《7.2 核能 核技术》教学设计
【教学内容】
第七单元第2节。
【教学目标】
1.了解重核裂变；了解轻核聚变；了解核电站的工作原理。
2.了解人类认识和利用核能的过程，体会只有将科学研究成果转化成技术，才能具有实用价值。
3.通过了解人类将核能用于战争造成的危害以及将核能用于发电等和平建设造福人类，培养学生的科学道德，树立利用科学兴利除弊的意识；通过了解我国的核电事业发展情况，激发学生的爱国热情，爱国主义精神。
【教学重点】
核能释放的两种途径──裂变与聚变。
【教学难点】
质能关系及质量亏损。
【教具准备】
有关原子弹、氢弹、核电站的视频资料。
【教学过程】
◆创设情境──引出课题
1．播放视频，了解原子弹、氢弹、核电站等的基本情况。
2．教师讲述：原子弹、氢弹、核电站的原理与原子核与核能有关系，这节课我们主要探核能、核能释放及应用。
◆合作探究──新课学习
一、质量亏损
1．质能关系
（1）爱因斯坦质能关系：具有一定质量m的物质，必然具有与这一质量相对应的能量，物质的质量与能量的对应关系是：E=mc2，式中c是真空中的光速。
（2）质量变化引起能量变化：根据质能关系，通过某种变化，若物质的质量变化，必然引起与质量对应的能量的变化，若物质的质量变化为，则相应的能量变化是：△E=△mc2
一般变化中，物质的质量变化非常微小，因此观察不到能量的变化。但在核反应中，物质的质量会有明显的变化，能量的变化是巨大的。
2．质量亏损
（1）质量亏损：原子核的质量总是小于组成这个原子核的全部核子质量之和，这叫做质量亏损。
（2）质量亏损与核能释放：在原子核的裂变或聚变过程中，会出现明显的质量亏损，将会释放巨大的核能，释放的能量主要是电磁波能、射线能等。
3．核能释放的两条途径──裂变与聚变
（1）裂变：质量数较大的原子核在特定刺激下分裂为中等质量的核的变化，叫做重核裂变，简称裂变。原子核发生裂变时，会有巨大能量放出。
（2）聚变：质量数较小的原子核在特定的刺激条件下聚合成中等质量的核的变化，叫做轻核聚变，简称聚变。原子核发生聚变时，会有巨大的能量释放。
二、重核裂变及应用
1．铀核裂变──链式反应
（1）学生阅读教材内容，思考问题：什么是链式反应？链式反应发生的条件是什么？
（2）评价交流：组织学生讨论上述问题，得出结论。
铀核裂变时，同时放出2-3个中子，如果这些中子再引起其它铀核裂变，就可使裂变反应连续不断进行下去，这就是链式反应。
链式反应的条件，一是有中子轰击铀核，二是铀块的体积足够大，大于临界体积。
2．原子弹
大量铀核在极短时间里发生裂变，释放巨大的能量。
3．核电站
（1）核能发电的基本原理：在人为控制下，铀核裂变，释放的核能转化为水蒸气的内能，通过汽轮机带动发电机，将核能转化为电能。
（2）核电的优点：发电成本较低，对环境几乎无污染。
三、轻核的聚变
1．轻核聚变：质量数较小的原子核结合为中等质量的核，叫轻核的聚变。发生轻核聚变时有明显的质量亏损，会释放巨大的能量。
2．轻核聚变的条件
要有核原料，比如氘核、氚核等质量数较小的原子核，同时需要几百万摄氏度以上的高温。
3．氢弹原理
利用原子弹爆炸产生的高温，引发轻核聚变。
4．太阳发光发热的原理
在太阳及许多恒星内部，温度高达107℃以上，不断进行着轻核的聚变，太阳发光发热的能量来自于轻核聚变释放的核能，当恒星内部的核原料消耗殆尽后，恒星急剧塌缩，成为黑洞。
5．轻核聚变技术的应用
除制造氢弹以外，人类正在探索聚变能的和平利用，但技术尚不成熟，未进入应用阶段。
◆交流评价──巩固所学
1．阅读教材第180页“实践与应用”，了解原子弹的基本原理。
2．讨论问题：
（1）为什么原子核具有能量？
（2）为什么重核裂变及轻核聚变会释放巨大的核能？
3．归纳本节要点（见板书设计）
【布置作业】
1．复习所学内容，查阅有关资料，了解核物理及其应用，查阅有关资料，了解我国的核电事业发展情况。
2．撰写小论文《核物理》或《我国的核电事业》。
【板书设计】
