高中物理 核聚变精品教案
高中物理核聚变的条件教案
高中物理核聚变的条件教案教学目标：1. 了解核聚变的基本概念和原理2. 掌握实现核聚变所需的条件3. 认识核聚变在太阳等恒星中的重要性教学准备：1. 教材资料：有关核聚变的相关知识点2. 实验器材：示波器、真空室等3. 多媒体设备：投影仪、PPT等教学过程：一、导入（5分钟）教师通过展示太阳能等能源的重要性引入核聚变的话题，引发学生对核聚变的好奇和兴趣。
二、讲解核聚变的概念和原理（15分钟）1. 介绍核聚变的概念，即两个轻核融合成一个更重的核，释放出大量能量。
2. 讲解核聚变的原理，包括核聚变过程中涉及的核反应和能量释放机制。
三、探究核聚变的条件（20分钟）1. 分组讨论：让学生自由讨论实现核聚变所需的条件，并列出关键条件。
2. 总结归纳：引导学生总结并归纳所列条件，如高温、高密度等。
四、实验演示（15分钟）1. 展示核聚变实验装置，并通过实验演示展示核聚变的过程和条件。
2. 引导学生观察实验现象，并就实验过程中的条件进行讨论和分析。
五、小结与拓展（10分钟）1. 总结核聚变的条件，强调核聚变在能源产生中的重要性。
2. 拓展讨论核聚变在太阳等恒星中的应用和意义，引导学生思考核聚变在宇宙中的普遍性。
六、作业布置（5分钟）布置作业：要求学生对核聚变的条件进行总结和归纳，并撰写一篇关于核聚变在太阳中的应用的文章。
教学反思：通过本节课的教学，学生应该能够掌握核聚变的基本概念和原理，了解实现核聚变所需的条件，并认识核聚变在太阳等恒星中的重要性。
同时，教师需要关注学生的学习兴趣和思维能力，引导学生进行积极的讨论和思考，提高学生的学习主动性和创造性。
人教版高中物理教案-核聚变
第十九章原子核新課標要求1．內容標準（1）知道原子核的組成。
知道放射性和原子核的衰變。
會用半衰期描述衰變速度，知道半衰期的統計意義。
（2）瞭解放射性同位素的應用。
知道射線的危害和防護。
例1 瞭解放射性在醫學和農業中的應用。
例2 調查房屋裝修材料和首飾材料中具有的放射性，瞭解相關的國家標準。
（3）知道核力的性質。
能簡單解釋輕核與重核內中子數、質子數具有不同比例的原因。
會根據質量數守恆和電荷守恆寫出核反應方程。
（4）認識原子核的結合能。
知道裂變反應和聚變反應。
關注受控聚變反應研究的進展。
（5）知道鏈式反應的發生條件。
瞭解裂變反應堆的工作原理。
瞭解常用裂變反應堆的類型。
知道核電站的工作模式。
（6）通過核能的利用，思考科學技術與社會的關係。
例3 思考核能開發帶來的社會問題。
（7）初步瞭解恒星的演化。
初步瞭解粒子物理學的基礎知識。
例4 瞭解加速器在核子物理、粒子物理研究中的作用。
2．活動建議：（1）通過查閱資料，瞭解常用的射線檢測方法。
（2）觀看有關核能利用的錄影片。
（3）舉辦有關核能利用的科普講座。
新課程學習19．7 核聚變★新課標要求（一）知識與技能1．瞭解聚變反應的特點及其條件.2．瞭解可控熱核反應及其研究和發展.3．知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量,如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。
（二）過程與方法通過讓學生自己閱讀課本，培養他們歸納與概括知識的能力和提出問題的能力（三）情感、態度與價值觀1．通過學習，使學生進一步認識導科學技術的重要性，更加熱愛科學、勇於獻身科學。
2．認識核能的和平利用能為人類造福，但若用於戰爭目的將給人類帶來災難，希望同學們努力學習，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。
★教學重點聚變核反應的特點。
★教學難點聚變反應的條件。
★教學方法教師啟發、引導，學生討論、交流。
★教學用具：多媒體教學設備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。
★課時安排1 課時★教學過程（一）引入新課教師：1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。
