2023九年級物理下冊 第十一章 物理學(xué)與能源技術(shù)11.4核能教學(xué)實錄 （新版）教科版

2023九年級物理下冊第十一章物理學(xué)與能源技術(shù)11.4核能教學(xué)實錄（新版）教科版學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具設(shè)計意圖本節(jié)課以“2023九年級物理下冊第十一章物理學(xué)與能源技術(shù)11.4核能”為內(nèi)容，旨在讓學(xué)生了解核能的基本概念、核反應(yīng)堆的工作原理及其在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的興趣和探究精神，提高學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠認識到核能在能源領(lǐng)域的重要性，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標1.科學(xué)思維：通過核能的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)方法分析問題、解決問題的能力，提高邏輯推理和批判性思維能力。

2.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生通過實驗和觀察，探究核能的釋放原理，培養(yǎng)實驗操作技能和科學(xué)探究精神。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：使學(xué)生認識到核能在能源發(fā)展中的重要性，樹立節(jié)能減排、綠色發(fā)展的觀念，增強社會責(zé)任感。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-核能釋放的原理：重點講解核裂變和核聚變的基本概念，通過實例（如鈾-235的裂變）讓學(xué)生理解核能釋放的能量來源。

-核反應(yīng)堆的工作原理：強調(diào)核反應(yīng)堆中的鏈式反應(yīng)、控制棒的作用以及冷卻劑的選擇等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.教學(xué)難點

-核裂變鏈式反應(yīng)的控制：學(xué)生難以理解如何精確控制核裂變鏈式反應(yīng)的速率，需要通過模擬實驗和動畫演示來幫助學(xué)生理解控制棒調(diào)節(jié)的物理意義。

-核聚變的應(yīng)用前景：核聚變作為未來能源的重要方向，其實現(xiàn)難度大，需要學(xué)生理解核聚變與核裂變的區(qū)別，以及當前技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。

-核能的安全性：學(xué)生可能對核能的安全性產(chǎn)生疑慮，需要通過案例分析和討論，讓學(xué)生認識到核能利用中的安全措施和潛在風(fēng)險。教學(xué)資源準備1.教材：確保每位學(xué)生具備九年級物理下冊教材。

2.輔助材料：準備核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)圖、核能釋放原理動畫、核裂變與核聚變對比圖表等。

3.實驗器材：若進行模擬實驗，準備放射性元素模型、控制棒模型、示波器等。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，確保每個小組有足夠的空間進行實驗操作和討論。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（教師）同學(xué)們，今天我們來學(xué)習(xí)一個新的章節(jié)——“物理學(xué)與能源技術(shù)”，這是我們探索能源奧秘的重要一課。在上一節(jié)課中，我們了解了化石能源和可再生能源，那么，除了這些，還有哪些能源呢？今天，我們就來揭開核能的神秘面紗。

（學(xué)生）老師，什么是核能呢？

（教師）很好，核能是一種利用原子核反應(yīng)釋放出的能量。接下來，我們將通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，了解核能的原理、應(yīng)用以及它對人類的影響。

二、新課講授

1.核能的原理

（教師）同學(xué)們，核能主要分為兩種：核裂變和核聚變。我們先來了解一下核裂變。

（學(xué)生）核裂變是什么？

（教師）核裂變是指重核分裂成兩個或多個較輕的核，同時釋放出大量能量的過程。比如，鈾-235在吸收一個中子后，就會發(fā)生裂變。

（教師）接下來，我們通過動畫演示，更直觀地了解核裂變的過程。

（學(xué)生）好的。

（教師）通過動畫，我們看到了核裂變的過程。那么，核裂變釋放出的能量是如何被利用的呢？

（學(xué)生）通過核反應(yīng)堆。

（教師）沒錯，核反應(yīng)堆就是將核裂變釋放出的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。接下來，我們將學(xué)習(xí)核反應(yīng)堆的工作原理。

2.核反應(yīng)堆的工作原理

（教師）核反應(yīng)堆主要由反應(yīng)堆堆芯、控制棒、冷卻劑和屏蔽層組成。反應(yīng)堆堆芯是核裂變發(fā)生的地方，控制棒用于調(diào)節(jié)反應(yīng)堆的功率，冷卻劑則用于將堆芯產(chǎn)生的熱量帶走，屏蔽層則用于防止放射性物質(zhì)泄漏。

