核能语文教案设计
第1篇:核能语文教案设计推荐
核能语文教案设计推荐
核能语文教案设计推荐
(一)教学目的
1.常识性了解原子和原子核的组成。
2.常识性了解裂变、链式反应、聚变的大致情况和原子弹、氢弹的制造原理,以及核反应堆的作用。
3.常识性了解研究可控核聚变的重大意义。启发学生想象人类开发利用核能的美好前景,激发学生努力学习科学技术的热情。
(二)教具
原子和原子核的挂图,链式反应的挂图(能用幻灯显示原子、原子核的结构和链式反应的情况更好)。
(三)教学过程
1.引入
板书:核能
指出核能是一种先进的、可以替代常规能源的新能源。目前世界上利用核能发电的核电站已有400多个。其年发电量约占全球年发电总量的17%,到下世纪,核能有时能成为一些国家的主要能源。
要了解核能是怎么回事,就需要从物质结构原子和原子核的组成说起。
2.新课
板书:原子和原子核的组成
提问:请根据化学课中讲过的内容,说说原子和原子核的组成情况?
教师展示原子和原子核的挂图,归纳小结学生的回答,要求学生明确:任何物质的原子都是由位于原子中心区域带正电的原子核和带负电的核外电子组成的;原子核又是由带正电的质子和不带电的中子(质子和中子统称为核子)组成的。
板书:
讲述:本世纪初,科学家们通过实验和理论研究对原子和有子核的组成有了正确的认识,发现原子核是可以改变的,而且在改变过程中可以释放出巨大的能量原子核能,简称核能,通常也叫原子能(确切地说,原子能应是原子核能的缩写代名词)。那么,怎样才能有效地获得蕴藏在原子核里的大量核能呢?
旁注:在原子中,原子核和核外电子之间有广阔的空间,而在原子核中,质子和中子则是紧密地结合在一起的。此注供教师参考。
板书:裂变
指导学生阅读教材上讲裂变那一段课文。提出其注意:
(1)裂变指的是什么现象;
(观察教材上铀核裂变的示意图,结合阅读课文中的讲述,了解铀核裂变释放出核能,转化为周围物体的内能是怎么回事;
了解裂变释放出的核能十分巨大。
提问:什么叫裂变?
l千克铀中的铀核如果全部发生裂变,释放出的能量大约是1千克标准煤完全燃烧所放出能量的多少倍?
旁注:检查学生阅读教材的效果。
教师小结并强调:用中子轰击铀235,铀核(质量大的核)会分裂成两部分(两个中等质量的核),这种现象叫做核裂变,简称裂变。根据书上提供的数据很容易算出,1千克铀中的铀核如果全部发生裂变,释放出的能量大约是1千克标准煤完全燃烧所放出能量的2.5106(250万)倍。由此可知,裂变是获得大量核能的重要途径。
板书:链式反应
教师展示链式反应挂图并讲述:
用中子轰击铀核,才能使铀核发生裂变,放出能量。如果外界的中子停止轰击,裂变也就停止。然而实验表明,铀核分裂时,还同时放出2~3个中子,这一点的意义特别重要。因为放出的中子,又可以轰击其它铀核,使它们也发生裂变。这些铀核分裂时,同样放出中子,从而引起更多的铀核发生裂变。于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去。这种现象叫做链式反应。
如果对裂变的链式反应不加控制,在极短时间(约百万分之几秒)会释放出大量核能,发生猛烈爆炸,原子弹就是根据这个原理制成的。
让学生看教材上我国第一颗原子弹爆炸后引起蘑菇状烟云的示意图(说明:原子弹爆炸时,立刻发出强烈的闪光,可照亮100千米以内的天空和地面,闪光后,天空出现一个火球,并迅速上升。火球冷却后变成褐色烟云,同时地面上升起的尘土和烟柱一起形成可上升到15千米高空的蘑菇状烟云。原子弹爆炸时还发出极其强烈的爆炸声,几十千米以外也可听到)。
讲述:为便于和平利用核能,必须控制链式反应的速度,使核能缓慢而又平稳地释放出来。为此,人们制成了一种专门装置。
板书:核反应堆能缓慢、平稳地释放核能的装置。
让学生看教材上我国第一座核反应堆外貌图(彩图,说明:建造核反应堆,对材料、技术、安全防护设施等都有很高、很严的要求。不但需要解决很多核物理问题,也要求材料科学、电子学、自动控制学等解决许多困难问题。能自行设计、制造核反应堆,表明我国在这一高科技领域取得了重大成就,为和平利用核能创造了必要的条件)。
板书:聚变获得大量核能的另一重要途径
讲述:科学家们发现,某些质量较小的'原子核结合成质量较大的原子核时,也能释放出核能,这种现象叫做核聚变,简称聚变。
让学生看教材上一个氘(dao)核和一个氚(chuan)核结合成一个氦核的聚变反应示意图(说明:一个氘核由一个质子和一个中子组成,一个氚核由一个质子和二个中子组成,它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时,要放出一个中子,并释放出核能).
氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍.
聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生,因此聚变又叫热核反应.
自然界中,太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上,在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的光和热,正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说,地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.
前面讲过,原子弹是利用重核裂变现象制成的.而另一种威力更大的核武器氢弹,则是利用轻核聚变现象制成的.
人们现在还不能有效地使聚变在人工控制下进行,从而和平利用聚变释放的核能.由于聚变不但放出的能量更多,而且所使用的原料来源也极为丰富,可以从海水中提取.例如,从几升海水中提出的氘在发生聚变后可以提供相当于燃烧1千多升石油放出的能量.因此,目前世界上许多国家都在积极研究核聚变的人工控制(通常又叫可控或受控热核反应)这一非常吸引人的重大课题,并取得了进展.(注:值得一提的是,1991年,欧洲的科学家们首次做成了可控核聚变实验,这是科学史上一件大事,它标志着人类向获得理想的能源迈出了重要的一步.但要达到实用阶段,还需要攻克许多技术难题,未来的任务仍然相当艰巨.)
旁注:利用原子弹爆炸产生的高温,可以引发轻核的聚变反应.
我国自行设计的大型可控核聚变实验装置中国环流一号,已于80年代中期在四川省乐山市建成投入使用.近年来,科研人员利用这个实验装置取得了多项研究成果.江泽民主席看了中国环流一号后,曾经指出:受控核聚变是开发人类新能源的尖端项目.一旦实现,地球上的全部海水就会成为巨大的能源库,至少可供人类使用上百亿年.尽管目前工程技术上还有一些困难,但我相信总有一天会突破.
由以上的介绍可知,人类和平利用核能的前景是美好的.在可控核聚变的研究中,我国必将做出自己的贡献.
3.总结与布置作业
讲述:这节课初步介绍了:
(1)原子和原子核的组成.
(2)原子核里蕴藏着巨大的能量核能.获得核能的途径,一是裂变,二是聚变.
(3)什么是链式反应,什么是核反应堆,什么是原子弹、氢弹等.
(4)我国和世界上许多国家都在积极研究开发利用核能,并取得了可喜的进展.
这些内容是每个现代社会公民应具有的常识,它对于我们了解物理知识在开发、利用新能源和国防现代化建设以及发展高科技中的作用,都有重要意义.课后,同学们要认真再读读本节课文,思考以下问题.
板书:裂变和链式反应是怎么回事?
核反应堆的作用是什么?
什么叫聚变?为什么说研究可控核聚变是一个非常吸引人的重大课题?
(四)设想、体会
1.本教案是按照九年义务教育初中物理教学大纲的要求,以人教社出版的九年义务教育教材初中物理第二册第十五章核能一节为依据,并参考其它版本初中物理教材的有关内容编写的.
2.在教案中,着力通过介绍核能的常识使学生了解物理知识在社会主义现代比建设和发展高科技中的作用,以利于激发学生逐步形成早期的科技觉醒意识.
3.力求讲述的内容简明、扼要,便于学生抓住重点,如对核裂变时释放出核能转化为周围物体的内能问题.只让学生通过阅读教材大致有所了解,而对裂变后的产物以很大速度向相反方向飞开,与周围的物体分子碰撞,使分子动能增加则不做深究.又如对用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量的问题,也只作为物理事实告诉学生,而不再做更多的解释.
4.这节课的教学方法以教师边讲、边展示教具为主,同时穿插了指导学生阅读教材和提问等.这样做既符合教学内容的要求,又有利于调动学生学习的主动性、积极性和培养自学能力.
5.经验证明,初中学生很希望了解有关核能的常识,按本教案的设计进行核能一节的教学,不难达到教学大纲规定的教学要求.