人教版选修(3-5)《核聚变》学案
人教版选修(3-5)《核聚变》学案．7 核聚变【知识要点】（一）核聚变1.聚变聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变。
2.轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平均每个核子释放的能量就更大例氢的聚变反应：2H+21H→31He+11H+4 MeV、12H+31H→42He+10n+17.6 MeV1释放能量：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3.核聚变发生的条件微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10-15 m，要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。
宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。
4.两种核聚变实例：（1）氢弹；（2）太阳（二）受控热核反应1.聚变与裂变相比有很多优点第一、轻核聚变产能效率高第二、地球上聚变燃料的储量丰富第三、是轻核聚变反应更为安全、清洁。
2. 科学家设想的受控热核反应有两种方案：即磁约束和惯性约束【典型例题】例：三个α粒子结合成一个碳12 6C，已知碳原子的质量为12.0000 u，氦原子的质量为4.0026 u．(1 u＝1.66×10－27 kg)(1)写出核反应的方程；(2)这个核反应放出的能量是多少焦？(3)这个能量合多少MeV?解析：(1)342He―→12 6C＋ΔE(2)Δm＝3×4.0026 u－12.0000 u＝0.0078 uΔm＝0.0078×1.66×10－27 kg＝12.948×10－30 kgΔE＝Δmc2≈1.165×10－12 J(3)ΔE＝1.165×10－12/(1.6×10－19) eV≈7.28×106 eV＝7.28 MeV【巩固练习】1．把两个质量较________的原子核结合成质量较________的原子核的过程叫_______________，由于这种反应需要在几百万度的高温下进行，所以也叫_________________。
高中物理概念核聚变教案
高中物理概念核聚变教案教案范本教学目标：1. 了解核聚变的定义和原理；2. 掌握核聚变在太阳等恒星中的重要作用；3. 理解核聚变在地球上的应用。
教学重点：1. 核聚变的定义和原理；2. 核聚变在太阳等恒星中的作用；3. 核聚变在地球上的应用。
教学难点：1. 理解核聚变过程中的能量转化；2. 掌握核聚变在太阳等恒星中的核心作用。
教学过程：一、核聚变的定义和原理（15分钟）1. 介绍核聚变的概念和定义；2. 解释核聚变是指两个轻核聚合成一个较重的核的过程；3. 讲解核聚变是放出能量的过程，是一种巨大的能源。
二、核聚变在太阳等恒星中的作用（20分钟）1. 介绍太阳的能量来源是核聚变；2. 解释太阳中氢原子核融合成氦原子核释放出大量的能量；3. 讲解核聚变是维持太阳恒星运行的能源。
三、核聚变在地球上的应用（20分钟）1. 介绍地球上的核聚变实验；2. 解释核聚变在地球上的应用可以产生清洁、高效的能源；3. 讲解核聚变在地球上广泛应用的前景。
四、核聚变实验（25分钟）1. 给学生展示一些核聚变实验的视频；2. 让学生做实验演示，体验核聚变的过程；3. 引导学生思考核聚变的未来应用。
五、课堂小结（10分钟）1. 复习核聚变的定义和原理；2. 总结核聚变在太阳和地球上的重要作用；3. 引导学生思考核聚变的未来发展。
六、作业布置（5分钟）1. 布置学生阅读相关资料，了解更多关于核聚变的知识；2. 撰写一篇关于核聚变的作文，表达对于核聚变的看法和未来展望。
教学反思：通过本节课的学习，学生能够全面了解核聚变的概念、原理和应用，增强对核聚变的兴趣和认识。
