2020高中物理核聚变教案大全
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。
高三物理教案:《聚变》

聚变教学目标1.知识目标1)知道原子核的人工转变,知道核能的概念.2)了解爱因斯坦的质量方程,知道质量亏损的概念.3)会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能.2.能力目标培养分析归纳总结能力.3.德育目标增强爱国主义教育和科学探索精神教育及环保教育.重点难点分析:聚变方程及聚变中能量的计算教学设计思路:1.本节课重在让学生知道聚变反应能够释放能量,了解有关热核反应的应用已取得的成就和未来发展方向.课本的内容只是点到为止,教师在教学过程中可以补充一些相关知识.2.聚变反应作为一种理想能源,备受人们关注.鼓励学生查阅一些有关现代科技的资料,多了解一些有关聚变反应的知识.例如,太阳能的应用,对“可控热核反应”研究的进展等等.教学媒体:课件、录像教学过程:(一)引入新课人类的生产和生活都离不开能源.目前可供开采的,作为主要能源的煤、石油和天然气等越来越少,所以人们开始致力于寻找新能源.爱因斯坦提出的质能方程,为我们指明了获取巨大能量的途径,而重核裂变、轻核聚变则是获取这些巨大能量的最可行的方式.本节课我们学习轻核的聚变.(二)新课活动引导学生阅读课本,分组讨论、归纳总结,回答下列问题:1.明确什么是聚变反应。
2.聚变反应有哪些特点?3.是否任意核聚在一起都能释放出能量?为什么?4.如何实现聚变反应?5.对聚变能的利用.一、聚变反应及其特点让学生依次回答上述问题,教师可根据需要进行补充l 、聚变反应由轻原子核聚合成较重原子核的反应称聚变.2.聚变反应的特点聚变反应的特点主要有3个⑴和裂变相比,聚变反应释放的能量更多。
例如,一个氘核和一个氚核发生聚变,其核反应方程是n He H H 10423111+→+根据已知的数据氘核的质量:m D氚核的质量:m T=氦核的质量:m α中子的质量:m n =1008665u该反应释放能量为MeV mc E 6172.=∆=∆⑵聚变材料丰富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.常见的聚变反应MeV H H H H 00411312121.++→+ MeV n He H H 61710423121.++→+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,而氘是重水的组成成分,在覆盖地球表面三分之二的海水中是取之不尽的.⑶安全、无污染。
高中核聚变学案教案

高中核聚变学案教案 Revised by Petrel at 2021核聚变编写:吴维根审核:陶海林【知识要点】1.核聚变(1)轻核结合成质量较大的核叫做________________,如2341H H He n.1120(2)聚变发生的条件:使轻核间的距离接近______________m.(3)在消耗相同核燃料的情况下,聚变比裂变释放更多的能量.(4)热核反应(聚变)在宇宙中是很普遍的,太阳内部时刻进行着剧烈的热核反应. 2.受控热核反应裂变反应的优点多、难度大、前景好.(1)热核反应释放能量的__________________.(2)热核反应所用的燃料储量非常丰富.(3)热核反应更为安全、清洁..【典型例题】例1.热核反应是一种理想能源的原因是A.就每一个核子平均来说,比重核裂变时释放的能量多B.对环境的放射性污染较裂变小,且较容易处理C.热核反应的原料在地球上储量丰富D.热核反应的速度容易控制例2.太阳每秒辐射出来的能量约为×1026J,这些能量是A.重核的裂变反应中产生的B.轻核的聚变反应中产生的C.原子核的衰变反应中产生的D.热核反应中产生的例3.两个氘核聚产生一个中子和一个氦核(氦的同位素),已知氘核质量2.0136Dm u ,氦核质量 3.0150Hem u ,中子质量 1.0087nm u ,写出聚变方程并求出释放的核能。
(已知21931.5uc MeV )【课堂检测】第一课件网1.氘核(21H )和氘核(31H )聚合成氦核(42He )的核反应方程为:23411120HHHen ,设氘核质量为1m ,氚核质量为2m ,氦核质量为3m ,中子质量为4m ,则反应过程释放的能量为 A .2122()m m m cB .2124()m m m c C .21234()m m m m c D .23412()m m m m c2.下列说法不正确的是A .23411120H H He n 是聚变B .2351140941920543802UnXeSrn 是裂变C .226222498962Ra Rn He 是衰变D .2424011121Na Mg e 是裂变3.