（教師）現(xiàn)在，我們一起來模擬一個核反應(yīng)堆的工作過程。

（學(xué)生）好的。

（教師）首先，我們點燃核反應(yīng)堆堆芯，使其開始裂變。然后，通過控制棒調(diào)節(jié)反應(yīng)堆的功率，使其穩(wěn)定運行。同時，冷卻劑將堆芯產(chǎn)生的熱量帶走，屏蔽層則防止放射性物質(zhì)泄漏。

3.核聚變的應(yīng)用前景

（教師）除了核裂變，核聚變也是一種重要的核能形式。與核裂變相比，核聚變釋放的能量更大，且產(chǎn)生的放射性物質(zhì)更少。然而，目前核聚變技術(shù)尚未成熟，但仍具有廣闊的應(yīng)用前景。

（學(xué)生）老師，核聚變有什么應(yīng)用前景呢？

（教師）核聚變可以用于發(fā)電、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域。例如，利用核聚變反應(yīng)堆發(fā)電，可以實現(xiàn)清潔、高效的能源利用。

4.核能的安全性

（教師）同學(xué)們，核能雖然具有巨大的潛力，但也存在一定的風(fēng)險。核能利用過程中，可能會產(chǎn)生放射性物質(zhì)泄漏、核事故等風(fēng)險。因此，我們在利用核能的同時，也要關(guān)注其安全性。

（學(xué)生）老師，我們該如何確保核能的安全性呢？

（教師）為確保核能的安全性，我們需要采取以下措施：加強核設(shè)施的安全管理，提高核能利用的技術(shù)水平，加強核事故應(yīng)急處理能力等。

三、課堂討論

（教師）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了核能的原理、應(yīng)用和安全性。下面，我們來進行課堂討論。

（學(xué)生1）老師，核能的利用有哪些優(yōu)點呢？

（教師）核能具有清潔、高效、儲量豐富等優(yōu)點。

（學(xué)生2）老師，核能利用過程中有哪些風(fēng)險呢？

（教師）核能利用過程中可能存在放射性物質(zhì)泄漏、核事故等風(fēng)險。

（學(xué)生3）老師，我們應(yīng)該如何應(yīng)對這些風(fēng)險呢？

（教師）加強核設(shè)施的安全管理、提高核能利用的技術(shù)水平、加強核事故應(yīng)急處理能力等。

四、課堂小結(jié)

（教師）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了核能的原理、應(yīng)用和安全性。核能作為一種重要的能源形式，具有巨大的潛力。在今后的學(xué)習(xí)和生活中，我們要關(guān)注核能的發(fā)展，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

（學(xué)生）好的，老師。

五、課后作業(yè)

1.查閱資料，了解核能在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀。

2.思考核能在未來能源發(fā)展中的作用。

3.結(jié)合所學(xué)知識，撰寫一篇關(guān)于核能安全性的短文。

六、教學(xué)反思

本節(jié)課通過講解核能的原理、應(yīng)用和安全性，使學(xué)生了解了核能的基本知識。在教學(xué)過程中，我注重引導(dǎo)學(xué)生參與課堂討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，通過模擬實驗和案例分析，幫助學(xué)生更好地理解核能的利用和安全性。在今后的教學(xué)中，我將繼續(xù)探索更加生動、有趣的教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。知識點梳理1.核能的基本概念

-核能：原子核在裂變或聚變過程中釋放出的能量。

-核裂變：重核分裂成兩個或多個較輕的核，同時釋放出大量能量的過程。

-核聚變：輕核在高溫高壓條件下結(jié)合成較重的核，同時釋放出大量能量的過程。

2.核能的釋放原理

-質(zhì)能方程：E=mc2，愛因斯坦提出的質(zhì)能方程，揭示了質(zhì)量和能量之間的關(guān)系。

-核裂變釋放的能量：鈾-235或钚-239等重核在吸收中子后發(fā)生裂變，釋放出能量。

-核聚變釋放的能量：氫同位素在高溫高壓條件下發(fā)生聚變，釋放出能量。

3.核反應(yīng)堆的工作原理

-核反應(yīng)堆堆芯：核裂變反應(yīng)發(fā)生的地方，由燃料棒組成。

-控制棒：調(diào)節(jié)反應(yīng)堆的功率，控制核裂變反應(yīng)的速率。

-冷卻劑：將堆芯產(chǎn)生的熱量帶走，防止反應(yīng)堆過熱。

-屏蔽層：防止放射性物質(zhì)泄漏，保護周圍環(huán)境。

4.核能的應(yīng)用

-核能發(fā)電：利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能，通過蒸汽輪機發(fā)電。

-核能供熱：利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能，為工業(yè)、民用供熱。

-核能驅(qū)動：利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的動力，驅(qū)動船只、潛艇等。

