第二节 原子核蕴藏的能量
一 、教学目标
【情感态度与价值观】
通过了解科学家发现核能的故事,感悟核能的巨大。
【过程与方法】
在学习的过程中,提高信息获取能力。
【知识与技能】
(1)知道核能是能量来源的一种方式。
(2)知道相对论是现代物理学、核能发展的基础。
(3)知道核裂变和核聚变是原子核释放能量的两种方式。
(4)知道原子弹的原理是链式核裂变,氢弹的原理是核聚变。
二、 教学重点:核裂变、核聚变
三、 教学难点:核裂变、核聚变
四 、教学方法:启发式
五 、课时安排:1课时
六 、教学流程
注1:图片引入 通过生活中常见的化学能、机械能、风能等的图片引入核能。
提问:核能是从哪儿来的呢?
注2:相对论与核能
说到核能的发现,不得不提到一位伟大的科学家爱因斯坦,他的相对论有一个重要的结论:质量可以转化为能量,能量也可以转化为质量,转化公式是:E = mc2 ( 式中E为物体的总能量,c为光速,m是物体的质量。原子核中“跑掉”的质量其实变成了能量,这些能量就蕴藏在原子核的里面)。
注3:体验核能有多大
通过让学生计算核能释放的能量与普通煤或石油释放的能量比,感受核能的巨大。 理论上说,1千克的铀全部裂变所释放出的裂变能,大约相当于2500吨煤或2000吨的石油燃烧时所释放出的能量。一座百万千瓦的火力发电站需要350万吨的标准煤,而核能电站只需要30吨的低浓铀原料就可以。
注4:核裂变和核聚变
通过课件“链式反应”,让学生直观地了解链式核裂变的过程。
将相对原子质量大于铁的原子核变为比较轻的原子时,原子核的结合能变大。两类原子结合能之差就是在变化中向外释放出核能。比如重的原子核铀-235变成比较轻的原子核镧-139、钼-95等时就会释放出能量。这种重原子核变为轻原子核的变化,就是核裂变反应。
将相对原子质量小于铁的原子核变成比较重的原子时,原子的结合能变大。两类原子结合能之差就是在变化中向外释放的核能。比如轻的原子氢-2变为较重的原子氦-4时就会释放出能量。这种轻原子核变为重原子核的变化,就是核聚变反应。
注5:原子弹和氢弹
原子弹的原理是链式核裂变,氢弹的原理是核聚变。通过让学生观看原子弹和氢弹爆炸的图片体会核能巨大的能量,同时为下一节课“和平利用核能”作好铺垫。
第二节 原子核蕴藏的能量
一 、教学目标
【情感态度与价值观】
通过了解科学家发现核能的故事,感悟核能的巨大。
【过程与方法】
在学习的过程中,提高信息获取能力。
【知识与技能】
(1)知道核能是能量来源的一种方式。
(2)知道相对论是现代物理学、核能发展的基础。
(3)知道核裂变和核聚变是原子核释放能量的两种方式。
(4)知道原子弹的原理是链式核裂变,氢弹的原理是核聚变。
二、 教学重点:核裂变、核聚变
三、 教学难点:核裂变、核聚变
四 、教学方法:启发式
五 、课时安排:1课时
六 、教学流程
注1:图片引入 通过生活中常见的化学能、机械能、风能等的图片引入核能。
提问:核能是从哪儿来的呢?
注2:相对论与核能
说到核能的发现,不得不提到一位伟大的科学家爱因斯坦,他的相对论有一个重要的结论:质量可以转化为能量,能量也可以转化为质量,转化公式是:E = mc2 ( 式中E为物体的总能量,c为光速,m是物体的质量。原子核中“跑掉”的质量其实变成了能量,这些能量就蕴藏在原子核的里面)。
注3:体验核能有多大
通过让学生计算核能释放的能量与普通煤或石油释放的能量比,感受核能的巨大。 理论上说,1千克的铀全部裂变所释放出的裂变能,大约相当于2500吨煤或2000吨的石油燃烧时所释放出的能量。一座百万千瓦的火力发电站需要350万吨的标准煤,而核能电站只需要30吨的低浓铀原料就可以。
注4:核裂变和核聚变
通过课件“链式反应”,让学生直观地了解链式核裂变的过程。
将相对原子质量大于铁的原子核变为比较轻的原子时,原子核的结合能变大。两类原子结合能之差就是在变化中向外释放出核能。比如重的原子核铀-235变成比较轻的原子核镧-139、钼-95等时就会释放出能量。这种重原子核变为轻原子核的变化,就是核裂变反应。
将相对原子质量小于铁的原子核变成比较重的原子时,原子的结合能变大。两类原子结合能之差就是在变化中向外释放的核能。比如轻的原子氢-2变为较重的原子氦-4时就会释放出能量。这种轻原子核变为重原子核的变化,就是核聚变反应。
注5:原子弹和氢弹
原子弹的原理是链式核裂变,氢弹的原理是核聚变。通过让学生观看原子弹和氢弹爆炸的图片体会核能巨大的能量,同时为下一节课“和平利用核能”作好铺垫。