同时，通过核聚变实验的演示和讨论，培养学生的实验能力和动手能力，激发学生的创新和探索精神。
在未来的教学中，可以结合实际案例和科技发展，进一步深化学生对核聚变的理解和应用。
7核聚变-人教版选修3-5教案
核聚变-人教版选修3-5教案一、教学目标1.理解核聚变的概念和过程，知道核聚变与核裂变的区别；2.掌握星际燃料的重要性以及在应用领域的运用；3.知道当前核聚变研究的发展现状；4.能够描述人类社会开展核聚变研究的原因以及对环境的影响；5.发展学生探究性学习兴趣，提高其解决问题和思辨能力。
二、教学重点1.核聚变的概念和过程；2.星际燃料的重要性；3.核聚变对环境的影响。
三、教学难点1.核聚变与核裂变的区别；2.发展学生探究性学习兴趣。
四、教学内容和方法1. 核聚变的概念和过程（1）核聚变的概念核聚变是指两个或两个以上轻核聚合成一个更重的核的过程。
（2）核聚变的过程当轻核相互靠近时，会因为相互作用力而相互吸引，继续靠近以至于两个核接触成为一个整体。
但是，由于轻核的质子数量比中重核的质子数量更多，所以两个核相互吸引而接近时，会因为静电斥力而产生反作用力。
如果此时两个核的接触能量足够大，就可以克服反作用力将两个核结合为一个新核，同时放出能量。
2. 星际燃料的重要性（1）星际燃料的定义星际燃料是指用于星际飞行的燃料。
（2）星际燃料的重要性随着现代航天和探险的发展，星际燃料的需求日益增大。
核聚变作为一种高效、清洁的能源产生方式，能够大大改善星际燃料的能源消耗和排放问题。
3. 核聚变对环境的影响（1）核聚变对环境的影响核聚变是一种高效而清洁的能源产生方式，不会产生明显的环境问题。
但从长远来看，核聚变可能会对环境造成影响。
（2）防止核聚变对环境的影响在开展核聚变研究和应用的过程中，需要遵循“安全第一”的原则，制定出相应的应对对策，防止核聚变对环境及人类造成潜在的威胁。
五、教学评价在教学过程中，应该积极发展学生的探究性学习兴趣，鼓励和支持学生自发地提出自己的独特见解和想法，用思辨和探究的方式来解决问题。
此外，还应增强学生的沟通能力和合作精神，在小组学习和研究中互相交流和协作，共同制定有效学习方案，提高学习效率和成果。
教科版选修3《核聚变》教案及教学反思
教科版选修3《核聚变》教案及教学反思一、教案编写1.教学目标本次教学旨在让学生了解核聚变的基本原理、重要意义和实际应用，并培养学生的科学思维和实验操作能力。
2.教学重点（1）核聚变的基本原理与过程；（2）核聚变在能源、军事和医学等方面的实际应用；（3）国家在核聚变领域的发展现状及前景。
3.教学难点（1）核聚变的物理原理及实验方法；（2）核聚变与能源、环境等方面的关系。
4.教学内容第一部分：引入1.引入核聚变与核裂变的概念，引出本节课所要学习的核聚变内容。
2.展示慢化中子如何引发核聚变的实验过程，引导学生了解核聚变的科学基础。
第二部分：探究核聚变的基本原理1.通过教师引导和学生参与的方式，简单了解原子核与核力的基本概念。
2.介绍核聚变的基本原理和过程，让学生了解核聚变产生能量的原理。
3.辅以课件及图片演示，让学生更好的理解核聚变的原理与过程。
第三部分：研究核聚变的实际应用1.介绍核聚变在能源、军事和医学等方面的实际应用。
2.通过展示相关实验装置及相关应用案例，引导学生进一步了解核聚变在实际中的应用价值。
第四部分：探究核聚变在环境和国家发展中的作用1.介绍核聚变与能源、环境等方面的关系。
2.介绍当前国家在核聚变领域的发展现状及前景。
3.引导学生深入思考核聚变对人类发展和环境保护的重要性。
5.教学方式课堂讲授、讨论和小组合作。
6.教学时间2课时（90分钟）。
7.教学评价以学生讨论和小组合作成果为主，加以自我评价。
二、教学反思在本节课的教学过程中，教师采取了多种教学方式，引导学生学习和参与讨论。
通过引入实验装置及案例，让学生从多个角度全面了解核聚变的基本原理和实际应用。
小组合作环节更是提高了学生学习的积极性和参与度，让学生在小组合作中互相学习和共同进步。
但是，在教学过程中，也存在一些问题。
首先，因为此次教学涉及的内容较多，时间不够充裕，有些内容没有得到充分的阐述，需要加强训练和实践。