第2篇:核能
1.切尔诺贝利核灾难之后
2007年4月26日,世界迎来切尔诺贝利核泄漏事故21周年纪念。21年过去了,切尔诺贝利的故事并没有结束,同时关于核电安全问题、核电事故问题的争论也一直没有停息过。
1986年4月26日凌晨1点23分,位于现乌克兰境内的前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆突然发生爆炸,1000吨重的密封顶盖被爆炸冲击波掀开,1700多吨石墨成了熊熊大火的燃料,火灾现场温度高达2000℃以上。8吨多强福射物质混合着炙热的石墨残片和核燃料碎片喷涌而出,释放出的福射量相当于日本广岛原子弹爆炸量的400倍。10天内,放射性尘埃落到了欧洲大部分地区。爆炸最终导致20多万平方公里的土地受到污染,污染地区包括乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯,共有500万人受到福射感染;乌克兰受到核辐射感染的人有340万,其中包括126万名儿童;曾参与紧急清理核事故的83.4万工人当中,至今已有5.5万人死亡,另外7万人变成残疾人。
由于这次事故,核电站周围30公里范围被划为隔离区,附近的居民被疏散。在日后长达半个世纪的时间里,10公里范围以内将不能耕作、放牧;10年内100公里范围内被禁止生产牛奶。绿色和平组织在4月18日公布的一份报告说,这场世界上最为严重的核泄漏事故危害程度要比当时的评估高出十陪,泄漏物将在未来造成10万人死亡。该组织掌握的一份最新报告显示,由于核泄漏物进入了大气层,对空气造成极大的破坏,污染最严重的乌克兰、白俄罗斯以及俄罗斯境内的大约20万人伤亡,这些地区的癌症病例为27万多例,其中有9万多例非常严重。
…………
在2006年4月26日切尔诺诺贝利核事故20周年纪念日这一天,世界卫生组织发表了一份全面评估核事故发生以来对人们在健康方面所产生影响的报告。报告估计,在受影响最大的一些国家,事故发生时还是青少年的5000多人现在已被诊断为甲状腺癌;参加清理现场行动的工作人员、被撤离疏散者和白俄罗斯、俄罗斯以及乌克兰被污染地区的居民当中可能已有9000人死于恶性肿癌。报告指出,现在仍有500万人居住在被核物质污染的地区。他们当中的许多人显示出高于一般水平的焦虑和多种无法解释的身体不适症状。
…………
自从第一座核反应堆于1951年在美国投入使用以来,对核能的利弊之争便从未停止过。
在刚刚结束的《不扩散核武器条约》审议大会上,来自美国政策研究所的海伦•卡尔迪考特说,发展和使用核能有种种弊端。核工业的真正价值从来就没有被认真地分析过,这其中包括铀浓缩的成本,发生核事故后的巨大经济索赔,拆卸所有现存和新建设的核反应堆以及运输和将放射性核废料储存25万年的所需费用。
她说,人们普遍认为,核能是清洁能源,不向大气排放有害物质,其实事实完全相反。举例来说,美国肯塔基州杜卡的铀浓缩设施需要两个1000兆瓦的依靠煤炭提供电力的工厂。这些燃煤向大气排放了大量的导致全球气候变暖的二氧化碳。此外,它和俄亥俄州朴次茅斯的另一处浓设施加在一起排放氯氟烃占美国排
放总量的93%。氯氟烃除了导致同温层的臭氧变得稀薄以外,还是比二氧化碳强度高一万到两万倍的全球温室气体。
……事实上,一座1000兆瓦的核反应堆每年生产33吨具有放射性的高热度的核废料。在美国,大约有八万吨强放射性的废料被储存在103个核反应堆附近的冷却池中,等待着被运往一个现在还未选定的储存地。法国、日本、俄罗斯的情况也如此。这种危险的物质在穿越公路、铁路和航行海上进行运输的过程中以及在此之后的长期储存中成了国际恐怖主义分子瞄准的对象。一旦让他们行手,后果将不堪设想。
…………
毫无疑问,切尔诺贝利灾难让人类付出了沉重的代价,也拉响了安全利用核能的警钟。20年后的今天,当人类共同纪念这个日子,不仅仅是为了哀悼,更重要是为了牢记:只有安全、和平利用核能,才能造福人类!
