高中物理 裂变、聚变教案
物理教学设计方案——核裂变与核聚变
汇报人：XX
2024年X月
目录
第1章 简介 第2章 核聚变的基础 第3章 核裂变与核聚变在能源领域的应用 第4章 实验设计与操作 第5章 教学案例分析 第6章 总结
● 01
第1章 简介
物理教学设计方 案——核裂变与
核聚变
核裂变和核聚变是物 理学中重要的概念， 本教学设计方案旨在 深入介绍这两个概念 的原理和应用，帮助 学生更好地理解核能 技术。
各方对教学设计方案的支持与鼓励
02 展示感激和祝福
对参与者诚挚的感激与祝福
03
参考资料
学术期刊
核裂变与核聚变相关的学 术期刊
教材书籍
在线资源
其他资料
推荐的核裂变与核聚变教 材书籍
网络上可以找到的核裂变 与核聚变资料
其他相关的参考资料
附录
附录中提供一些图表 和数据，帮助学生更 好地理解核裂变与核 聚变知识。这些补充 材料将增强学生对知 识的理解和运用能力。
教学反思与展望
教学效果总结
评估学生表现 识别教学问题 总结改进方案
未来展望
发展核聚变技术 拓展教学领域 应对挑战和困难
● 06
第6章 总结
总结与展望
核裂变与核 聚变教学设 计方案的重
要性
探讨核裂变与核 聚变教学的实际
应用
未来能源发 展前景
展望核聚变在解 决能源危机中的
潜力
致谢
01 感谢支持者
实验结果评 估
评估实验结果并 提出建议和展望
安全注意事 项强调
重点提醒学生实 验中的安全操作
规范
● 05
第五章 教学案例分析
核裂变案例分析
四、裂变和聚变-人教版选修1-2教案
四、裂变和聚变-人教版选修1-2教案一、教学目标1.了解裂变和聚变的基本概念及区别。
2.掌握裂变和聚变的原理及应用。
3.知道裂变和聚变对人类社会的影响。
二、教学内容1. 裂变1.1 基本概念裂变是指重核裂变成轻核和中子的过程。
也就是说，将原子核撞击得足够剧烈后，原子核就会发生裂变，并释放出大量的中子和大量的能量。
裂变发生的过程中，原子核的质量会发生变化，同时因为释放出大量的能量，往往会产生辐射。
1.2 原理及应用裂变技术在能源领域有着非常重要的应用价值。
目前，世界上大部分的核反应堆都是采用核裂变技术来发电的。
裂变技术还在其他领域有着广泛的应用，如医学、工业等方面。
1.3 影响裂变技术对人类社会的影响是非常显著的。
因为裂变技术的能源密度非常高，可以输出极大量的能量，因此可以解决能源短缺的问题。
但是，裂变产生的辐射也对环境和人类健康造成了很大的危害，因此需要加强对辐射的监控和管理。
2. 聚变2.1 基本概念聚变是指把轻核聚合成重核的过程。
与裂变相比，聚变所产生的能量也非常巨大，但是聚变所产生的辐射却非常小。
在聚变过程中，氢原子核会融合成氦原子核，同时会产生大量的能量。
2.2 原理及应用聚变技术被认为是一种非常优秀的能源来源，因为它可以输出大量的能量，同时又不会产生大量的有害辐射。
聚变技术也可以应用到其他领域，如医学、工业等领域。
2.3 影响聚变技术对人类社会的影响也非常显著。
聚变技术可以解决能源短缺的问题，同时又不会对环境和人类健康造成大量的危害。
聚变技术在未来的能源开发和利用中将会起到非常重要的作用。
三、教学重点1.掌握裂变和聚变的基本概念。
2.熟悉裂变和聚变的原理及应用。
3.理解裂变和聚变对人类社会的影响。
四、教学方法课堂教学和实验教学相结合。
五、教学过程1. 裂变1.1 基本概念教师简单介绍裂变的基本概念，如何发生裂变以及裂变产生的中子和能量等。
1.2 原理及应用教师通过课件和动画演示，详细介绍裂变的原理以及裂变技术的应用，如核反应堆发电等。
高中物理选修三5.4核裂变和核聚变教案1
第4节 核裂变和核聚变一、教学目标1、知道重核裂变、核聚变的概念。
2、知道什么是链式反应。
3、了解聚变反应的特点及其条件，了解可控热核反应及其研究和发展.4、会计算核反应中释放的能量。
二、教学重难点1、核反应方程式的书写2、释放核能的计算。
三、教学过程（一）重核裂变1、重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。