其次，课堂讨论环节的组织和引导还不够充分，需要更好的组织和引导。
高中物理核聚变教案设计
中学物理核聚变教案设计核聚变(nuclear fusion)，又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。
接下来是为大家整理的中学物理核聚变教案设计，希望大家喜爱!中学物理核聚变教案设计一新课标要求1.内容标准(1)知道原子核的组成。
知道放射性和原子核的衰变。
会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。
(2)了解放射性同位素的应用。
知道射线的危害和防护。
例1 了解放射性在医学和农业中的应用。
例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。
(3)知道核力的性质。
能简洁说明轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的缘由。
会依据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
(4)相识原子核的结合能。
知道裂变反应和聚变反应。
关注受控聚变反应探讨的进展。
(5)知道链式反应的发生条件。
了解裂变反应堆的工作原理。
了解常用裂变反应堆的类型。
知道核电站的工作模式。
(6)通过核能的利用，思索科学技术与社会的关系。
例3 思索核能开发带来的社会问题。
(7)初步了解恒星的演化。
初步了解粒子物理学的基础学问。
例4 了解加速器在核物理、粒子物理探讨中的作用。
2.活动建议：(1)通过查阅资料，了解常用的射线检测（方法）。
(2)观看有关核能利用的录像片。
(3)举办有关核能利用的科普讲座。
新课程学习19.7 核聚变★新课标要求(一)学问与技能1.了解聚变反应的特点及其条件.2.了解可控热核反应及其探讨和进展.3.知道轻核的聚变能够释放出许多的能量，假如能加以限制将为人类供应广袤的能源前景。
(二)过程与方法通过让学生自己阅读课本，培育他们归纳与概括学问的实力和提出问题的实力(三)情感、看法与价值观1.通过学习，使学生进一步相识导科学技术的重要性，更加酷爱科学、勇于献身科学。
2.相识核能的和平利用能为人类造福，但若用于斗争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。
★教学重点聚变核反应的特点。
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。
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核聚变
（一）知识与技能
1．了解聚变反应的特点及其条件.
2．了解可控热核反应及其研究和发展.
3．知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。
（二）过程与方法
通过让学生自己阅读课本，培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力
（三）情感、态度与价值观
1．通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加热爱科学、勇于献身科学。
2．认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。
★教学重点
聚变核反应的特点。
★教学难点
聚变反应的条件。
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功。
从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功，我国仅用了两年零八个月。
前苏联用了四年，美国用了7年。
氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。
这节课我们就来研究聚变的问题.
