1、重核的裂變及其應用教學案例,江蘇省宜興第一中學 王耀輝,一、教學設(shè)計思路 本節(jié)重點研究鈾核的裂變及其鏈式反應，簡單介紹原子彈的研制過程和核反應堆的原理及其應用核電站。通過多媒體課件模擬裂變的鏈式反應過程，加強學生對鏈式反應的感性認識。通過介紹物理學家在裂變反應方面的成就，向?qū)W生進行愛祖國愛科學的教育。,二、教學目標 1、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。,2、過程與方法 通過讓學生自己閱讀課本，查閱資料，培

2、養(yǎng)學生歸納與概括知識的能力和提出問題的能力。 3、情感態(tài)度與價值觀 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(guān)系。,三、教學重點 重核裂變、鏈式反應 四、教學難點 重核裂變是如何產(chǎn)生核能的,五、教學過程 1、情景導入 觀看核武器爆炸的錄像 設(shè)問1：巨大能量是怎么產(chǎn)生的？原子彈是怎樣研制出來的？,2、新課教學 重核的裂變是1938年德國物理學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼，用中子轟擊鈾核時發(fā)現(xiàn)的。當中子打進鈾核后，就形成處于激發(fā)狀態(tài)的復核，復核中的核子由于激烈運動，使核變成不規(guī)則形狀，核子間距離增大。由于核力只在極短的距離內(nèi)發(fā)

3、生作用，核力迅速減小，因而不能克服核子間的庫侖斥力使核恢復原狀，核就分裂成兩部分，放出幾個中子，并伴有巨大的能量放出。,設(shè)問2：重核裂變時為什么會釋放能量呢? 愛因斯坦推導出一個著名的質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式：Emc2，其中c是光速，m是靜止物體的質(zhì)量，E是靜止物體所含的能量。因此，原子質(zhì)量本身就是能量的來源。 設(shè)問3：裂變是獲得核能的一個重要途徑，那么，這種裂變能否持續(xù)下去，以獲得更多的核能呢？ 一個鈾核在一個中子作用下發(fā)生裂變，如果裂變時放出兩個次級中子，這兩個次級中子又引起 兩個鈾核發(fā)生裂變，放出四個次級中子，這四個中子再引起四個鈾核發(fā)生裂變。如此下去，反應的規(guī)模將自動地變得越來越大。,設(shè)問4：根據(jù)

4、鏈式反應的原理，似乎任何鈾塊只要有中子進入，都能發(fā)生鏈式反應，但事實并非如此，為什么呢？ 這是因為，鈾塊的體積對于產(chǎn)生鏈式反應也是一個重要因素。因為原子核非常小，如果鈾塊的體積不夠大，中子從鈾塊中通過時，可能還沒有碰到一個鈾核就跑到鈾塊外面去了。,設(shè)問5：原子彈是一種劇烈的、不可控制的鏈式反應，能不能將鏈式反應置于人為控制之下，將核能緩慢的釋放出來？ 為了使裂變反應的能量平穩(wěn)地釋放，為人類的生產(chǎn)和生活服務，科學家發(fā)明了核反應堆，并用于發(fā)電，這就是核電站。 學生自學，了解以下問題： （1）核電站的核心設(shè)施是什么？ （2）用什么方法減小中子的速度？ （3）在核反應堆中插進鎘棒的作用是什么？ （4）核電站是怎樣利用核反應堆釋放的能量發(fā)電的？ （5）建造核電站時特別需要注意些什么？ （6）核電站與其他發(fā)電站比較有哪些優(yōu)勢？,小結(jié)： 本節(jié)重點討論了核的裂變及其鏈式反應的原理，了解了原子彈的基本原理及核反應堆的構(gòu)造原理及其應用核電站。 六、課上練習： 學案，幻燈片上習題 七、課后作業(yè)： 練習冊上相關(guān)內(nèi)容,八、板書設(shè)計 重 核 的 裂 變 一、裂變 1、定義：重核受到其它粒子轟擊時分裂成兩塊或兩塊以上中等質(zhì)