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22.2第二十二章 能源与可持续发展 第二节 能源 重难点突破  

2015-01-29 12:38:06|  分类: 重难点突破 |  标签: |举报 |字号 订阅

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《核能》

一、教学内容分析

要解决现阶段的能源危机,就要开发利用新能源,自从发现核能以来,人类在不断地研究如何使用核能。本节内容是由“核能”、“裂变”和“聚变”三部分构成的。当原子结构发生改变时,就能释放出巨大的能量,所以要了解核能,首先要了解原子的结构。原子非常小,其结构抽象,对于核的由来不易理解,它是本节教学的重点。重核可以分裂成质量较小的核,这是裂变;同样,质量较小的核可以聚合成较重的原子核,这就是聚变。在核反应的过程中会释放出巨大的能量,而且反应时间较短,如果不加以控制,则无法被人类的正常使用,只能做成破坏非常强的原子弹和氢弹等。在核反应中应用的原料及生成物中含有放射性物质,对人类会产生危害,所以使用核能时还要注重安全使用。

本节教学重点是核能的由来及其优点和可能带来的问题;教学难点是裂变和聚变。

二、重难点突破

1.核能的由来及其优点和可能带来的问题

突破建议:

回顾前面的原子结构的知识,通过图片了解原子结构,知道原子是由原子核和核外电子组成的。电子在绕核旋转,原子核又是由质子和中子组成的,通过图片了解原子结构模型。质子和中子是靠强大的核力紧密结合在一起的,一旦使原子核分裂或聚合,就能释放巨大的能量,这就是核能。核能来自于原子核内部能量,较小质量的核燃料能放出巨大的能量,相对于煤、石油等化石能源,可以减少原料的运输量。在使用核能时不会排放温室气体,在安全使用时对环境的影响很小。

现阶段核能使用主要用于核电站,但核电站的存废存在较大争议,可以举例日本的福岛核电站的核泄漏、各地对核电站的争议。争议核电站的焦点在于核电站使用的核燃料具有放射性,如果泄漏会对环境造成极大影响,而且极难恢复;核电站使用过的核废料很难进行无害化处理,现阶段只能找人烟稀少的地方进行深埋,为环境留下隐患。

2.裂变和聚变

突破建议:

核的获得途径有两个:裂变和聚变。可以通过播放原子弹、氢弹爆炸时的场景使学生体验到核反应过程中会释放巨大的能量,认识到核能可以用于提供能量。可以通过火柴模拟裂变过程,认识到裂变过程中的链式反应,如果不加以控制,反应很快结束,能量释放完。要把裂变释放的能量用于实际生产,需要让核能缓慢释放,可控核裂变使核能的应用变为现实。聚变是两个质量较小的原子核聚合成一个质量较大的核的过程,可以举例太阳的能量就是来自于核聚变,所以核聚变时也会释放巨大的能量。由于还没有找到控制核聚变反应速度的方法,所以还无法应用于发电等实际生产中,寻找控制聚变速度的方法是未来解决能源危机的一个重要途径。



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