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1、第十二章D重核裂变链式反应教学建议(一)学习目标1 .知道重核裂变是获取核能的有效途径之一;知道链式反应和产生链式反应的条件。2 .通过重核裂变和链式反应的学习过程,感受虚拟实验的方法。3 .了解核能的开发与利用的巨大经济价值,懂得核裂变技术是一把双刃剑,感悟核问题对建立一个和平、和谐世界的重要意义。(二)重点和难点本节的重点是链式反应及其产生条件。本节的难点是对“核能是怎样产生的?“不易理解。(三)教学建议在本章前几节教材中已知,原子核的天然衰变和人工转变过程都伴有大量的能量释放出来,这就是核能。教材重点介绍了重核裂变的过程,认识到这是获取核能的重要途径之一。为了大规模地获取核能,必须创造条
2、件形成链式反应,使裂变不断持续下去。链式反应是本节的教学重点,可以采用虚拟实验的方法模拟。除“自主活动”介绍的小实验,还可以利用计算机教学课件等多媒体手段,让学生对链式反应有感性的认识。1 .关于“核能”的教学建议关于核能的教学,不要把精力放在讨论核能的定义上,只要让学生知道:“原子核发生变化时会释放或吸收能量,这就是核能”。重点要放在讲清发展核能的重大意义:第一,高度发达的现代社会是建立在对能源的巨大需求之上的,能源的开发和利用水平,标志着社会和经济发展的水平。为了解决能源危机问题,除了开发和合理使用传统的常规能源外,人们还需进一步开发新能源。当前在新能源的开发和利用中,核能尤其重要。第二,
3、核能的发现和利用是人类发展史上划时代的重大成就,为解决人类的能源问题作出了巨大的贡献。本章导图12-2展示的秦山核电站是我国第一座自行设计、建造的核电站,它打破了我国利用核电的零记录。核能包括裂变能和聚变能,本教材中只讨论裂变能的产生。核聚变和结合能在拓展课程中讨论。2 .关于“自主活动”栏目的教学建议“自主活动”栏目中,链式反应模拟实验可选用“瘦”“高”型的骨牌(图中的骨牌应放得靠近些,效果会更好,若没有骨牌,也可用火柴盒代替)。3 .关于“链式反应条件”的教学建议关于产生链式反应的条件比较复杂,在课本中只讲铀核的链式反应条件,归结为一句话中子的“再生率”大于Io什么是“再生率”?怎样才能使
4、“再生率”大于1?教学中不必面面俱到,可以从以下几方面启发引导:(1)选择核燃料;(2)中子速度;(3)临界体积;(4)杂质对中子的吸收等。(详见本章“参考资料”)(四)作业说明本节共有10道练习题,A组题的一部分可作为课堂练习,其余习题和B组题作为课外作业。参考答案如下:A组1 .原子核的结构发生变化时放出的能量2 .重核受到其他粒子(如中子)轰击时裂变成两个质量较轻的核,同时还可能放出中子,这就是重核裂变3 .链式反应4 .铀块体积大于临界体积,保持足够数量的慢中子5 .用纯净的铀235或杯239作为“炸药”;把“炸药”分成两块(或几块),每一小块都小于临界体积,但加起来却大于临界体积;制造有效的中子反射层,并在原子弹中心安放中子源,尽可能提高“炸药”的利用率6 .冲击波、光(热)辐射、贯穿辐射和放射性污染等,防御方法见课本相关部分7 .略8 .略B组9 .2.6X1024个10 .将火柴头取下,按教材中图1230放置,也可以做这个实验,但效果会差些