第3篇:核能
核能与核电原理
结业论文
姓名:朱少波 学号:U201115536 班级:电气中英1101班
2014年12月3日星期三
核电站事故对中国核电的影响
近两年来,由于中国国民经济持续快速增长,电力以及能源等的需求量不断增大。随着中国经济的增长,作为主要动力的电力,预计到2020年装机总量将达到8亿~9亿千瓦左右,由于目前中国电力结构以煤电为主,要实现上述目标,如全部用煤势必给资源、采掘、运输及环境带来难以承受之重。电力结构如果得不到优化,能源与环境两大问题的负面影响将难以克服。
在这种情况下,中国迫切需要寻找一种经济、高效的新能源。而风电、太阳能发电、潮汐发电等各类新能源,至今尚未解决电力大规模生产及经济性的问题。目前,能大规模生产电力的方式唯有核电,加快发展核电因此成为解决中国电力供应问题的必然选择。
中国核电建设已有20年的历史,截至目前中国共有核电站8座,共有15台机组,其中已建成运行的9台,正在建造的两台,已报送国务院并得到批准近期将开工的4台。
20年来,中国核电发展虽然进展显著,但距世界水平仍有
第4篇:核能
核能
1核能是一种高密度的优质能源
燃烧煤是碳的氧化反应,1个碳原子与1个氧分子结合生成1个二氧化碳分子,释放出能量(E),这个能量小得很,燃烧1千克标准煤可释放出7000千卡多热量。碳(C)+氧(O2)→二氧化碳(CO2)+能量(E)煤、石油、天然气燃烧,都是释放化学能,化学能是原子重新组合及其电子重新分配的结果,原子核本身并没有发生变化。核电站中发生的是铀核裂变反应,1个铀核裂变释放的能量约为200兆电子伏。因为235克铀中含有6.023×1023个
(阿伏加德罗常数)原子核,1克铀中含2.56×1021个原子核,所以说,1克铀-235释放的能量可达到5.12×1023兆电子伏。燃烧1千克铀-235放出热量1.96×1010千卡;燃烧1千克标准煤放出热量7000千卡。通过计算,1千克铀-235裂变放出的热量相当于燃烧约2700吨标准煤。由此可见,核能比化学能大几百万倍,是一种高密度的优质能源。2 原子核结合能
自然界中物质都是由原子组成的,原子是由位于中心位置带正电荷的原子核和围绕原子核旋转带
第5篇:核能可持续发展
核能可持续发展
核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现,这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的应用奠定了基础。
1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1905年爱因斯坦提出质能转换公式。
1938年 德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1954年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。在1945年之前,人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时,原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。
大自然的奉献与人类的聪明才智的结合缔造了核能,一个世纪的时间,核能已经成为了世界能源家族中最重要的一员了。在今天,核能主要有四个作用:
第一也是最主要的用途即用于电力生产。当今世界面临的最大问题之一就是能源短缺。像石油、天然气
第6篇:核能论文
核能利用现状与分析
摘要:核能是由原子核内部结构发生变化而释放出的能量。核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。由世界第一座核电站投入运行后,核电站已经具有污染少,储量丰富,运输方便,燃料成本低,不会加重温室效应等优点,但也具有废料放射性,热效率低,泄漏后果严重等缺点。核电占世界重发电量比重日趋增大。但核燃料泄漏安全已成为世界最为关注的问题,它被认为是存在着风险的,失控后不能用于发电,还会酿成灾害。
关键字:核能;核能发电;核能前景;核泄漏
前言
能源是人类社会的生命线,一个国家开发和利用能源的水平,标志着这个国家的生产力水平、文化水平和人民生活水平。但随着人们日益对资源能量的渴求,传统的能源已经满足不了人们的需求,它们地球上的储量日益面临枯竭。
从而20世纪中期,核能成为了一种新的能源,而不是用于军事。
到了本世纪70年代,核能与核技术已在许多方面形成了新兴的产业,在西方发达国家,核技术的应用已经深入到国民经济的各个领域,技术日趋成熟,并不断取得新进展。核能的利用的优点也伴随着缺点,而且绝不能忽视
第7篇:..核能的利弊
核能发展的利弊
发展核能的优点
核能应用作为缓和世界能源危机的一种有效的措施是有许多的优点的:他的燃料具有许多优点,如体积小而能量大,核能比化学能大几百万倍;1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量;一座100万千瓦的大型烧煤电站,每年需原煤300~400万吨,运这些煤需要2760列火车。同功率的压水堆核电站,一年仅耗铀含量为3%的低浓缩铀燃料28吨;每一磅铀的成本,约为20美元,换算成1千瓦发电经费是0.001美元左右,这和目前的传统发电成本比较,便宜许多;而且,由于核燃料的运输量小,所以核电站就可建在最需要的工业区附近。核电站的基本建设投资一般是同等火电站的一倍半到两倍,不过它的核燃料费用却要比煤便宜得多,运行维修费用也比火电站少,如果掌握了核聚变反应技术,使用海水作燃料,则更是取之不尽,用之方便。
还有就是安全性强。从第一座核电站建成以来,全世界投入运行的核电站达400多座,30多年来基本上是安全正常的。虽然有1979年美国三里岛压水堆核电站事故和1986年苏联切尔诺贝利石墨
第8篇:核能及其应用
目录
摘 要............................................................................................................................1 关键词..........................................................................................................................1 Abstract........................................................................................................................1
引言
1什么是核能2核能的可利用性及其优越性...........................................
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