高中物理 《核能来自何方》教案 沪科版选修3-5

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1、5.1核能来自何方学习目标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。3.培养学生的理解能力、推理能力及数学计算能力。4.通过学习，让学生体验科学家进行探索实验、抽象概括、推理判断的基本方法。5.培养学生尊重客观、热爱科学的精神。6.使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见的作用的观点。重点难点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

2、关原子核与粒子的书写规则正确的写出核反应方程。在这个知识点的教学中，应当引导学生感受查德威克是怎样发现中子的。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。导学过程○问题情景呈现，导入新课师：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

3、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。师：播放课题名称：五、核反应核能○新课教学师：请同学们阅读教材，然后回答以下问题。师：板书〈一〉核反应，投影简答题组〈一〉⑴什么是原子核的人工转变？⑵什么是核反应？为什么说原子核的人工转变是核反应的一种？你还知道哪些核反应？⑶如何用核反应

4、方程表示核反应过程？在核反应中遵循哪些规律？⑷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。⑸试比较说明核反应与化学反应的本质区别。生：阅读有关内容后，先独立思考，然后抽查学生回答问题，互相评价，教师倾听。点拔强调如下：核反应是一种客观变化。它遵守电荷数与质量数守恒两条规律。核反应方程是对核反应过程的抽象表达。核反应是原子核的变化，结果是产生了新的元素，“点石问金”的梦想在核反应中得以实现；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；投影练习

5、题组<二>。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，

6、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

7、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。教师板书：<二>核能的释放及计算师：朗读教材，板书：1.核能——核反应中释放的能量。核能是从哪里来的？学生阅读教材后，独立思考上述问题，教师

8、倾听、询问、了解学生提出的各种疑问，然后启发讲解，投影如下内容：爱因斯坦质能方程：E=mc2中，E表示物体的能量，m表示物体的质量，c表示真空中的光速。①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。②任何质量为m的物体都具有大小相当于mc2的能量。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