5.核能的安全性

-核事故：核反應(yīng)堆在運行過程中可能發(fā)生的意外事故，如切爾諾貝利核事故、福島核事故等。

-核輻射：核反應(yīng)過程中產(chǎn)生的放射性物質(zhì)對環(huán)境和人體健康的影響。

-核安全措施：加強核設(shè)施的安全管理、提高核能利用的技術(shù)水平、加強核事故應(yīng)急處理能力等。

6.核能的未來發(fā)展

-核聚變：作為未來能源的重要方向，具有清潔、高效、儲量豐富等優(yōu)點。

-核能利用技術(shù)：提高核能利用效率，降低核能利用成本。

-核能政策：制定合理的核能政策，促進核能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。板書設(shè)計①核能的基本概念

-核能：原子核反應(yīng)釋放的能量

-核裂變：重核分裂成輕核

-核聚變：輕核結(jié)合成重核

②核能的釋放原理

-質(zhì)能方程：E=mc2

-核裂變能量：鈾-235裂變釋放能量

-核聚變能量：氫同位素聚變釋放能量

③核反應(yīng)堆的工作原理

-核反應(yīng)堆堆芯：燃料棒

-控制棒：調(diào)節(jié)功率

-冷卻劑：帶走熱量

-屏蔽層：防止泄漏

④核能的應(yīng)用

-核能發(fā)電：蒸汽輪機發(fā)電

-核能供熱：工業(yè)、民用供熱

-核能驅(qū)動：船只、潛艇動力

⑤核能的安全性

-核事故：切爾諾貝利、福島

-核輻射：放射性物質(zhì)影響

-核安全措施：安全管理、技術(shù)提升、應(yīng)急處理

⑥核能的未來發(fā)展

-核聚變：清潔、高效、儲量豐富

-核能利用技術(shù)：提高效率、降低成本

-核能政策：合理政策、產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展課堂1.課堂評價

課堂評價是教學(xué)過程中不可或缺的一環(huán)，它有助于教師及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)策略，確保教學(xué)目標的實現(xiàn)。以下是幾種課堂評價的方法：

（1）提問評價

-通過提問，教師可以檢驗學(xué)生對核能知識的理解程度和掌握情況。

-設(shè)計不同難度的問題，如基本概念、應(yīng)用場景、安全性等，以全面評估學(xué)生的知識水平。

-鼓勵學(xué)生積極參與課堂討論，通過提問和回答問題，提高學(xué)生的思維能力和表達能力。

（2）觀察評價

-教師在課堂教學(xué)中，通過觀察學(xué)生的反應(yīng)、參與度和學(xué)習(xí)態(tài)度，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

-關(guān)注學(xué)生在實驗操作、小組討論等方面的表現(xiàn)，了解學(xué)生的實踐能力和團隊合作精神。

-及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的困難和疑惑，針對性地給予指導(dǎo)和幫助。

（3）測試評價

-定期進行小測驗或單元測試，檢驗學(xué)生對核能知識的掌握程度。

-測試題目應(yīng)涵蓋核能的基本概念、原理、應(yīng)用和安全性等方面，確保全面評估。

-根據(jù)測試結(jié)果，分析學(xué)生的強弱項，有針對性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。

2.作業(yè)評價

作業(yè)是課堂教學(xué)的延伸，通過作業(yè)評價，教師可以了解學(xué)生對知識的鞏固程度和運用能力。

（1）作業(yè)批改

-對學(xué)生的作業(yè)進行認真批改，指出錯誤和不足，給予針對性的指導(dǎo)。

-作業(yè)批改應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。

-對于學(xué)生的優(yōu)秀作業(yè)，給予表揚和鼓勵，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（2）作業(yè)點評

-及時反饋學(xué)生的作業(yè)情況，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)效果。

-點評應(yīng)注重鼓勵學(xué)生的進步，同時指出