学生：学生认真仔细地听课
点评：通过介绍我国第一氢弹爆炸，激发同学们的爱国热情。
（二）进行新课
1．聚变及其条件
提问：请同学们阅读课本第一段，回答什么叫轻核的聚变？
学生仔细阅读课文
学生回答：两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变。
投影材料一：核聚变发展的历史进程［1］
提问：请同学们再看看比结合能曲线（图19.5-3），想一想为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能？
让学生了解聚变的发展历史进程。
学生思考并分组讨论、归纳总结。
学生回答：因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平均每个核子释放的能量就更大点评：学生阅读课本，回答问题，有助于培养学生的自学能力。
教师归纳补充：
（1）氢的聚变反应：
2 1H+2
1
H→3
1
He+1
1
H+4 MeV、
2 1H+3
1
H→4
2
He+1
n+17.6 MeV
（2）释放能量：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
提问：请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件？
学生阅读教材，分析思考、归纳总结并分组讨论。
得出结论
微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10-15 m，要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。
宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。
点评：从宏观和微观两个角度来考虑核聚变的条件，有助于加深理解。
教师说强调：聚变反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以维持反应持续进行下去，在短时间释放巨大的能量，这就是聚变引起的核爆炸。
教师补充说明：
（1）热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳和很多恒星的内部温度高达107K以上，因而在那里进行着激烈的热核反应，不断向外界释放着巨大的能量。
太阳每秒释放的能量约为3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十亿分之一。
太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。
它每秒有７亿吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是400万吨。
科学家估计，太阳的这种“核燃烧”还能维持90亿~100亿年。
当然，与人类历史相比，这个时间很长很长！
教师：希望同学们课后查阅资料，了解更多的太阳能有关方面的知识及其应用。
（2）上世纪四十年代，人们利用核聚变反应制成了用于战争的氢弹，氢弹
是利用热核反应制造的一种在规模杀伤武器，在其中进行的是不可控热核反应，它的威力是原子弹的十几倍。
提问：氢弹爆炸原理是什么？
学生阅读教材：课本图19.7-1是氢弹原理图，它需要用原子炸药来引爆，以获得热核反应所需要的高温，而这些原子炸药又要用普通炸药来点燃。
［教师点拨］
［录像］氢弹的构造简介及其爆炸情况。
根据你收集的资料，还能通过什么方法实现核聚变？
学生回答：日英开发出激光核聚变新方法、有人提出利用电解重水的方法实现低温核聚变。
点评：学生自学看书，自己归纳总结，
有助于培养学生分析问题、解决问题的能力，逐步提高学生的归纳总结能力。
2．可控热核反应
（1）聚变与裂变相比有很多优点
提问：目前，人们还不能控制核聚变的速度，但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应，以使核聚变造福于人类。
我国在这方面的研究和实验也处于世界领先水平。
请同学们自学教材，了解聚变与裂变相比有哪些优点？
投影材料二[2]：可控热核反应发展进程
例：一个氘核和一个氚核发生聚变，其核反应方程是21H+31H →42He+10n ，其中氘核的质量：m D =2.014 102 u 、氚核的质量：m T =3.016 050 u 、氦核的质量：m α=4.002 603 u 、中子的质量：m n =1.008 665 u 、1u=1.660 6×10-27kg ，e = 1.602 2×10-19C ，请同学们求出该核反应所释放出来的能量。
学生计算：
根据质能方程，释放出的能量为：
MeV eV c m m m m mc E n T D 6.1710
6022.1)103(106606.10186.0)(19
2
8272
2
=⨯⨯⨯⨯⨯=--+=∆=∆--α 教师点拔：平均每个核子放出的能量约为 3.3MeV ，而铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV 。
总结：聚变与裂变相比，这是优点之一，即轻核聚变产能效率高。
教师点拔：常见的聚变反应：21H+21H →31He+11H+4MeV 、 21H+31H →42He+10n+17.6 MeV 。
在这两个反应中，前一反应的材料是氘，后一反应的材料是氘和氚，而氚又是前一反应的产物，所以氘是实现这两个反应的原始材料，而氘是重水的组成部分，在覆盖地球表面三分之二的海水中是取之不尽的。
从这个意义上讲，轻核聚变是能源危机的终结者。
总结：聚变与裂变相比，这是优点之二，即地球上聚变燃料的储量丰富。
如1L 海水中大约有0.03g 氘，如果发生聚变，放出的能量相当于燃烧300L 汽油。
聚变与裂变相比，优点之三，是轻核聚变反应更为安全、清洁。
实现核聚变需要高温，一旦出现故障，高温不能维持，反应就自动终止了。