目前核电站利用的核反应是 A .裂变,核燃料为铀B .聚变,核燃料为铀C .裂变,核燃料为氚D .聚变,核燃料为氘4.某核反应方程为234112H H HeX ,已知21H 的质量为,31H 质量为,42He 的质量为,X 的质量为,下列说法中正确的是 A .X 是质子,该反应释放能量 B .X 是中子,该反应释放能量 C .X 是质子,该反应吸收能量D .X 是中子,该反应吸收能量5.现有三个核反应:①2424011121Na Mge ;②2351141921920563603U nRaKr;③23411120H H He nA .①是裂变,②是衰变,③是聚变B .①是聚变,②是裂变,③是衰变C .①是衰变,②是裂变,③是聚变D .①是衰变,②是聚变,③是裂变6.一个质子和两个中子聚变为一个氘核,已知质子质量Hm=,中子质量21.0087m u,氘核质量 3.0180m u(1)写出聚变方程;(2)求释放出的核能多大(3)平均每个核子释放的能量是多大。
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2-3《核聚变和受控热核反应》教案

原子核的综合应用教课设计●教课目的稳固本章基础知识 . ●教课要点α粒子散射实验、天然放射现象、核反响方程、爱因斯坦质能方程.●教课难点α粒子散射实验、爱因斯坦质能方程.●教课方法解说、练习、议论 . ●教课器具投影仪及投电影 . ●课时安排1 课时●教课过程一、本章知识点概括(一) α粒子散射实验与原子的核式构造 1.电子的发现:1897年汤姆生发现电子, 揭开了人们认识原子构造的序幕,他提出了原子构造的“枣糕”模型,但后被实验事实所否认.α粒子散射实验及其意义2.实验方法: 用 α 粒子轰击金箔, 察看 α粒子的散射 (受金原子影响运动状态改变)状况实验结果: 绝大部分不发生偏转; 少量发生较大偏转; 很少量发生大角度偏转甚至反弹.重要意义:否认汤姆生“枣糕”模型,为“核式”模型供给实验依照3.原子核式构造模型内容:在原子的中心有一个很小的核叫原子核,原子的所有正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核上,带负电的电子在核外空间绕核高速旋转 .特色:原子内部很空虚,原子核的半径(10-15~10-14 m )约为原子半径( 10-10 m )的万分之一到十万分之一 .应用:解说 α 粒子散射实验的结果4.原子核的构成——质子和中子(统称核子) (二)放射性与原子核的天然衰变1.天然放射线及其性质比较(投影)名称构成 电量 (e)质量 (u)射出速度电离能力贯串本事α 氦核 +240.1c 最强 最弱 β电子-10(1) 0.9c较强较强1840γ光子c 最弱最强2.放射性的实质——原子核的天然衰变(规律:电荷数、质量数守恒) α衰变规律: M X → M-4 Y+ 4 He (衰变产生的新核质量数减 4,电荷数减 2)Z Z-22β衰变规律:M Z XM 0→ Z +1Y+ -1 e(衰变产生的新核质量数不变,电荷数加 1)( γ辐射陪伴 α和 β衰变但不再惹起原子核衰变)3.半衰期定义:放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间,叫放射性元素的半衰期.意义:表示原子核衰变的快慢.决定要素:由原子核内部的要素决定,只与元素的种类相关,跟元素所处的物理或化学状态没关 .4.放射性同位素应用( 1)利用它的射线:γ射线探伤、杀菌、治疗癌症、培养良种、除去静电等.( 2)作为示踪原子:用于工业、农业及生物研究等.(三)核反响与核能的开释1.核反响和核反响方程:原子核在其余粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反响 .典型的人工核转变及其核反响方程:(质量数和电荷数守恒)1919年卢瑟福发现质子的人工核反响:147N+42He→17811H(质子)O+1932年查德威克发现中子的人工核反响:94Be+42He→126C+10n(中子)2.核反响的特色( 1)有质量损失——核反响前后原子核的质量之差,用m 表示( 2)有巨大能量的开释——核能开释3.爱因斯坦质能方程E=mc2(式中 c 为真空中的光速)4.核反响中开释的核能:E=m c25.开释核能的门路——重核裂变和轻核聚变二、例题剖析[例 1]静止的镭 226(22688Ra)发生α衰变生成氡 222(22286Rn ),假如衰变中放出的能量都转变为α粒子和氧核的动能.(1)α粒子与氡核的动能之比;(2)若α粒子与氡核的运动方向与匀强磁场的磁感线垂直,画出轨迹表示图,并计算轨道半径之比 .