物理选修3-5教学案核聚变教案

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人教版选修(3-5)《核聚变》学案

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_________________。

核聚变-陕西省蓝田县前卫中学高中物理选修3-5教案

核聚变-陕西省蓝田县前卫中学高中物理选修3-5教案

课题: 19.7核聚变教学目标知识与技能:1.了解聚变反响的特点及其条件.[来源:]2.了解受控热核反响及其研究和开展.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。

过程与方法通过重核裂变和轻核聚变的比拟分析,培养学生运用科学的物理方法学习新知。

通过阅读教材培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。

情感、态度与价值观1.通过学习,使学生了解我国两弹研制的过程和意义。

增强学生的爱国情感和自豪感。

通过了解我国在相关领域的研究,进一步认识导科学技术在国防、生活生产中的重要性,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,但假设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。

教学重点及难点教学重点:聚变核反响的特点。

教学难点:聚变反响的条件。

教学过程教师活动学生活动设计意图〔一〕引入新课教师:回忆我国科学研究的辉煌历史,伴随着蘑菇云的升起,我国于1964年,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成功引爆,我国仅用了两年零八个月。

这使得全世界为之惊叹,这大大提升了我国的国际地位。

而氢弹爆炸确是通过轻核聚变来实现的。

就让我们踏着先辈的足迹,怀着科学的精神来共同探究人教版选修3-5第十九章第七节?核聚变?.〔二〕进行新课[来源:Z&xx&]教师:请同学们将教材翻到88页,经过预习后,请大家说说什么叫做核聚变?跟随教师对历史进行回忆,与自身的知识储藏进行融合学生在预习的根底上进行答复学生:两个轻核结合成质量较大的核,这样的核反响叫做核聚变。

学生听取教师回忆我国科学研究的历史过程中激发学生的爱国主义情怀和民族自豪感。

在课堂上可以展示预习的成果,更好的切入本节课的内容。

教师:经过重核裂变的学习,请同学们回忆一下:①重核裂变中为什么会释放能量?②怎样计算释放的能量?[来源:学科网]③裂变过程中遵循怎样的守恒?教师:轻核聚变会不会也有着同样的规律呢?[来源:学科网]幻灯片中展示两幅图片通过这两1、回忆前几节学过的内容,回忆重荷的裂变的特点,答复相应的问题2、猜测轻核聚变这样学生在回忆重核裂变知识的根底上再次明确核反响中释放能量的原因以及其中的守恒关系,幅图像大家分析一下你能得到怎样的规律呢?图一:核子平均质量和原子序数之间的关系图二:比结合能和质量数之间的关系教师:通过重核裂变轻核聚变两个角度进行分析后,大家来总结一下这两个核反响有什么共同点呢?小组同学进行讨论并总结。

物理鲁科版选修3-5学案:知识导航第四章第3节核聚变含解析

物理鲁科版选修3-5学案:知识导航第四章第3节核聚变含解析

第3节 核聚变思维激活太阳会“死亡”吗?提示:太阳是一颗黄矮星,黄矮星的寿命大致为100亿年,目前太阳大约50亿岁.随着太阳的衰老,其光度会稳定增加.在未来大约50亿年之内,太阳内部的氢元素几乎会全部消耗,太阳的核心将发生坍缩,导致温度上升,这一过程将一直持续到太阳开始把氦元素聚变成碳元素。

由于氦燃烧产生的能量比氢燃烧产生的能量多,因此太阳的外层将膨胀,并且把一部分外层大气释放到太空中.当转向新燃料的过程结束时,太阳的质量将会稍微下降,外层将延伸到地球或者火星目前运行的轨道处(这是由于太阳质量的下降,这两颗行星将会离太阳更远)。

由于太阳能量的增长与半径的增长不相称,太阳表面的温度将比现在低,从而变成一颗红巨星。

这颗红巨星再经过几十亿年后,氦燃料也将消耗完毕.像第一次消耗完氢燃料一样,太阳的内核又会收缩,内部温度上升.对于很大的恒星来说,这一次坍缩会导致碳元素的聚变。

然而,由于太阳的质量不足以产生碳聚变,这样它将变成一颗白矮星.随着内部温度和光度的降低,最终变成一颗不发光的黑矮星。

自主整理 1。

轻核聚变由轻核结合成质量较大的核叫__________. 例子:H 12+H 31→He 42+n 10+17。

6 MeV ,平均每个核子释放3.52 MeVH 31+H11→He 42+19。

2 MeV ,平均每个核子释放4.8 MeV平均每个核子在聚变放出的能量大约是裂变放出能量的__________.2.可控热核聚变反应(1)产生轻核聚变的条件要使轻核发生聚变,必须使原子核距离在___________的范围内,产生轻核聚变的条件是___________.必须使轻核具有很大的动能,才能使它们接近到10—15 m发生聚变。

