[選修3-5]19.6重核的裂變教案

1、196 重核的裂變新課標要求（一）知識與技能1知道核裂變的概念，知道重核裂變中能釋放出巨大的能量。2知道什么是鏈式反應。3會計算重核裂變過程中釋放出的能量。4知道什么是核反應堆。了解常用裂變反應堆的類型，了解核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點。（二）過程與方法1通過對核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)關系的理解，培養(yǎng)學生的邏輯推理能力及應用教學圖像處理物理問題的能力。2通過讓學生自己閱讀課本，查閱資料，培養(yǎng)學生歸納與概括知識的能力和提出問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀1激發(fā)學生熱愛科學、探求真理的激情，樹立實事求是的科學態(tài)度，培養(yǎng)學生基本的科學素養(yǎng)，通過核能的利用，思考科學與社會的關系。2通過教學，讓學生認識到

2、和平利用核能及開發(fā)新能源的重要性。3確立世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運動變化的，而變化過程必然遵循能量守恒的觀點。教學重點1鏈式反應及其釋放核能的計算。2重核裂變的核反應方程式的書寫。教學難點通過核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)的關系，推理得出由質(zhì)量數(shù)較大的原子核分裂成質(zhì)量數(shù)較小的原子核釋放能量這一結論。教學方法教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。教學用具：多媒體教學設備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。課時安排1 課時教學過程（一）引入新課教師：大家都知道在第二次世界大戰(zhàn)即將結束的時候，美國于1945年8月6日、9日先后在日本的廣島、長崎上空投下了兩顆原子彈，剎那間，這兩座曾經(jīng)十分美麗的城市變成一片廢墟大家還

3、知道目前世界上有少數(shù)國家建成了許多核電站，我國也相繼建成了浙江秦山核電站和廣東大亞灣核電站等。我想，現(xiàn)在大家一定想知道原子彈爆炸及核發(fā)電的原理，那么，我們這節(jié)課就來學習裂變，通過學習，大家就會對上述問題有初步的了解。播放VCD光碟，展示原子彈爆炸的過程及原子彈爆炸后形成的慘景的片段。學生：觀看原子彈爆炸的過程，并形成裂變能放出巨大能量的初步認識。點評：激發(fā)起學生主動探求知識的欲望，從而為下一步進行教學活動奠定一個良好的基礎。（二）進行新課1核裂變（fission）提問：核裂變的特點是什么？讓學生閱讀課本核裂變部分內(nèi)容，分小組討論。每一小組由一位同學陳述小組討論的結果。學生回答：重核分裂成質(zhì)量較

4、小的核的反應，稱為裂變。教師總結：重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放出核能的反應，稱為裂變。提問：是不是所有的核裂變都能放出核能？讓學生閱讀有關核子平均質(zhì)量有補充材料。分小組討論。每一小組由一位同學陳述小組討論的結果。學生回答：只有核子平均質(zhì)量減小的核反應才能放出核能。點評：有利于培養(yǎng)學生合作式學習的能力。知識總結：不是所有的核反應都能放出核能，有的核反應，反應后生成物的質(zhì)量比反應前的質(zhì)量大，這樣的核反應不放出能量，反而在反應過程中要吸收大量的能量。只有重核裂變和輕核聚變能放出大量的能量。點評：個人及小組的競爭，活躍課堂氣氛，激活學生思維，增加學習的趣味性。2、鈾核的裂變（1）鈾核的裂變的一種典型反

5、應。提問：鈾核的裂變的產(chǎn)物是多樣的，最典型的一種核反應方程式是什么樣的？讓學生閱讀課本核裂變部分內(nèi)容分小組討論每一小組由一位同學陳述小組討論的結果。學生回答：（2）鏈式反應：提問：鏈式反應chain reaction是怎樣進行的？學生回答：這種由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈式反應。點評：學生用自己的語言敘述，基本正確即可。（3）臨界體積（臨界質(zhì)量）：提問：什么是臨界體積（臨界質(zhì)量）？學生回答：通常把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積叫做它的臨界體積，相應的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量。（4）裂變反應中的能量的計算。裂變前的質(zhì)量：kg， kg裂變后的質(zhì)量：kg，kg，

6、kg，學生計算：質(zhì)量虧損：kg，J=201MeV知識總結：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈式反應。裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積叫做它的臨界體積。鈾核裂變的產(chǎn)物不同，釋放的能量也不同。 3、核電站提問：核核反應堆各組成部分在核反應中起什么作用？讓學生閱讀課本核電站部分內(nèi)容，分小組討論。每一小組由一位同學陳述小組討論的結果。學生回答：鈾棒由濃縮鈾制成，作為核燃料。學生回答：控制棒由鎘做成，用來控制反應速度。學生回答：減速劑由石墨、重水或普通水（有時叫輕水）做成，用來跟快中子碰撞，使快中子能量減少，變成慢中子，以便讓U235俘獲。學生回答：冷卻劑由水或液態(tài)

7、的金屬鈉等流體做成，在反應堆內(nèi)外循環(huán)流動，把反應堆內(nèi)的熱量傳輸出，確保反應堆的安全。學生回答：水泥防護層用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線，防止核輻射。教師（提問）：核能發(fā)電的優(yōu)點、缺點？學生回答：優(yōu)點：污染?。豢刹蓛α看?；比較經(jīng)濟。缺點：一旦核泄漏會造成嚴重的核污染；核廢料處理困難。點評：學生用自己的語言敘述，基本正確即可。教師（補充）：了解常用裂變反應堆的類型：秦山二期、大亞灣二期是壓水堆，秦山三期是沸水堆。4、例題例題1、下列核反應中，表示核裂變的是（ ）A、B、C、D、分析：核反應中有四種不同類型的核反應，它們分別是衰變、人工轉變、重核裂變、輕核聚變。其中衰變中有衰變、衰變等。是衰變，是衰

8、變，是人工轉變，只的C選項是重核裂變。學生回答：解：表示核裂變的是C點評：培養(yǎng)學生的擴散散性思維。例題2、秦山核電站第一期工程裝機容量為30萬kW，如果1g鈾235完全裂變時產(chǎn)生的能量為8.21010 J，并且假定產(chǎn)生的能量都變成了電能，那么，每年要消耗多少鈾235?（一年按365天計算）學生回答： 解：核電站每天的發(fā)電量為W=Pt=3108243600 J=2.5921013 J.每年的發(fā)電量W總=365W=9.461015 J而1 g鈾完全裂變時產(chǎn)生的能量為8.21010 J.所以，每年消耗的鈾的量為點評：培養(yǎng)學生推理及公式演算的能力。注意速度單位的換算，運算過程中帶單位運算。適當進行愛國主義教育。（三）課堂小結通過本堂課的學習，主要讓學生知道核裂變的概念，知道什么是鏈式反應，會計算重核裂變過程中釋放出的能量，知道什么是核反應堆，了解核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點。本堂課的學習主要采用讓學生自學閱讀、小組相互交流、師生共同概括，學生討論等方式來組織教學，主要培養(yǎng)學生合作式學習的能力，自主學習的能力和習慣。讓學生樹立實事求是的科學態(tài)度，培養(yǎng)學生基本的科學素養(yǎng)。（四）作業(yè)：（1）請學生課后閱讀課本內(nèi)容，鞏固課堂學習的知識。（2）請學生課后閱讀“STS原子彈與科學家的責任”，并上網(wǎng)收索“切爾諾貝利核電站”，了解核泄