师:上课!

  生:老师好!

  师:同学们好,请坐。

  请同学们先看一段视频。

  (播放广岛原子弹爆炸视频)

  师:看完这段视频,你有什么样的感受?来,举个手。哦,都想说一说。谁先来给老师说一说?来,你上来。

  生:原子弹巨大的杀伤力,让我知道国家军事的重要性,落后就要挨打。

  师:落后就要挨打,咱们从军事的角度来说的,好,请坐。还有吗?

  生:我更懂得了和平的意义,帝国主义侵略行为使各国人民百姓饱受战乱之苦,甚至丢掉了性命。

  师:甚至丢掉了性命,让我们从和平的角度来认识,来,请坐。还有吗?来,男生。

  生:原子弹的威力太大了。

  师:来,请坐。咱们这三位同学从不同的角度来看,通过看视频有了不同的感受。那么我们想不想知道原子弹的威力为什么这么大?想吗?

  生:想!

  师:那我们今天就来学习一下。

  什么是核能呢?顾名思义,核能就是原子核的能量。要想了解原子核的能量,我们就来认识一下原子的结构。化学课上我们已经讲过了原子的结构,谁给老师说一下原子是由什么构成的,它的结构是怎样的?知道的同学举个手。

  生:原子是由位于中心的原子核和带负电的电子构成,原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成。

  师:来,请坐,说的非常清楚。原子是由原子核和电子构成的,那么咱们知道,原子的质量主要集中在哪?

  生:原子核!

  师:原子核上。那么这个原子的种类是由什么决定的?

  生:质子数!

  师:由质子数决定的。我们自然界中有一种天然的铀矿,铀这种物质也是由原子构成的,它的质子数是92,相对原子质量是235。这个铀比我们化学课上学到的其他原子,质子数都要大,相对原子质量也都要大。人们对这种铀非常感兴趣,为什么呢?

  一个重原子核和具有一定动能的粒子撞击时,分裂成两个或两个以上较轻的原子核,这个过程叫做核裂变。核裂变的同时会放出核能。现在我们知道为什么要对铀235这么感兴趣了吗?

  生:铀会发生裂变,并且放出能量!

  师:对,铀会发生裂变并且放出能量,我们把这种现象叫做核裂变。

  它到底能放出多少能量呢?我们来看一下。谁来给老师念一下?

  生:1千克的铀全部裂变,释放的能量相当于2000吨煤完全燃烧释放的能量。

  师:相当于2000吨的煤完全燃烧释放的能量,这应该是相当多的能量了。那到底有多少呢?同学们在笔记本上把这个计算题完成一下,算一算1千克的铀全部裂变到底能够释放多少能量。

  师:算完的同学举手。都算完了,咱们之前学的特别好。来,谁给老师说一下怎么算的?主动站起来说一下。

  生:m等于2000吨,等于2×10的6次方千克。Q放等于qm,等于3×10的7次方焦每千克乘以2×10的6次方千克,等于6×10的13次方焦。

  师:来,请坐。数值对吗?

  生:对!

  师:而且这个同学非常细心,还给咱们先换算单位。因为我们热值的单位是焦每千克,需要把2000吨化成千克。

  核裂变是不是只放出能量?不是,还会释放中子。我们想一下,核裂变是由谁引起的?

  生:中子!

  师:是由中子引起的,然后又产生了新的中子。这些新的中子又会去干什么?

  生:撞击铀核!

  师:对,撞击铀核,使得铀核再次发生裂变。就像这样,拿一个中子去撞击铀核,铀核分裂,产生新的中子,这些中子又去撞击铀核,让裂变反应不断进行下去。我们把这样的反应叫做链式反应。

  咱们能不能通过一根小小的火柴模拟一下链式反应?可以吗?

  生:可以!

  师:怎么模拟?

  生:先把火柴点燃,然后引燃别的火柴。

  师:对。那来看一下老师准备的火柴多不多?

  生:多!

  师:多。那知道老师要怎么做了吗?

  生:点燃一根火柴!

  师:点燃一根,然后呢?后边的火柴会不会全着?会不会有这么壮观的情景?

  生:会!

  师:那谁来帮老师拿着,挨着最近的同学。咱们看一下。

  (老师点燃一根火柴,引燃其他火柴)

  师:现在变成了熊熊的火焰,这发生的就是一个链式反应。我们可以通过火柴棍模拟链式反应。

  那么我们可不可以用别的器材模拟链式反应呢?我们看一下桌子上的器材,有木块还有玻璃球。咱们以小组为单位,自己模拟一下这个链式反应。来,咱们开始做吧。

  师:大家完成了吗?

  生:完成了!

  师:来,请坐。刚才我们用木块和玻璃球模拟了链式反应。如果我们用的不是木块和玻璃球,而是浓度90%以上的铀235,那么会发生什么?

  原子弹内装入铀235,以中子为“子弹”轰击铀核,引发链式裂变反应,在百万分之几秒内将会释放全部能量。1千克的铀裂变的威力,相当于同时引爆2万吨烈性炸药。这是我们放置了铀235,它不受控制地释放能量,就会变成原子弹。

  铀裂变有这么多的能量,那么我们为什么不控制它,和平地去利用呢?到底可不可以和平利用?

  生:可以!

  师:怎么去用?谁有想法?我们怎样和平地利用它?

  生:只要减少中子的数量,控制裂变的速度就行。

  师:哦,请坐。他说只要减少中子的数量,控制裂变的速度就行。这就是未来的科学家呀,和科学家的想法是一样的。

  其实早在1942年的时候,人们就利用核反应堆,第一次实现了可控制的铀核裂变。那么核反应堆又是怎么做的呢?

  将包含4%左右铀235的核燃料加工成燃料芯块,再将燃料芯块装载在一个长长的燃料管中,然后将燃料管组装在一起,就形成了17×17的正方形燃料组件。将100多个燃料组件安装在一个直径3-4米的压力容器内,再加上必要的固紧装置,就形成了核反应堆。只不过是在铀燃料上面插入了什么?

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《九年级全一册物理 核能 公开课逐字稿课堂教学实录-5178字》.docx
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