因此聚变又叫___________。

太阳内部和许多恒星内部都在激烈地进行热核反应,辐射出大量的能量.(2)热核反应和裂变反应相比,具有许多优越性.热核反应释放能量比裂变反应________;热核反应产生放射性物质处理起来比裂变反应产生放射性物质________;热核反应用的氘,储量丰富;轻核聚变更安全,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.(3)受控热核反应:对反应采用________和________.我国自行研制可控热核反应装置“________”于1984年9月启动.具有国际先进水平的可控热核反应实验装置“________”于1994年安装成功,标志我国在研究可控热核反应方面具有一定的实力.可控热核反应将为人类提供更为巨大的能源.高手笔记1.使核发生聚变反应,必须使它们接近到10-15 m.由于原子核带正电,要使它们接近到这种程度,必须克服电荷之间的很大的斥力作用,这就要使核具有很大的动能才行。

7核聚变-人教版选修3-5教案

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。

高中物理选修三5.4核裂变和核聚变教案1

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。

人教版高中物理选修(3-5)-19.7《核聚变》名师教案

人教版高中物理选修(3-5)-19.7《核聚变》名师教案

19.7 核聚变江苏省启东中学黄卫华【核心素养】通过《核聚变》的学习过程,使学生进一步认识到科学技术的重要性,更加热爱科学。

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释放的能量而作出自己的努力。

【教学目标】1.知道核聚变概念和核聚变反应的特点及其条件,能写出聚变方程并计算核能。

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。

【教学重点】聚变核反应的特点。

【教学难点】聚变反应的条件。

【教学过程】课前:登陆平台,发送预习任务。

根据平台上学生反馈的预习情况,发现薄弱点,针对性教学。

(提示:请登陆平台,发送本节预习任务)(一)引入新课美国宇航局所拍摄到的太阳前所未有的细节图。

太阳磁场爆发时,太阳表面的耀斑和冕环。

太阳如何运作?太阳的年龄是多少?50亿多年!如果太阳是燃烧汽油或木头的话,几千年就烧完了,那为何太阳能够50亿年屹立不倒呢?太阳就像飘在宇宙中的核反应堆,是靠氢原子聚变成氦原子或其他更重的原子释放的能量来燃烧的。

这个过程中太阳慢慢将自己的质量转变为能量,并通过太阳光散发,这些燃料足够太阳燃烧几十亿年。

那么什么是聚变?怎样可以在地球上实现聚变呢?这节课我们就来学习聚变的问题。

【知识储备】1、质量亏损与质能方程在核反应前后,原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象叫质量亏损。

爱因斯坦质能方程E=mc2,爱因斯坦相对论指出,物体的能量和质量之间存在着密切关系,物体具有的能量与其质量成正比,如果核反应前后出现质量亏损Δm,可以推算出反应中释放的核能ΔE=Δmc2补充说明:(1)利用原子质量单位u和电子伏特eV计算1u=1.6606×10-27kg,1eV=1.6×10-19J,E=mc2=931. 5 MeV1原子质量单位u相当于931.5MeV能量(2)质能方程揭示了质量和能量的不可分割性,方程建立了这两个属性在数值上的关系,这两个量分别遵守质量守恒定律和能量守恒定律,质量和能量在数值上的联系绝不等于这两个量可以相互转化;(3)质量亏损不是否定了质量守恒定律,根据爱因斯坦的相对论,辐射出的光子静质量虽然为零,但它有动质量,而且这个动质量刚好等于亏损的质量,所以质量守恒、能量守恒仍成立。

