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(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(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發(fā)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(jié)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(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(fā)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(fā)電機發(fā)電
通過兩個回路的不斷循環(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:<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(fā)電機發(fā)電>
(2)核電站的特點
①消耗的“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(fā)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(fā)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(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(qū);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(qū)發(fā)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(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(jiān)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.
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