2、核裂变是释放核能的方法之一。
3、铀核的裂变（1）铀核的裂变的一种典型反应。
最典型的一种核反应方程式是2351141921920563603U n Ba Kr n +→++(2)释放的核能的计算Δm=（235.043u+1.0087u)(1409139u+91.8973u+3.0261u)=0.2153uΔE=0.2153u ×931.5Mev=200.55Mev(3)铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同。
（二）链式反应1、这种由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。
（见示意图523）2、临界体积（临界质量）：通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。
（三）轻核聚变1、轻核聚变成较重核，引起结合能变化的方式获得核能，这样的核反应称为核聚变。
2、氢核聚变：21H+31H→42He+10n3、能量计算：ΔE＝Δmc2＝17.6 MeV，平均每个核子释放能量3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍。
4、氚的获得：（四）可控热核聚变1、（1）聚变与裂变相比，轻核聚变产能效率高。
（2）聚变与裂变相比，地球上聚变燃料的储量丰富。
（3）聚变与裂变相比，轻核聚变反应更为安全、清洁。
2、发生条件：要使轻核发生聚变，必须使它们的间距达到核力作用的范围。
要使它们达到这种程度，必须克服原子核间巨大的库仑斥力，这就得让核子获得足够大的动能。
以氘核发生聚变为例，必须在大约108 K高温下，使氘核获得至少70 keV的动能才能达到核力作用的范围而发生核聚变。
裂变和聚变-粤教版选修3-5教案
裂变和聚变-粤教版选修3-5教案一、前言在现代物理学中，裂变和聚变是两种不同的核反应过程。
裂变和聚变所带来的能量可以被应用在能源领域。
本文将介绍粤教版选修3-5中有关于裂变和聚变的教案。
二、裂变2.1 裂变是什么？裂变指的是重核在受到某种外部因素诱导的情况下，可以分裂成两个质量数较小的核子，同时伴随着巨大的能量释放。
2.2 裂变的实验在裂变的实验中，可以用中子将重核物质打碎成轻核。
但是，中子不会被重核原子核直接吸收，需要寻找能够将中子转化为裂变物质的材料。
2.3 裂变能源的使用裂变能可以用于核电站的发电，同时还可以用于构建核武器的制造。
三、聚变3.1 聚变是什么？聚变是指两个轻的原子核在高温、高压及热运动下碰撞并合并成更大的原子核的过程。
聚变过程伴随着大量的能量释放。
3.2 聚变的实验聚变的实验是非常困难的，因为聚变过程要求高温、高压、大流量等极端条件。
并且，由于少数离子需要在恒定的时间和空间里互相碰撞，所以需要使用强大的磁场将成功的离子稳定下来。
3.3 聚变能源的使用聚变能用于生产能源，同时还可以用于制造新型的核武器。
四、教学设计4.1 教学目标1.了解核反应的基本过程及与生产核能有关的重要反应；2.掌握裂变和聚变的基本概念；3.掌握核反应在能源领域中应用的特点和方法。
4.2 教学内容1.核反应的基本过程；2.裂变和聚变地基本概念；3.核反应在能源领域中的应用。
4.3 教学方法1.列举实例，让学生了解到裂变和聚变所带来的巨大能量；2.使用实验方法，展示聚变和裂变的过程；3.网络合作，让学生彼此分享对聚变和裂变的理解。
4.4 教学评估1.对学生能够理解核反应基本过程的掌握情况进行评估；2.对学生能够明白裂变和聚变基本概念的掌握情况进行评估；3.对学生能够彻底理解核反应在能源领域应用的掌握情况进行评估。
五、教学建议本教案的教学需要用到大量实验，在实验过程中，老师需要严格遵守规定，并需特别注意安全问题。
核裂变和核聚变教学设计
核裂变和核聚变教学设计引言:核能是一种非常重要的能源形式，它可以通过核裂变和核聚变两种方式产生。