高中物理核聚变教案

高中物理核聚变教案

高中物理核聚变教案一、知识点概述核聚变是指将两个轻核合并成一个较重的核的过程,释放出大量的能量。

在太阳等恒星内部,核聚变是一种主要的能量来源。

目前,人类还在研究如何实现可控的核聚变来解决能源危机。

二、教学目标1. 了解核聚变的基本原理和过程;2. 掌握核聚变的能量释放规律;3. 了解人类实现可控核聚变的现状和挑战。

三、教学内容1. 核聚变的原理和过程;2. 核聚变的能量释放规律;3. 人类实现可控核聚变的现状和挑战。

四、教学重点1. 核聚变的基本原理和过程;2. 核聚变的能量释放规律。

五、教学难点1. 核聚变的实现过程涉及到高温、高压和控制等难题。

六、教学过程1. 导入:介绍太阳的能源来源,引入核聚变的概念。

2. 探究:让学生通过实验和讨论,了解核聚变的基本原理和过程。

3. 讲解:讲解核聚变的能量释放规律,并通过具体例子加深理解。

4. 分组讨论:让学生分组讨论人类实现可控核聚变的挑战和可能的解决方案。

5. 总结:总结核聚变的重要性和挑战,引导学生思考未来能源发展的方向。

6. 作业:布置相关阅读和思考题,加深学生对核聚变的理解。

七、教学资源1. 实验设备:核聚变模型实验装置;2. 教材:相关物理教材和资料。

八、教学评估1. 参与度评估:根据学生在课堂讨论和实验中的表现进行评估;2. 考试评估:通过考试检测学生对核聚变知识的掌握情况。

九、教学反思1. 针对学生对核聚变的理解程度,及时调整教学内容和方法;2. 不断更新教学资源,引导学生关注能源问题和科技发展。

这是一份高中物理核聚变教案范本,教师可以根据具体情况进行灵活调整和完善。

希望对您有所帮助!。

2024-2025学年高中物理第4章第5节裂变和聚变教案粤教版选修3-5

2024-2025学年高中物理第4章第5节裂变和聚变教案粤教版选修3-5
(2)简述核能的优点及潜在风险。
答案:核能作为一种新型能源,具有清洁、高效、安全等优点。但核能利用的潜在风险主要包括核事故、核废料处理等。
(3)简述核废料的处理方法及其对环境的影响。
答案:核废料的处理方法包括地质储存、海洋储存、化学固定等。核废料处理对环境的影响主要体现在核废料的长期储存可能对地下水和土壤造成污染,以及核废料的运输和储存过程中可能发生事故,对环境和人类健康造成威胁。
作用与目的:
- 帮助学生初步掌握裂变和聚变的基础概念。
- 培养学生自主学习习惯和初步的问:
- 导入新课:通过介绍核能的重要性和现实应用,激发学生兴趣。
- 讲解知识点:详细讲解裂变和聚变的过程、应用及其环境影响。
- 组织课堂活动:开展小组讨论,让学生分析核能的利弊,如讨论核能的安全问题和未来发展趋势。
教学实施过程
1. 课前自主探索
教师活动:
- 发布预习任务:提供包含裂变和聚变概念、原理及其应用的PPT、视频等预习资料,明确学习目标。
- 设计预习问题:提出如“核裂变和聚变有何异同?”“核能利用的潜在风险有哪些?”等问题,引导学生深入思考。
- 监控预习进度:通过在线平台检查学生的预习笔记和疑问提交情况。
(2)视频:播放与核能相关的科普视频,让学生更直观地了解核能的原理和应用,增强学生的学习体验。
(3)在线工具:利用互联网资源和在线工具,如科普文章、研究报告等,为学生提供丰富的学习资料,方便学生自主学习和探究。
(4)互动平台:利用班级互动平台,为学生提供在线提问、讨论等功能,方便学生随时提出问题,促进师生之间的互动与交流。
(3)核能作为一种新型能源,具有清洁、高效、安全等优点。
(4)核废料的处理方法包括地质储存、海洋储存、化学固定等。
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第十九章《原子核》课题七轻核的聚变★新课标要求(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。

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)引入新课复习提问1:利用核能的两大途径分别是什么?☆学生:轻核的聚变核重核的裂变。

复习提问2:利用重核裂变获取核能时,有哪些不利因素?☆学生:燃料利用率低,废料处理存在隐患。

复习提问3:什么是核子平均质量?从核子平均质量曲线可以看出,最大效能利用核能的途径是什么?☆学生:原子核的质量除以核子总数;轻核聚变。

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:21H+21H→31He+11H+4 MeV、21H+31H→42He+10n+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10-15m,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107 K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: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 6.17106022.1)103(106606.10186.0)(19282722=⨯⨯⨯⨯⨯=--+=∆=∆--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+17.6MeV 。

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。

另外,氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的,放射性废物主要是泄漏的氚以及聚变时高速中子、质子与其他物质反应而生成的放射性物质,比裂就所生成的废物的数量少,容易处理。

