高三物理教案：《核電站》教學設計
來源：精品學習網 2018-11-13 11:44:32
1.常識性了解核能發電的大致情況.
2.介紹我國核能發電的發展遠景,激發學生的學習熱情.
(二)教具
核電站的原理掛圖或錄像.
(三)教學過程
1.引入新課
教師:通過前面的教學,我們知道重核裂變時可釋放出巨大的核能,而且我們已經掌握了控制裂變鏈式反應速度的方法.利用核能發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發電的.通過今天的學習,我們可以了解核電站的大致情況.
2.進行新課
板書:<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家費米領導下于1942年12月在美國芝加哥大學體育場建成的.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,設計建造了兩個循環回路.
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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.
②第二回路
在熱交換器內,第二回路中的水被加熱成高溫高壓蒸汽后,進入汽輪發電機推動汽輪機做功,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.
③汽輪機帶動發電機發電
通過兩個回路的不斷循環,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,去推動汽輪發電機發電,轉化成我們所需要的電能.這就是核電站的工作原理.
板書:<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(推動發電機發電>
(2)核電站的特點
�、傧牡�“燃料”少
核電站只需消耗很少的核燃料,就能產生大量的電能.例如一座100萬千瓦的火力發電廠每年要耗煤三、四百萬噸,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.
②成本低
雖然鈾燃料的開發和提煉比煤要復雜得多,但是最后核算下來的成本仍然要比火力發電站低20%以上.所以世界上很多國家都在大力發展核電站.到1989年,全世界運行中的核電站已有434座,總裝機容量約32000萬千瓦,發電量占全世界總發電量的17%,預計到本世紀末,核能發電將達到世界總發電量的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,
要用來運送煤炭.所以在交通緊張的華東、華南和東北地區發展核電站是迫切需要的.
我國第一座實驗性反應堆是在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運行發電了;廣東大亞灣電站第一期工程也已建成,并運行發電了,全部建成后年發電量可達100億度.同學們都是21世紀的建設人才,希望在你們身上,同學們好好努力吧.
因為鈾核裂變有放射性污染,因而建設核電站時必須采用可靠的防護措施,防止放射性物質泄漏,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,有專門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
閱讀課本:了解核電站的工作原理和特點.
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