2022高三物理《核聚变》教案设计.docx
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1、2022高三物理核聚变教案设计 高三物理核聚变教案设计 三维教学目标 1、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发展; (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。 2、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 3、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
2、特点。聚变反应的条件。 教学方法:老师启发、引导,学生探讨、沟通。 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。 (一)引入新课 1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸胜利。从第一颗原子弹爆炸胜利到第一颗氢弹爆炸胜利,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。这节课我们就来探讨聚变的问题。 (二)进行新课 1、聚变及其条件 提问:什么叫轻核的聚变?(两个轻核结合成质量较大的核,这样的反应叫做聚变) 提问: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?(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
3、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) 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34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? 结论: 微观上:参加反应的原子核必需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,必需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:
4、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。 聚变反应一旦发生,就不再须要外界给它能量,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。 说明: (1)热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着,太阳和许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7亿吨原子核参加碰撞,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
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