(2)我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况。

EAST全超导托卡马克实验装置以探索无限而清洁的核聚变能源为目标,这个装置也被通称为“人造太阳”,能够像太阳一样给人类提供无限清洁的能源。

目前,由中科院等离子体物理研究所设计制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置大部件已安装完毕,进入抽真空降温试验阶段。

我国的科学家就率先建成了世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,模拟太阳产生能量。

点评:通过了解我国在可控热核反应方面的成就,激发学生的爱国热情和献身科学的能力。

(三)课堂小结本节主要研究了聚变核反应的特点和条件,聚变反应要比裂变反应释放更多的能量,但它发生的条件是要达到几百万度的高温,因而聚变反应也叫热核反应.可控热核反应的研究和实验将为人类和平利用核能开发新的途径。

(四)作业:完成课后练习★教学体会本节课虽然教学要求不高,但却是开展中学科技教育活动的生动内容。

然而课本的编写,却限于篇幅等因素的影响,存在正如爱因斯坦所说的问题:“科学结论几乎是以完成的形式出现在读者面前,读者学生体验不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程也很难达到清楚地解释全部过程。

”在课堂教学过程中,结合内容的讲授,以史为鉴,虽着墨不多,却寓意深远,本材料正是以此为设计思想的:沿着科学家的足迹,剖析科学家的思维,领略科学家的创造;激发同学们的兴趣,培养同学们的能力,陶冶同学们的情操。

【基础训练】 姓名 组别【能力提高】1.下列说法中正确的是[ ]A .聚变反应从外界吸收能量B .聚变反应向外界放出能量C .聚变反应可以无条件进行D .聚变反应必须使核之间距接近10-15m2.关于我国已建成的秦山和大亚湾两座核电站,下面说法正确的是[ ]A .它们都是利用核裂变释放的原子能B .它们都是利用核聚变释放的原子能C .一座是利用核裂变释放原子核能,一座是利用核聚变释放原子核能D .以上说法均不对3.氘和氚发生聚变反应方程是MeV n H H H e 6.1710423121++→+,若有2g 氘和3g 氚全部发生聚变,A N 为阿伏加德罗常数,则释放的能量是( )A .N A ×17.6MeVB .5N A ×17.6MeVC .2N A ×17.6MeVD .3N A ×17.6MeV4.重核裂变和轻核聚变是人们利用原子能的两种主要途径,下列关于它们的说法中正确的是:( )A.裂变过程质量增大,聚变过程质量亏损B.聚变过程质量增大,裂变过程质量亏损C.聚变和裂变过程都有质量亏损D.聚变和裂变过程都有质量增加5.重核裂变和轻核聚变是人类获得核能的两种途径,下面关于它们的说法正确的是( )。

A .裂变和聚变过程中都有质量亏损B .裂变过程中有质量亏损,聚变过程中有质量增加C .裂变过程中质量有所增加,聚变过程中有质量亏损D .裂变和聚变过程中质量都增加6.中子和质子结合成氘核,同时释放出γ光子,核反应方程是:γ+→+H n H 211011,以下说法中正确的是( )。

A .反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量和B .反应前后的质量数不变,因而质量不变C .由核子组成原子核一定向外释放能量D .光子所具有的能量为2mc ∆,△m 为反应中的质量亏损,c 为光速7.太阳里的热核反应方程为:n He H H 10423121+→+下列说法正确的是A .H 21和H 31是两种不同元素的原子核B . H 21和H 31是氢的两种同位素的原子核C .这个反应过程中有质量亏损D .这个反应既是核反应,也是化学反应8.【2003全国理综·16】下面是列出的一些核反应方程:X Si P +→30143015 Y B H Be +→+1052194 Z Li He He +→+734242 其中:( ) A 、X 是质子,Y 是中子,Z 是正电子 B 、X 是正电子,Y 是质子,Z 是中子C 、X 是中子,Y 是正电子,Z 是质子D 、X 是正电子,Y 是中子,Z 是质子9.下列核反应中哪些是可能的 ( )A .H NB 11137105+→+粒子α B .质子+→+Mg n AL 2712102713 C . +→+C He Be 1264294 D .氘核+→+O He N 1784214710.质子、中子组成氦核,释放一定的核能,质量分别是p m 、n m 、αm 则下列关系式中正确的是 ( )A .)(2n p m m m +>α B .)(2n p m m m +=α C .)(2n p m m m +<α D .以上三种情况都有可能11. 已知氘核质量为2.0136u ,中子质量为1.0087u ,23He 的核质量为3.015u 。

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