《核反应核能教案》.doc

本作品版权由刘子良老师所有,授权予北京校园之星科技有限公司，任何机构或个人均不得擅自复制、传播。本公司热忱欢迎广大一线教师加入我们的作者队伍。有意者请登录高考资源网()版权所有，盗用必究！核反应核能教学目标1.让学生知道什么是原子核的人工转变，什么是核反应，如何用核反应方程表示核反应。2.知道质量亏损的概念并会计算。理解爱因斯坦质能方程的物理意义，并能计算核。教学重点、难点分析核反应方程是本节课的一个重点，教师要引导学生按照质量数守恒和电荷数守恒的规律以及有关原子核与粒子的书写规则正确的写出核反应方程。质能方程是本节课的第二个重点，也是难点。教师可以让学生了解质量亏损的概念与计算方法，然后讨论质能方程的物理意义，教师对此应当作出正确的解释，帮助学生认识质能方程蕴含的物理思想，并通过阅读与训练，指导学生掌握计算核能的基本方法。其中物理单位也属于一个相对难点，应让学生记住、会用。课时安排1课时教具教具：实物投影仪，多媒体课件。教学过程○问题情景呈现，导入新课播放投影1：大亚湾核电站外观图及核反应堆；数据：1kg铀235燃烧释放出的原子核能相当于2500吨优质煤燃烧时放出的热量，只需几千克铀235就足够上海市24小时的耗能供应。播放投影2：卢瑟福在1919年，首先发现质子的实验装置图，第一次实现了原子核的人工转变。在原子核的转变中，遵守哪些规律？如此巨大的核能是从哪里来的呢？这是我们在本节课将要学习和探究的新问题。○新课教学师：请同学们阅读教材，然后回答以下问题。(1)什么是核反应？在核反应中遵循哪些规律？(2)试背写出卢瑟福发现质子的核反应方程，查德威克发现中子的核反应方程。(3)试比较说明核反应与化学反应的本质区别。(强调：核反应是原子核的变化，结果是产生了新的元素，；而化学反应且是原子的重组，原子外层电子的得失，结果是生成了新的分子，并无新元素的产生。)师；请同学们指出下列核反应方程的真伪，错误的加以纠正。A.N+α→O+质子B.C+He→O+HC.Be+He→C+γ（光子）D.H+n→H+γ（光子）学生观察，相互讨论，指出真伪及错误所在。同时，请四位不同能力的学生上讲台改正并讲述理由。师：质量数和电荷数守恒是判断核反应方程正确与否的必要条件。但是，人们是否可以用这两个条件来编写核反应方程呢？如果不可以的话，应该采用什么办法来确定核反应的产物，检验核反应的真伪呢？下面我们一起体验查德威克（英）在1832年是如何发现并确定“中子”的。（学生激起悬念，试目以待。）师：投影幻灯片——中子是怎样发现的？Poα粒子Be图22-9石蜡质子未知射线天然放射性元素Po放出α粒子，轰击铍（Be）原子核时，发出了一种未知射线，这种未知射线可以从石蜡（含碳）中打出质子（H）。那么我们如何确定这种未知射线的本质特征呢？即确定它是否带电？如果带电的话，带的是正电还是负电？电荷数如何？质量数如何？学生分组讨论，提出初步的设想及根据，然后全班同学共同交流和比较，形成一个或几个科学而又可行的方案。最后，教师评价，肯定、鼓励同学们表现出的热情和智慧。对不足之处加以引导、点拨、纠正。教师归纳同学的设计并板书如下内容：这种未知射线：①在空气中的速度小于光速c的1/10不是光子；②在电场或磁场中不会偏转不带电；③与碳核和氢核（或其它核）发生弹性正碰，一定符合动量守恒定律和能量守恒定律。最终结论：未知射线是质量近似等于质子质量但不带电的基本粒子——“中子”。刚才我们研究了核反应中生成新元素和粒子的确定方法及表达形式，下面，我们从能量的角度来分析核反应现象。<二>核能的释放及计算师：朗读教材。1.核能——核反应中释放的能量。核能是从哪里来的？爱因斯坦质能方程：E=mc2物体具有的能量与它的质量成正比，物体的能量增大了，质量也增大；能量减小了，质量也减小。由于c2非常大（9×1016m2/s2），所以对质量很小的物体所包含（或具有）的能量是非常巨大的。对此，爱因斯坦说过：“把任何惯性质量理解为能量的一种贮藏，看来要自然得多。”如果物体的质量减小了△m，即向外释放△E=△m·c2的能量。例如，在中子和质子结合成氘核的过程中，由于发生了质量亏损，从而释放出了2.2MeV的核能。2.核能的计算步骤：首先，写出正确的核反应方程。其次，计算核反应前后的质量亏损△m。然后，根据质能方程△E=△m·c2，计算核能。注意的几个问题：①记住以下单位换算关系1MeV=106eV1eV=1.6022×10-19J1u（原子质量单位）=1.6606×10-27kg②1u相当于9351.5MeV的能量（自己证明），这是计算核能经常用到的关系。