九年级物理第十八章 第二课时 核能教案人教版.doc

第十八章 第二课时 核 能
教学目标
知识与技能
(1)知道释放核能的两种方式．
(2)了解铀核链式反应的大致情况和核电站的大致工作过程．
过程与方法
本节的学习方法应以阅读讨论为主，应鼓励学生积极参与讨论．
情感态度与价值观
(1)通过对利用核能利与弊的讨论，培养学生用辩证的观点看问题．
(2)通过了解核能的和平利用过程，认识到科学之路是艰苦的，激发学生献身于这一事业的决心．
教学重点难点
重点：获取核能的两条途径——重核的裂变和轻核的聚变．
难点：核电站的工作原理．
导入新课
同学们谁能说出我们人类制造的杀伤性武器中，杀伤性最强的武器是什么?是核武器．同学们能否说得具体一些呢?原子弹、氢弹．那谁能告诉我为什么核武器具有这么大的杀伤力，它爆炸时的巨大能量是怎样得来的?这时学生似乎不像刚才那么明白了，
我们这节课的学习就要收获这些知识，解决同学们想弄清的，长久以来所闲惑的问题．不仅能明白以上老师提出的问题，还能知道更多呢．随着世界人口的增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长．能源不是取之不尽，用之不竭的物质．
人类现在主要利用的化石能源是不可再生的能源，我们现在开采得越多，留给子孙后代的就越少．面对这种情况你有何感想?在注意节约能源的同时，还应该开发利用新能源．请学生们说一说哪些是未来的理想能源并说明其道理．(由此引入核能)同学们知道原子是由什么组成的（ 电子和原子核）．原子核又是由什么组成的呢? （质子和中子）．中子不带电，质子带正电同种电荷互相排斥，许多带正电的质子拥挤在一个小小的原子核中，它们之间必定会产生很大的相互排斥的力．那么，为什么原子核里的质子和中子还能紧紧地结合在一起呢?
原子核内的各个粒子质子和中子正是依靠强大的核力紧紧地结合在一起的．当原子核发生变化时，就可能释放惊人的能量．我们怎样利用原子核内的这种巨大的能量呢?
解读探究
读一读:引导学生阅读“核能”一段内容．
想一想:什么叫做核力?什么叫做核能?
说一说:原子核内各个粒子间的吸引力，称为核力；原子核在发生变化过程中而产生的能量，叫做核能．
思 考:怎样才能让原子核里蕴藏的能量释放出来呢?
点 拨:核能非常巨大，所以由原子核的裂变和原子核的聚变这两条途径获得核能．原子弹是利用原子核在裂变时产生的核能爆炸的，氢弹是利用原子核聚变时产生的核能爆炸的．人类已经可以控制核能的平稳释放，让核能和平地为人类服务．链式反应和核电站
看一看:用多媒体播放用巾子轰击铀时，铀核裂变(同时有释放能量的信息)，裂变过程中释放的中子又轰击其他铀核，使其他铀核发生裂变，从而放出更多的中子，使这一过程自行地继续下去，干下万万个铀核在极短时间内相继分裂．
想一想: 铀核裂变的过程还伴随着什么过程?
说一说：还伴随着能量释放．
点 拨：刚才同学们看到的，用中子作为“炮弹”去轰击铀原子核，使铀核分裂，同时释放2个中子和核能，这2～3个中子又使2—3个铀核分裂，放出更多的中子，使更多的铀核裂变，把这种现象称为铀核的链式反应．这种反应若不加以控制，在极短时间内将释放出大量的核能原子弹就是利用这种情况．同学们可参阅信息库进一步了解．
议一议：能否让链式反应缓慢平稳地进行，从而达到计核能服务于人类的目的呢?
读一读：引导学生阅读课本“核电站”一段．
说一说：核电站的主要组成及工作过程．
点 拨：为了安全地利用核能，核电站常利用循环水流把反应堆中的内能引导出来．但由于从反应堆中出来的水和蒸汽是有放射性的，不能直接用来推动机器，因而要把它跟产生蒸汽并推动汽轮机的水分隔开来，形成两个回路(如图18—2一l所示)．第一同路用不锈钢管子做成，管子通过反应堆中心，用泵使水在管子里循环流动，把核反应放出的能量带出；第二网路包在第一回路的外面，吸取第一回路的热量，使得第二回路里的水转化成蒸汽，推动汽轮机运转，将内能转化成机械能，然后进入冷凝器，液化成水。最后南汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能．
巩固提高
A级训练
1．原子核是由 和 组成的．原子核发生改变时，有时会释放能量．这种能量叫
也叫 ．有两条途径可以获得核能，即 和 其中
到目前为止还不能进行人工控制，因此还不能用来发电．
2．把质量较大的原子核分裂成两个或两上以上中等质量核的过程叫做 对链式反应
不加控制，就会在极短的时间内放出巨大的能量，以至引起威力强大的爆炸， 就是根据这个原理制成的．
3．利用核能发电的电站叫 它的核心部分是 ．
4．使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做 太阳释放出的能量就是这种变化，人们根据这种原理制成了比原子弹威力更大的
5．用中子轰击铀核，铀核发生 的过程同时放出2～3个中子，这些中子又能轰击其铀核，这样不断地自行继续下去的现象叫做 ．
6．核电站有很多优点：消耗很少的 ，就可以产生大量的 成本低、污染小；还可以减少燃料的运输量．但核电站也存在 污染．
7．在核反应堆中，铀核 释放出大量的核能，为了利用它，可利用 把它引出来，为了防止核电站的污染，在核电站里，循环水可分成 个回路．
8．“链式反应”发生在 ( )
A．核裂变时 B．核聚变时
C．氢弹爆炸时 D．铀自变放出射线时
9．从核能到电能，下列能量转化过程中正确的是 ( )
A．核能一内能一电能 B．核能一机械能一内能一电能
C．核能一机械能一电能 D．核能一内能一机械能一电能
10．关于核电站，下列说法中正确的是 ( )
A．核电站利用轻核的聚变产生的能量来发电
B．核电站的核心是核反应堆，它是以铀为燃料的
C．核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D．核电站不适用于缺少煤、石油、水能等能源的地区
11．关于裂变和聚变，下列说法正确的是 ( )
A．裂变的链式反应速度可以人工控制，使核能和平使用
B．目前轻核聚变可以人工控制，使核能和平利用
C．原子反应堆既能控制裂变反应速度，也能控制聚变反应速度，使它们都能和平使用
D．裂变和聚变目前还不能做到人工控制，所以都不能和平使用
12．电子依靠 力绕原子核高速运转的，而质子和中子是依靠 力才结合在一起的．
13．原子弹是根据对裂变的链式反应，在极短的时间内会释放出巨大核能，发生爆炸的原理制成的．原子弹爆炸时产生强烈的 和 ，能使建筑物烧毁，使动植物烧死．爆炸形成强大的 ，使建筑物倒塌．设备毁坏和人员伤亡，裂变时放出大量
的 ，对动植物造成放射性伤害．
14．1kg铀全部裂变释放出的能量约为8．2×1013J，相当于完全燃烧 kg无烟煤放出
的能量．(无烟煤的热值为3．4 × lO7J／kg)．
15．我们已经知道，利用 能发电的电站叫核电站，核电站的核心设备是
中发生的链式反应是可以控制的， 中发生的链式反应是不加控制的．
16．核电站的建设必须采用可靠的保护措施，特别要防止 ，以免造成 性污染．
17．下列关于核电站的说法中不正确的是 ( )
A．利用核能发电的电站叫核电站
B．核电站里用核能转化为蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能
C．核电站的核心是发电机
D．核电站消耗燃料少，可获得较多的能量
18．原子核是由质子和中子组成的，其带电情况是 ( )
A．质子带正电荷，电子带负电荷 B．质子、中子都带正电荷
C．质子、中子都带负电荷 D．质子带正电荷、中子不带电荷
19．以下不属于核能优点的是 ( )
A．核电站只需要消耗很少的核燃料
B．它属于可再生能源
C．核电站不排放烟尘和二氧化碳、二氧化硫等有害气体
D．核电站成本低于火力发电站
20．在核电站的核反应堆中，循环水分为两个回路，说明它们的作用

