能源家族、核能

教学目标

一、知识与技能

1 ．了解什么是能源，了解能源的分类，常识性了解核能、聚变和裂变。

2 ．能结合实例说出不可再生与可再生能源的特点，知道核能的优点和缺点。

二、过程与方法

1 ．讨论生活和生产中能源的分类。

2 ．了解当地能源的使用状况。

三、情感、态度与价值观

1 ．关心能量与生活的联系，增强可持续发展的意识。

2 ．正确认识核能的价值，关注能源与环境保护的关系，乐于将物理知识与生活实际及其它学科的结合。

教学重点：能源的分类，裂变和聚变。

教学难点：不可再生能源与可再生能源的特点。

教学过程

一、引入新课

演示：点燃蜡烛，蜡烛发光。

流动的空气——风也有能量，风能推动风车做功。像煤、天然气、汽油、水流、风等等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做能源。人们的生活、生产、科研都离不开能源。那么能源包括哪些种，我们应该怎样来开发和有效地利用它们呢？今天开始我们就来学习这方面的知识。

二、进行新课

1 ．能源

同学们都认识哪些形式的能量？讨论交流一下。太阳能、电能、光能、内能、声能、核能。生物能、化学能、风能、水能、地热能、潮汐能。

凡是能提供能量的物质资源，都可以叫做能源，能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础。

2 ．能源的分类

那么，我们今天广泛使用的化学能有哪些？煤、石油、天然气、煤气、沼气、食物等。同学们能对这些能源进行分类吗？结合生活和生产上的能源使用情况分析讨论一下。同学们知道吗？汽油、柴油都是从石油提炼出来的。那么煤、石油、天然气等等又是从哪里来的呢？从地下开采出来的。地下的这些东西又是从哪里来的呢？煤、石油、天然气都是由古代的动物、植物经过长时间的地质变迁中形成的，我们把它们统称为化石燃料。化石燃料、水能、风能、太阳能等等都是由自然界提供的能源叫做一次能源。一次能源是自然界直接提供的能源。教室里点灯，家里开收音机、电视机，工厂里开动机器都要用电能，电能是哪里来的呢？电能是由发电厂供给的；电能可由电池提供；电能还可由太阳能转化而来——太阳能电池。

火电厂把煤、石油等化石燃料转化成电能；水电站把水流能转化成电能；干电池、蓄电池把化学能转化成电能；太阳能电池把太阳能转化成电能，……电能是由化石燃料、水能、风能、太阳能等等自然界直接提供的能源转化而来的，所以叫做二次能源。

板书：由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源。

（ 1 ）按能源产生的方式

① 一次能源： 可以从自然界直接获得的能源 ：如：化石能源（是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的）、水能、风能、太阳能、海洋能、地热能。

② 二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，如：电能、酒精、汽油、火药、沼气 。

同学们分的都很好，对于这些能源有没有别的分类方法呢？

（ 2 ）从能源是否可在利用

① 可再生能源：可以在自然界里源源不断地得到的能源：如：水能、风能、动能、太阳能、生物质能。

② 不可再生能源：越用越少，不可能在短时期内从自然界得到补充的能源：如：煤、石油、核能。

同学们说得很好，那么，对于煤、石油、天然气等这些主要的能源，你们都了解哪些有关内容的？

石油危机和能源科学

(1) 以石油作为经济发展的支柱是否可靠？

(2) 以化石燃料为主的能源结构还能支持多久？

(3) 能否开发新型能源？

(4) 人类开发化石能源给生态环境带来哪些影响？

3. 原子、原子核

4. 核能

(1) 核能：由于原子核的变化而释放的巨大能量叫做核能。

(2) 种类：裂变和聚变

5. 裂变

(1) 定义：用中子轰击重核时，重核会分裂成大小相差不大的两个中等原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫做裂变。

(2) 链式反应

如图所示，用中子轰击 U ₂₃₅ 原子核，铀核分裂时释放出核能，同 时产生几个中子，这些中子又会轰击其他的铀核……于是导致一系列裂变。

(3) 核电站

核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆中发生链式反应，是可以控制的。 1942 年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆的功率非常小，大约需要 260 座这样的反应堆才能点亮一只 40 W 的灯泡。然而，这是人类利用核能的关键一步。

今天，全世界已经建成了几百座核电站；它们的发电量接近全球发电量的 1 ／ 5 。

（ 4 ） 原子弹

在人类实现可控核裂变的3年以后，即1945年，利用不可控核裂变制造的毁灭性武器——原子弹，在日本广岛爆炸了。

6. 聚变

（ 1 ）定义：较轻的核（氘、氚）在超高温下结合成新的较重的原子核，同时释放更大的核能，这种现象叫做聚变。如图所示

太阳内部进行大规模的聚变，释放的核能以电磁波形式向外辐射，这就是太阳能。

核电站和核废料处理

这部分让学生自己阅读，让学生了解科技给人类带来方便的同时，也给人类带来灾难。

四、板书设计