本文将从教学设计的角度，分别介绍核裂变和核聚变的原理、应用和实验内容，并给出相应的教学设计。
一、核裂变1. 原理：核裂变是指重核在受到中子轰击后分裂成两个或更多的轻核的过程。
核裂变释放出大量的能量，并产生新的中子，从而形成连锁反应。
核裂变是核能发电的主要原理。
2. 应用：核裂变在核电站中被广泛应用。
在核电站中，铀或钚等重核物质被中子轰击后发生裂变，释放出大量的能量，用于产生蒸汽驱动发电机。
3. 实验内容：为了帮助学生更好地理解核裂变的原理和应用，可以进行以下实验：（1）模拟核裂变链式反应实验：使用小球代表原子核，使用细线代表中子，让学生模拟核裂变连锁反应的过程，观察能量的释放和新中子的释放情况。
（2）测量核裂变产生的能量实验：使用探测器测量核裂变反应过程中释放的能量，并与其他能源形式进行对比，让学生了解核裂变能量释放的巨大性。
二、核聚变1. 原理：核聚变是指轻核在高温高压条件下相互碰撞并融合成重核的过程。
核聚变需要高温和高压的环境来克服原子核间的静电斥力，是太阳等恒星中能量释放的原理。
2. 应用：核聚变有很大的应用前景，可以成为未来清洁能源的重要来源。
核聚变不会产生大量的放射性废物，而且燃料是丰富而广泛存在的氢同位素，因此被认为是可持续发展的能源。
3. 实验内容：为了帮助学生更好地了解核聚变的原理和应用，可以进行以下实验：（1）模拟核聚变实验：使用小球代表原子核，让学生模拟核聚变的过程，观察轻核融合成重核的过程，了解核聚变需要高温和高压的环境。
（2）观察聚变反应产生的能量实验：使用热敏电阻或热敏纸等材料，让学生观察核聚变反应释放的能量对温度的影响，了解核聚变释放的能量巨大。
结论:通过核裂变和核聚变的教学设计，学生可以更好地理解这两种核能形式的原理和应用。
通过实验的方式，学生可以亲身体验和观察核裂变和核聚变的过程，加深对核能的理解和认识，培养学生对清洁能源的重视和关注。
人教版高中物理第三册裂变教案
裂变一、教学目标1．知识目标：（1）理解核子平均质量曲线，知道释放核能的两条途径——重核裂变和轻核聚变（2）知道铀核裂变及其链式反应的原理（3）了解核反应堆和核电站的基本原理.2．能力目标：掌握铀核的裂变的核反应方程，会根据其质量亏损计算释放的核能.3．德育目标：通过向学生介绍我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇在核裂变反应研究方面的成就向学生进行爱祖国、爱科学的教育.二、教学重点铀核的裂变及其链式反应核.三、教学难点核子平均质量曲线及其意义.四、教学方法本节内容以教师讲授为主，首先通过研究核子平均质量曲线的特点说明释放核能的两条途径——重核裂变和轻核聚变，然后重点研究铀核的裂变及其链式反应，最后简单介绍核反应堆的原理及其应用——核电站.五、教学用具投影仪及投影片、多媒体辅助教学系统及课件.六、课时安排1 课时七、教学过程（一）引入新课通过上一节的学习，同学们知道在核反应中由于存在质量亏损会释放巨大的核能，那么怎样才能将核能有效的释放出来为人类的生产和生活服务呢？［教师点拨］什么样的核反应才能有效释放核能呢？前面讨论过的原子核的天然衰变及人工转变过程中都有核能的释放，那能不能有效的加以利用呢？［学生思考］…［教师分析］在原子核天然衰变过程中虽然有核能的释放，但由于大多数天然存在的放射性元素的半衰期都很长（铀238的半衰期大约为5亿年，钴60的半衰期也要5.27年），天然衰变过程通常进行的非常缓慢，方程的功率很小，人又无法控制，除了用于医疗和科研，作为能源的实用价值不大.在原子核人工转变过程中，虽然也有核能的释放，但由于作为“炮弹”的入射粒子击中靶核的机会太少了，常常只有几百万分之一，用这样的方法来获得核能是得不偿失的.那怎样有效获得核能呢？这就是本节要研究的问题.（二）进行新课1．释放核能的途径1.1 核子平均质量及其意义［教师点拨］请同学们翻开元素周期表，看看原子核的质量跟原子序数之间有什么关系？［学生回答］随原子序数的增大而增大，但二者并不是简单的正比关系，原子核的质量也不是核子数的整数倍.