高三物理教案：《核電站》教學(xué)設計

　　1.常識性了解核能發(fā)電的大致情況.

　　2.介紹我國核能發(fā)電的發(fā)展遠景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情.

　　(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)掌握了控制裂變鏈式反應速度的方法.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式反應釋放的能量來(lái)發(fā)電的.通過(guò)今天的學(xué)習,我們可以了解核電站的大致情況.

　　2.進(jìn)行新課

　　板書(shū):<第四節核電站>

　　(1)核電站的工作原理

　　教師結合課本圖14—10或掛圖講解:

　　核電站的核心是核反應堆,世界上第一座鈾核鏈式反應堆是在物理學(xué)家費米領(lǐng)導下于1942年12月在美國芝加哥大學(xué)體育場(chǎng)建成的.目前常用的反應堆的結構原理如課本上圖14—10所示.它以鈾235為核燃料,為了有效地利用反應堆中釋放的核能,設計建造了兩個(gè)循環(huán)回路.

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　　在第一回路中,先用泵把水或其他液體壓入核反應堆,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,再被泵壓回反應堆重新被加熱.

　�、诘诙�回路

　　在熱交換器內,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)電機推動(dòng)汽輪機做功,把內能轉化成電能.做功后的蒸汽溫度和壓強都降低了,它將進(jìn)入冷凝器冷卻成水,再由泵壓回熱交換器重新加熱成高溫高壓蒸汽.

　�、燮�輪機帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電

　　通過(guò)兩個(gè)回路的不斷循環(huán),把核反應堆中鈾核裂變釋放的核能,源源不斷地轉化成第二回路中水的內能,去推動(dòng)汽輪發(fā)電機發(fā)電,轉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→內能

　　熱交換器:把第一回路中的內能轉換成第二回路中的內能

　　第二回路——內能→電能(推動(dòng)發(fā)電機發(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(chǎng)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輸.

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　　雖然鈾燃料的開(kāi)發(fā)和提煉比煤要復雜得多,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.所以世界上很多國家都在大力發(fā)展核電站.到1989年,全世界運行中的核電站已有434座,總裝機容量約32000萬(wàn)千瓦,發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的17%,預計到本世紀末,核能發(fā)電將達到世界總發(fā)電量的30%以上,核能將成為21世紀的主要能源之一.

　　(3)我們的努力目標

　　我國雖然有豐富的煤炭、水力和石油資源,由于我國人口眾多,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;煤炭已探明的儲量有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)省的能源蘊藏量只占全國的13%,而人口卻占全國的63%,能量消耗約占全國的65%.這種能源儲藏和消耗上的不平衡,迫使北煤南運和西電東送,

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

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

　　因為鈾核裂變有放射性污染,因而建設核電站時(shí)必須采用可靠的防護措施,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行.我國對核電站的安全非常重視,有專(zhuān)門(mén)負責安全監督的核安全局,保證核能的安全應用.

　　3.總結(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).