高三物理教案：《核電站》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　1.常識(shí)性了解核能發(fā)電的大致情況.

　　2.介紹我國(guó)核能發(fā)電的發(fā)展遠(yuǎn)景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

　　(二)教具

　　核電站的原理掛圖或錄像.

　　(三)教學(xué)過(guò)程

　　1.引入新課

　　教師:通過(guò)前面的教學(xué),我們知道重核裂變時(shí)可釋放出巨大的核能,而且我們已經(jīng)掌握了控制裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度的方法.利用核能發(fā)電的電站叫做核電站.目前已建成的核電站都是利用重核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放的能量來(lái)發(fā)電的.通過(guò)今天的學(xué)習(xí),我們可以了解核電站的大致情況.

　　2.進(jìn)行新課

　　板書(shū):<第四節(jié)核電站>

　　(1)核電站的工作原理

　　教師結(jié)合課本圖14—10或掛圖講解:

　　核電站的核心是核反應(yīng)堆,世界上第一座鈾核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)堆是在物理學(xué)家費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)下于1942年12月在美國(guó)芝加哥大學(xué)體育場(chǎng)建成的.目前常用的反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)原理如課本上圖14—10所示.它以鈾235為核燃料,為了有效地利用反應(yīng)堆中釋放的核能,設(shè)計(jì)建造了兩個(gè)循環(huán)回路.

　　①第一回路

　　在第一回路中,先用泵把水或其他液體壓入核反應(yīng)堆,在那里獲得鈾核裂變釋放的核能,被加熱,然后進(jìn)入熱交換器,在那里把熱量傳遞給第二回路中的水,再被泵壓回反應(yīng)堆重新被加熱.

　�、诘诙�回路

　　在熱交換器內(nèi),第二回路中的水被加熱成高溫高壓蒸汽后,進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)推動(dòng)汽輪機(jī)做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能.做功后的蒸汽溫度和壓強(qiáng)都降低了,它將進(jìn)入冷凝器冷卻成水,再由泵壓回?zé)峤粨Q器重新加熱成高溫高壓蒸汽.

　�、燮�輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電

　　通過(guò)兩個(gè)回路的不斷循環(huán),把核反應(yīng)堆中鈾核裂變釋放的核能,源源不斷地轉(zhuǎn)化成第二回路中水的內(nèi)能,去推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,轉(zhuǎn)化成我們所需要的電能.這就是核電站的工作原理.

　　板書(shū):<核電站的工作原理

　　第一回路——核能→內(nèi)能

　　熱交換器:把第一回路中的內(nèi)能轉(zhuǎn)換成第二回路中的內(nèi)能

　　第二回路——內(nèi)能→電能(推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電>

　　(2)核電站的特點(diǎn)

　�、傧�耗的“燃料”少

　　核電站只需消耗很少的核燃料,就能產(chǎn)生大量的電能.例如一座100萬(wàn)千瓦的火力發(fā)電廠每年要耗煤三、四百萬(wàn)噸,而相同功率的核電站每年只需核燃料三、四十噸,這就大大減少了燃料的運(yùn)輸.

　�、诔杀镜�

　　雖然鈾燃料的開(kāi)發(fā)和提煉比煤要復(fù)雜得多,但是最后核算下來(lái)的成本仍然要比火力發(fā)電站低20%以上.所以世界上很多國(guó)家都在大力發(fā)展核電站.到1989年,全世界運(yùn)行中的核電站已有434座,總裝機(jī)容量約32000萬(wàn)千瓦,發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的17%,預(yù)計(jì)到本世紀(jì)末,核能發(fā)電將達(dá)到世界總發(fā)電量的30%以上,核能將成為21世紀(jì)的主要能源之一.

　　(3)我們的努力目標(biāo)

　　我國(guó)雖然有豐富的煤炭、水力和石油資源,由于我國(guó)人口眾多,人均擁有量并不高,而且資源分布很不均勻:水力資源的70%以上分布在西南地區(qū);煤炭已探明的儲(chǔ)量有80%都分布在北方,而江南8省只占2%;江南8省,再加上山東、河北、遼寧、吉林及河南共13個(gè)省的能源蘊(yùn)藏量只占全國(guó)的13%,而人口卻占全國(guó)的63%,能量消耗約占全國(guó)的65%.這種能源儲(chǔ)藏和消耗上的不平衡,迫使北煤南運(yùn)和西電東送,

　　要用來(lái)運(yùn)送煤炭.所以在交通緊張的華東、華南和東北地區(qū)發(fā)展核電站是迫切需要的.

　　我國(guó)第一座實(shí)驗(yàn)性反應(yīng)堆是在1954年6月建成投入運(yùn)行的,我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制、建造的秦山核電站已經(jīng)運(yùn)行發(fā)電了;廣東大亞灣電站第一期工程也已建成,并運(yùn)行發(fā)電了,全部建成后年發(fā)電量可達(dá)100億度.同學(xué)們都是21世紀(jì)的建設(shè)人才,希望在你們身上,同學(xué)們好好努力吧.

　　因?yàn)殁櫤肆炎冇蟹派湫晕廴?因而建設(shè)核電站時(shí)必須采用可靠的防護(hù)措施,防止放射性物質(zhì)泄漏,避免造成放射性污染,以保證核電站的安全運(yùn)行.我國(guó)對(duì)核電站的安全非常重視,有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)安全監(jiān)督的核安全局,保證核能的安全應(yīng)用.

　　3.總結(jié)(略)

　　4.布置作業(yè)

　　閱讀課本:了解核電站的工作原理和特點(diǎn).