［教师点拨］想一想，为什么？这是因为核子在结合成原子核时发生质量亏损而造成的，不同的原子核平均每个核子产生的质量亏损不同，因而释放的能量就不同. 核子平均质量越小，其核子结合成原子核时释放的能量就越大，其原子核就越稳定. 可见核子平均质量反映了原子核的稳定程度.核子平均质量——原子核的质量与其核子总数的比值，反应原子核的稳定程度，核子平均质量越小，原子核就越稳定.1.2 核子平均质量曲线（投影图22—12）科学家通过精确的实验研究，得出核子平均质量与原子序数之间的关系有如图22—12所示的关系.［教师点拨］从这个图线中可以得出，原子序数较小的轻核（如D、E、F）和原子序数较大的重核（如A）其核子平均质量都较大，而原子序数处于中间的中等质量的核（如B、C）其平均核子质量较小.1.3 释放核能的方法和途径那么通过什么样的核转变才能使原子核产生质量亏损而释放核能呢？［学生回答］使平均核子质量较大的核转变为平均核子质量较小的核，就可以产生质量亏损而释放核能.［教师点拨］那释放核能的具体途径有哪几种？［学生回答］把较重的原子核使其分裂转化为较轻的原子核，或把几个较轻的原子核结合成较重的原子核.［教师总结］把较重的原子核使其分裂成较轻原子核而释放核能的核反应叫裂变，把较轻的原子核结合成较重原子核而释放核能的核反应叫聚变.·释放核能的方法——产生质量亏损的核反应·释放核能的途径——裂变和聚变2．铀核的裂变2.1 铀核的裂变反应：1939年（德国）哈恩和斯特拉斯曼首次发现：23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n说明：裂变产物不是惟一确定的，有时还会发生三分裂或四分裂.我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇1946年在巴黎首次发现了铀的三分裂和四分裂，这是我国科学家在核裂变研究中做出的重要贡献.不过三分裂和四分裂发生的几率很小，分别为二分裂的千分之三和万分之三.2.2 释放的核能［学生活动］计算铀核裂变的质量亏损：裂变前的质量：mU=390.3139×10-27 kg，mn＝1.6749×10-27 kg裂变后的质量：mBa=234.0016×10-27 kg，mKr=152.6047×10-27 kg，3mn=5.0247×10-27 kg，质量亏损：Δm＝（mU＋mn）－（mBa＋mKr＋3mn）＝0.3578×10-27 kg释放核能：ΔE＝Δmc2＝201 MeV，平均每个核子释放能量约1 MeV.说明：如果按照一个铀核裂变释放200 MeV的能量来估算，1 kg铀全部裂变放出的核能就相当于2500 t优质煤完全燃烧时释放的化学能，可见核能是多么巨大的能源.3.链式反应一般说来，一个铀核裂变总要释放2～3个中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样裂变反应就会不断的进行下去，这就是链式反应如图22—13所示.［电脑动画演示链式反应的过程］［教师点拨］如果对链式反应不加以人工控制，那么它的反应速度将呈几何级数增加，大量的铀核在极短时间内全部裂变就会释放巨大的能量形成爆炸，这就是原子弹的原理.为了使裂变反应的能量平稳的释放，为人类的生产和生活服务，科学家发明了核反应堆并用于发电，这就是核电站.3．核反应堆及核电站［学生自学，了解以下问题］3.1 核反应堆——用人工控制链式反应的装置.3.2 核反应堆的构造原理（投影图22—14）（1）铀棒（核燃料）：天然铀或浓缩铀在天然铀中主要有两种同位素，其中99.3％是铀238，0.7％是铀235，铀235俘获各种能量的中子都能发生裂变，而且俘获能量低的中子（慢中子）发生裂变的几率较大，而铀238只有俘获能量大于1 MeV 的快中子才能发生裂变，并且几率很小.因此通常用浓缩铀235作为核反应堆的燃料.