21．如果你是一名工程设计师，要负责设计建设一座核电站，你认为对核电站的建设地点的选
取应该注意什么问题?为什么?(能写出一条即可)

22．前苏联建造的切尔诺贝利核电站(在乌克兰境内)的一个反应堆1982年发生严重事故，造成核泄漏，切尔诺贝利市民已全部迁移，该市已成为一座空城，该核电站于2001年全部关闭．
(1)核电站是利用 能发电，它的核心设备是 ．
(2)核泄漏为何给环境造成如此巨大的影响?

23．核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料。反应堆中释放出的核能转化为高温蒸汽的内
能，通过汽轮发电机转化为电能．如图所示是核电站的原理示意图．第一回路中的水或其他液体用泵压入反应堆，在那里被加热，然后进入热交换器，把热量传给第二回路中的水，以后又被泵压回到反应堆里．在热交换器内，第二回路中的水经加热生成高温高压蒸汽，送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度和压强都降低，进入冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器．高速旋转的汽轮机带动发电机发电．
回答下列问题：
(1)从核反应堆到发电机，能量的转化过程是：核燃料的 能转化为水的
能转化为汽轮机的 能转化为发电机的 能；
(2)猜想；在第一回路中的核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是
(3>冷凝器中发生的物态变化是 ，这时水要 热；
(4)在第二回路中，用水做循环剂，原因是