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叩开学习物理的门与道 [:1704766596]
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叩开学习物理的门与道 20.2 开发新能源
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本节首先采用图文结合的方式，让学生了解太阳能被地球吸收和利用的四种途径，进而知道太阳能是地球上万物的动力之源；接着通过“怎样直接利用太阳能”活动，让学生认识人类是怎样直接利用太阳能的；最后介绍科学家们发现原子核内蕴藏着巨大的能量以及怎样使巨大的核能释放出来造福于人类。
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本节学习要点
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●认识太阳能。
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●认识核能。
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●知道开发和利用太阳能和核能等新型能源，在当前人类社会能源日趋危机形势下的意义。
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本节学习支架
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1.什么是核裂变和核聚变？
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核裂变和核聚变指的是两种核反应。
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核裂变指把那些较重的原子核打碎。即，采用不带电势的高能量的中子，去撞击较重的原子核，使它破碎。结果，科学家们发现用中子撞击铀核时，会释放2～3个中子，这2～3个中子又去撞击其他铀核，被撞击的铀核，又会释放2～3个中子，就这样不停地持续进行，进而释放出巨大的能量。于是，科学家们把这种现象叫作链式反应。因此，链式反应是重核裂变的表现形式。
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核聚变指把较轻的原子核聚集起来。这种聚集，需要非常高的温度。因此，常温下不可能发生核聚变。只有在太阳内部才能有几百万摄氏度以上的温度，因此，在太阳内部长年累月地进行着核聚变反应。在这里也回答了开篇图示的太阳中是什么在生生不息燃烧的问题。无论是打碎较重的原子核，还是聚集较轻的原子核，均不是一件容易的事情，它们均需要很高的能量，这说明原子内部的核力非常非常大。这就是原子核内为什么储藏着巨大能量的原因。
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2.建议阅读资料。
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（1）核裂变这个概念是怎样来的？
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奥托·哈恩和莉泽·迈特纳是同事，也是好友。他们都在柏林威廉大帝研究所工作。哈恩是化学家，迈特纳是物理学家。由于迈特纳恐遭希特勒的迫害逃亡到瑞典，而当时的哈恩正在做中子轰击铀核的实验，得出了许多β放射性的核素，又通过化学实验分析，发现这些产物都是钡。他几乎不相信这个实验结果，于是写信给迈特纳请求帮助，迈特纳看到信后即刻想到这是铀核破裂了，并用裂变这一概念概括这个现象。可见，哈恩是在迈特纳的帮助下发现裂变而获得诺贝尔奖的。
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奥托·哈恩
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莉泽·迈特纳
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我们初中物理课本中介绍的裂变这个概念，就是出自科学家迈特纳之口。
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爱因斯坦曾称迈特纳是“德国的居里夫人”。
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（2）人类在核能利用上的两种行为说明了什么？
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第一个意识到核裂变的威力，并研制原子弹的是美国科学家罗伯特·奥本海默。他是直接参与美国研制原子弹的首席科学家。下面是美国曾在日本投放的原子弹和原子弹爆炸后的场面。
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1954年，苏联在莫斯科附近建成世界上第一座名叫奥勃灵斯克的核电站。从此，核能开始步入和平利用的轨道。
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1957年美国建第一座核电站，1959年法国建第一座核电站，到1995年，全世界已有500多座核电站。我国是1991年建成第一座秦山核电站。