（2）减速剂：石墨、重水或普通水由于裂变产生的中子速度都很大，不容易使铀235发生裂变，因此要在铀棒周围放上减速剂，使快中子跟减速剂的原子核发生碰撞能量减少，变成慢中子.常用的减速剂有石墨、重水或普通水.（3）控制棒：镉棒控制棒通过插入的深度来调节中子的数目以控制链式反应的速度.由于镉具有很强的吸收中子的能力，控制棒通常用镉做成.3.3 核电站：利用核能发电的电站（1）能量转换：通过核反应堆将核能转化为热能，再通过汽轮机将热能转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能.（2）世界各国核电发展情况简介.（3）核电站的核辐射防护及核废料处理.（三）小结本节通过核子平均曲线，说明了释放核能的两条途径——裂变和聚变，重点讨论了裂变及其链式反应的原理，了解了核反应堆的构造原理及其应用——核电站. （四）布置作业阅读课后材料《增殖反应堆》（五）板书设计1．释放核能的途径1.1 核子平均质量及其意义核子平均质量——原子核的质量与其核子总数的比值，反应原子核的稳定程度，核子平均质量越小，原子核就越稳定.1.2 核子平均质量曲线及其特点：两头大中间小.1.3 释放核能的方法和途径——重核裂变或轻核聚变.2．铀核的裂变2.1 铀核的裂变反应：1939年（德国）哈恩和斯特拉斯曼首次发现23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n2.2 释放的核能：ΔE＝Δmc2＝201 MeV，平均每个核子释放能量约1 MeV2.3 链式反应3．核反应堆及核电站3.1 核反应堆——用人工控制链式反应的装置.3.2 核反应堆的构造原理（1）铀棒（核燃料）：天然铀或浓缩铀（2）减速剂：石墨、重水或普通水（3）控制棒：镉棒3.3 核电站：利用核能发电的电站.（1）能量转换：核能转化为电能（2）优点：消耗燃料少，功率大（3）核辐射防护及核废料处理★教学体会思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。
高中物理第四章原子核4.5裂变和聚变教案粤教版选修3_8
4.5 裂变和聚变课堂互动三点剖析一、对铀核裂变的正确理解（1）发现：1939年德国物理学家哈恩与斯特拉斯曼利用中子轰击铀核时，发现了铀核的裂变,向核能的利用迈出了第一步.（2）核反应方程：U 23592+n Kr Ba n 10923614156103++−→−(3)裂变的解释：当中子进入铀235后，便形成了处于激发态的复核 .复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状，核子间的距离增大，因而核力减弱，使得核由于质子间的斥力作用而不能恢复原状，这样就分裂成几块，同时放出2—3个中子；这些中子又引起其他的铀核裂变，这样，裂变就会不断进行下去，释放出越来越多的核能.这就叫链式反应，如图4-5-1所示.图4-5-1（4）临界体积：能发生链式反应的铀块的最小体积叫它的临界体积，要发生核反应，就必须使中子击中铀核，而核的体积很小，那么在铀块不太大的情况下，中子容易在通过铀核时碰不到而跑到铀块外，因此，要发生链式反应，铀块的体积必须大于某一值，即临界体积.二、对聚变的理解（1）定义：轻核结合成质量较大的原子核的反应叫聚变，聚变反应又叫热核反应.（2）聚变反应方程式：H 21+H 31−→−He 42+n 10 应用实例：原子弹爆炸时，就能产生这样的高温，然后就可以引起核的聚变，氢弹就是根据这样的原理制成的.氢弹内部相当于还有一颗小原子弹.各个击破【例1】 关于铀核裂变，下述说法正确的是（ ）A.铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核B.铀核裂变时还能同时释放2—3个中子C.为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235D.