束。请同学们在百度视频中搜索观看“广岛原爆纪录片”。
教师：中国人民热爱和平，但为了抵制核大国的威胁，于1964年10月16日第一颗原子弹试验成功
四、环保教育引入
核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。核能发电也不会产生加重地球温室效应的二氧化碳然而核能有它的致命弱点，如果核泄露了会对人类有什么样的影响
1.、核辐射危害你知多少（精选影片展示）
当你暴露于核辐射环境下，你可能会得辐射病。这种病是有症状的。几小时内你就会感到恶心呕吐，随后会出现腹泻、头痛或发烧等症状。在最初的症状过去之后，可能会出现一个短暂的无症状期，但数周后就会出现新的、更严重的症状。
在更高的辐射剂量下，这些症状可能出现的更快，也更明显。同时，核辐射会对人体内脏造成广泛的，很多时候甚至是致命的伤害。暴露在核辐射中，一半的健康成年人无法承受4戈雷的辐射剂量。
放射性物质在衰变时会释放离子辐射，这种辐射可以对人体内部化学环境造成严重伤害，它会打断人体组织的各种原子和分子间的化学键。
人体会自动对此作出反应，尝试对这种损害进行修复。但有时候这种伤害将是非常广泛而严重的，修复几乎不可能。并且在自动修复过程中还存在发生错误的可能性。人体内对辐射损伤最敏感的部位是肠子和胃部的细胞组织，以及骨髓中的造血细胞组织。
辐射对人体健康的长期影响最严重的方面是它会引发癌症。一般而言，一个正常的细胞一旦到了其寿命，它会“自杀”，从而死亡，给新生的细胞让路。而当细胞丧失了这种“自杀”功能时，癌症便发生了。这种细胞变得“永生不老”，持续进行细胞分裂增殖，失去控制。
对于儿童的生长更为迅速，细胞分裂也更加频繁，细胞在对损伤进行自动修复时也就有更大的几率出现错误，从而导致严重后果。在1986年乌克兰切尔诺贝利核电站事件发生之后，联合国世界卫生组织注意到当地的儿童患甲状腺癌的比例出现显著上升。
2、预防核辐射小常识
一些常用的防辐射措施，比如喝绿茶、吃木耳、戴口罩、穿孕妇防辐射服，根本起不了作用。受到辐射污染，最好的方法是紧闭家里的门窗、勤洗手洗澡。”高慎永主任医师说道。
碘盐里所含的碘是极其微量的，吃碘药也必须在受到污染危害之后，一天一次，每次一颗碘化钾。自行购买提前吃，反而会对自己身体造成危害。
五、巩固练习
1、练习通过“百度→知道”搜索答案、提问与回答。
22.2核能（2）
教学目的：
本节内容也是新课程新增的知识，以前的中考中没有出现过。按照中考新考纲的要求，主要是要了解核能的优点和可能带来的问题。
教学过程：
怎样认识核电站？
答：核电站与其他类的发电厂（如火力发电厂）的不同点，仅仅是汽轮发电机所用蒸汽产生的方法、“烧”的燃料不同而已。
核电站“烧”的核燃料，是只有小手指的大小的核燃料芯块，而它所释放出来的能量就相当于10t优质煤完全燃烧放出的内能。
反应堆工作时释放出大量的内能使水汽化，蒸汽推动汽轮发电机发电，实现了核能向电能的转化，这就是核电站的作用。
问：核电站会像原子弹那样发生爆炸吗？
答：核电站和原子弹都是应用链式反应将核能转变为其他形式的能的装置。不同的是：原子弹对链式反应过程不加控制，在极短的时间内放出巨大的能量，引起威力强大的爆炸；而核电站重的核反应堆是使链式反应在人工控制下缓慢地进行的。
核电站的核燃料重有效成分有铀-235，铀-235同样也是原子弹中的核炸药，那么核电站会不会像原子弹那样爆炸呢？不必担心，绝没有这种可能性！
核电站的核燃料中铀-235的含量约为3%，而原子弹中核炸药中的铀-235含量高达90%以上，正像啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以点燃，而啤酒则因酒精含量低却不能点燃一样。
应该看到，原子弹是一项高科技产品，形成核爆炸有非常严格的条件。原子弹必须用高浓度的铀-235或钚-239作核装料，并以一套精密复杂的系统引爆高能烈性炸药，利用爆炸力在瞬间精确地改变核装料的形状或位置，才能形成不可控制的链式裂变反应，发生核爆炸。这种苛刻的条件，在核电站里是不可能有的。
目前我国所采用的压水型反应堆的设计原理就具有内在安全的特性，更何况核反应堆还有多重的安全保护系统，确保反应堆不会失控。
教学内容：
核能的本质
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。那么核能是从哪儿来的呢？
在居里夫人发现镭以后不久，物理学家卢瑟福就指出，放射性元素在释放看不见的射线后，会变成别的元素，在这个过程中，原子的质量会有所减轻。那么，这些失踪了的质量到哪里去了呢？大科学家爱因斯坦1905年在提出相对论时指出，物质的质量和能量是同一事物的两种不同形式，质量可以消失，但同时会产生能量。两者之间有一定的定量关系；转化成的能量E等于损失的质量m乘以光速c的平方，即。由于光速是一个非常大的数值，因此极小量的质量变化可以转化为极大的能量，这就是核能的本质。
当较重的原子核发生裂变时会发生质量亏损，损失的质量转换成巨大的能量。例如，1945年在日本广岛上空爆炸的原子弹，重440kg，铀-235含量为45kg，而其中仅有1kg发生核裂变反应，反应中又仅有1g的质量转化成能量，但它的威力却相当于16万吨黄色炸药发生爆炸，瞬间摧毁了整个城市，并造成十几万人当场死亡。
智能归例：
题型一知道核能的概念，知道获得核能的两种途径。
例1下列关于核能的说法正确的是（）
A．物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能[
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生裂变
闯关点拨核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源．虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量．只有当原子核发生改变──裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化．原子弹则是利用裂变的链式反应中能在极短的时间内释放出巨大能量的原理制成的，而氢弹则是利用轻核的聚变制成的．自然界除了人为的聚变外，太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反映，并以光和热的形式将核能辐射出来。
答选C
例2关于核能的获得，下列说法中正确的是（）
A．核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置
B．当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两种方式
C．核电站是使核能转化为内能再通过汽轮发电机转化为电能的装置
D．目前，在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
闯关点拨核反应堆是能够缓慢平稳地释放核在裂变时放出的核能的装置．可见在核电站的反应堆中发生的是可控制的裂变．反应堆中获得内能推动汽轮发电机发电，从而得到电能．目前，受控核聚变正在研究之中，尚未用于核电站发电。
答选C
题型二知道核能应用和可能带来的问题。
例一座功率为120万千瓦的核电站，年发电量约为60亿千瓦时．若建一座功率相同的火力发电站，用热值为2.93×107J/kg煤做燃料，化学能转化为电能的整体效率为25%，一年需供应多少吨煤？若每节车厢的装载量为60吨，一列火车由60节车厢组成，需要多少车次才能完成运输任务？
闯关点拨先将年发电量的单位换算成J，然后根据能量的转化以及煤的热值可求出所需煤的总质量。
解年发电量60亿千瓦时相当的焦耳数为
．
所需煤的总质量为
每列货车的运输量为60t×60=3.6×103t
所需货车的车次为车次。
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