分析: (1)衰变时动量守恒:0=mα vα-M RnγRn,得v MRn . v Rn m1mv2由于 E k=2E k m v MRn111因此· ()2 =m .EkRn MRnvRn2(2)若它们在匀强磁场中,运动方向与磁感线垂直,轨道半径mvr=.qB但衰变时射出的α粒子与反冲核(Rn)都带正电荷,且动量大小相等,则它们在匀强磁场做圆周运动的轨迹是一对外切圆,轨道半径和粒子电量成反比:R q Rn43.R Rn q1[例 2]如图 22—15 一束天然放射线沿垂直电场线的方向从中间进入到两块平行带电金属板 M、 N 之间的匀强电场中,试问:图 22— 15(1)射线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各是哪一种射线?(2)M 、N 各带何种电荷?提示:参照天然放射线的性质.解:γ射线不带电,因此是Ⅱ(直线 ).设带电粒子打到金属板上的地点为x,偏转的距离都是d/2 ,依据公式d 1·qE·(x)222mv0因此 x=v0·md. qE将 vα=0.1c,vβ=0.9c,mα=4 u,mβ=1u,qα =2e,qβ =1 e,代入上式,得比值2000x0.1c · 4 u 1 e=10 10 >1.x0.9c1u/2000 2 e9因此Ⅰ为α射线,Ⅲ为β射线,M带负电,N带正电.三 .板书设计四、部署作业章末习题( 2)、( 3)、( 4)、( 6)。
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2020高中物理核聚变教案大全一(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。
聚变核反应的特点。
聚变反应的条件。
教师启发、引导,学生讨论、交流。
多媒体教学设备一套:可供实物投影、放像、课件播放等。
1 课时(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10-15 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:mD=2.014 102 u、氚核的质量:mT=3.016 050 u、氦核的质量:mα=4.002 603 u、中子的质量:mn=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: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。
2020高中物理核聚变教案大全二授课题目 3.5~6核裂变核聚变第 1 课时授课时间年月日星期教学目标知识与技能1. 知道核裂变现象,理解核裂变放出巨大能量的道理2. 能根据质能方程计算裂变放出的能量3. 知道什么是链式反应,什么是临界体积4. 知道聚变反应,理解聚变放出巨大能量的道理5. 知道可控核聚变反应的优缺点及研究进展情况过程与方法1. 通过结合能的学习和计算,培养学生的理解能力,推理能力,计算能力2. 通过让学生自己阅读课本,查阅资料,了解核反应堆的原理及核电站的作用,培养学生获取信息,加工整理信息的能力。
情感态度与价值观1. 通过学习核裂变与核聚变的应用,体会物理学的价值和威力。
2. 通过了解核武器、核电站等诸多核知识的应用,体会科学与人类社会发展的关系,科学既能给人类造福也能给类带来灾难。
教学重点核裂变和核聚变的概念教学难点理解核裂变的两个应用及核聚变的点火难度教学方法讲授法,举例法,练习法,讨论法教学手段多媒体教学设备板书或板图设计教学过程环节检测内容检测结果及补救措施针对教学重难点的当堂检测反馈教反思教学过程环节教师活动学生活动 1.引入 1. 复习引入:原子核的结合能如何计算?2. 上节课我们知道了原子核蕴含了巨大的能量,今天我们学习原子核能量的两种应用核裂变和核聚变。
2. 核裂变 1. 概念:重核分裂成几个中等质量的原子核的现象称为核裂变。
2. 练习。
哪些属于核裂变反应。
3. 核裂变能放出巨大能量,核燃料与煤释放能量的对比。
(具体计算留作作业)4. 链式反应、临界体积的概念2020高中物理核聚变教案大全三(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。
聚变核反应的特点。
聚变反应的条件。
教师启发、引导,学生讨论、交流。
多媒体教学设备一套:可供实物投影、放像、课件播放等。
1 课时(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: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10-15 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。