铀块的体积对产生链式反应无影响解析：铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出几个中子，铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，且可以俘获各种能量的中子而引起裂变；而铀238只有俘获能量在1 MeV 以上的中子时才能引起裂变，且裂变的概率小；引起链式反应，须使铀块体积越过临界体积.故选项B 、C 两项正确.答案：BC类题演练用中子轰击铀核（U 23592），其中的一个可能反应是分裂成钡（Ba 14156）和氪（Kr 9236）两部分，放出3个中子.各个核和中子的质量如下：m U =390.313 9×10-27 kg,m n =1.674 9×10-27 kgm Ba =234.001 6×10-27 kg,m kr =152.604 7×10-27 kg试写出核反应方程，算出反应中释放的核能.解析：根据反应前后核的质量数守恒、核电荷数守恒和反应中的能量守恒，就可以写出核反应方程.根据核反应前后的质量亏损，用爱因斯坦的质能方程就可算出释放的核能.此铀核裂变方程为n 10+n Kr Ba U 10923614156235923++−→−则核反应前后的质量亏损为Δm=m U +m n -m Ba -m Kr -3m n =0.357 8×10-27 kg由爱因斯坦的质能方程可得释放的核能为ΔE=Δmc 2=0.357 8×10-27×（2.997 9×108）2 J=3.215 7×10-11 J答案：n 10+n Kr Ba U 10923614156235923++−→− 3.245 7×10-11 J 【例2】 以下说法正确的是（ ）A.聚变是裂变的逆反应B.如果裂变释放能量，则聚变反应必定吸收能量C.聚变须将反应物加热至数百万度以上高温，显然是吸收能量D.裂变与聚变均可释放巨大能量解析：从形式上看，裂变与聚变似乎是互为逆反应，但其实不然，因为两者的反应物与生成物全然不同.裂变是重核分裂成中等核，而聚变则是轻核聚合成为次轻核，无直接关联，并非互为逆反应.既然裂变与聚变不是互为逆反应，则在能量的流向上也不必相反.诚然，要实现聚变反应，必须使参加反应的轻核充分接近，需要数百万度高温提供能量.但聚变反应一旦实现，所释放的能量远大于所吸收的能量.因此，总的说来，聚变反应还是释放热量，故D 项正确.答案：D。
《裂变、聚变》教案
《裂变、聚变》教案一、教学目标：1. 知识与技能：（1）了解原子的结构和原子核的组成；（2）掌握裂变和聚变的概念及其区别；（3）了解核能的利用和应用，以及核能对人类社会的影响。
2. 过程与方法：（1）通过观察模型和图片，加深对原子结构和原子核组成的理解；（2）通过对比分析，掌握裂变和聚变的特点和区别；（3）通过收集资料和讨论，了解核能的利用和应用前景。
3. 情感态度价值观：（1）培养学生对科学的热爱和好奇心，激发学生对核能研究的兴趣；（2）使学生认识到核能的利与弊，培养学生的社会责任感。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：（1）原子的结构和原子核的组成；（2）裂变和聚变的概念及其区别；（3）核能的利用和应用，以及核能对人类社会的影响。
2. 教学难点：（1）原子核的组成和裂变、聚变的过程；（2）核能的利用和应用技术。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解原子的结构和原子核的组成，裂变和聚变的概念及其区别，核能的利用和应用，以及核能对人类社会的影响；2. 演示法：观察模型和图片，加深对原子结构和原子核组成的理解；3. 对比分析法：通过对比分析，掌握裂变和聚变的特点和区别；4. 讨论法：收集资料和讨论，了解核能的利用和应用前景。
四、教学准备：1. 模型和图片：准备相关的原子结构模型和原子核组成图片；2. 资料：收集有关核能利用和应用的资料；3. 课件：制作课件，辅助讲解和展示相关内容。
五、教学过程：1. 导入新课：通过展示原子结构模型和原子核组成图片，引导学生思考原子的内部结构及其组成；2. 讲解原子的结构和原子核的组成：详细讲解原子的结构，包括原子核和电子云，以及原子核的组成，包括质子和中子；3. 讲解裂变和聚变的概念及其区别：阐述裂变和聚变的定义，通过对比分析，让学生掌握裂变和聚变的特点和区别；4. 讲解核能的利用和应用，以及核能对人类社会的影响：介绍核能的利用方式，如核电站和核武器，以及核能对人类社会的利与弊；5. 课堂小结：总结本节课的重点内容，布置作业，引导学生深入思考核能的利用和应用前景。
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高中物理裂变、聚变教案
课题引入
1、核反应有些释放能量，有些吸收能量，人们想利用核能，当然必须选那些释放核能的核反应。
什么样的核反应能释放核能呢？利用天然放射性放射性元素的衰变行吗？例如
U 238在α衰变时放出的α粒子具有4.18MeV的能量，但它的半衰期很长，达4.49亿年，衰变非常缓慢，功率太小。
利用人工转变行吗？例如
①可放出能量5.6MeV；
②可放出能量4.8MeV；
但粒子击中原子核的概率太低，只有百万分之一、二。
实在得不偿失！有哪些核反应才真正具有实用价值呢？
2、说明有些重核分裂成中等质量的核，有些轻核结合成中等质量的核都能发生质量亏损放出巨大能量。
物理学中，把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应叫裂变，把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫聚变。
本节（包括课本第六节、第七节）介绍裂变和聚变。
重难点分析
1、裂变和聚变
精确的研究表明原子核中核子的平均质量跟原子序数的关系，如人教社教材中图24-11所示，这个图线是解释那些核反应释放能量的根据。
这个图线表达了原子核组成的重要规律。
按图线分析可知，怎样的反应有质量亏损是释放能量的，从而明确：裂变是重核分裂为质量较小的核，释放核能的反应；聚变是轻核结合为质量较大的核释放出核能的反应.
2、铀核的裂变
铀核的裂变，一般分裂为两个中等质量的核，叫二分裂，产物是多种多样的，一种典型的反应如下述核反应方程所示：
（也有三分裂、四分裂现象，但出现的概率极低，约为二分裂的千分之三和万分之三。
）
这个核反应的结果中，又释放出2-3个中子，这些中子又会引起其他原子核的裂变，形成链式反应，使裂变继续下去。
当然维持链式反应是要有一定条件的，这个条件是，每次裂变产生的中子，至少平均有一个能再度引起裂变反应。
这些中子，有的可能被杂质吸收，有可能穿出裂变物质体外，因而不能引起新的裂变发生。
为维持链式反应要减少裂变物质
中的杂质，增大裂变物质的体积。
可以简单介绍临界体积、临界质量的概念，纯U235球形的直径约4.8cm就达到了临界体积，其临界质量大约1kg左右.
根据质能方程可以计算出上述裂变反应释放的能量为201MeV. 铀核的每个核子平均释放约1MeV.
3、核电站
利用核能发电的核心设施是核反应堆. 核反应堆是用人工控制链式反应的装置，教学中要重点讲述用人工方法控制链式反应速度的原理。
其构造可利用挂图，分五部分予以介绍. （1）铀棒. 由浓缩铀制成，作为核燃料
（2）减速剂：常用的减速剂有石墨、重水等，使裂变中产生的快中子（能量在0.1-20MeV，平均约为2MeV）减速为慢中子（能量约为MeV），因为铀235裂变需要的是慢中子，只有通过减速，才能维持链式反应的进行.
（3）控制棒：用镉制成. 镉吸收中子的能力很强，调节镉棒插入的深度，改变吸收中子的数量，达到控制链式反应速度的目的.
（5）冷却剂，常用水，液体钠等，在反应堆内外循环流动，把反应堆产生的热能传出去用以发电，同时降温，保证安全.
4、聚变
聚变时平均每个核子释放的能量是裂变时的3-4倍（可以通过质能方程计算一下：
释放17.6MeV平均每个核子释放3.52MeV）
产生轻核聚变的条件是高温。
必须使轻核具有很大的动能，才能使它们接近到10－15m发生聚变.。