旧人教版高中物理第三册轻核的聚变教案2.doc

用心爱心专心

轻核的聚变
●教学目标
一、知识目标
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.
二、能力目标
本节属于了解内容，无要求.
三、德育目标
通过了解核能的特点，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.
●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
本节内容以学生阅读自学为主，辅之以教师的点拨，首先通过教师点拨学生仔细研究核子平均质量曲线，了解较轻原子核平均核子质量比较重原子核的核子平均质量更大，因而轻核的聚变要比重核的裂变释放更大的核能.再通过具体研究氘核和氚核的聚变反应了解核聚变反应条件——需要很高的温度.然后通过学生自学了解可控热核反应的研究和实验发展情况.
●教学用具
无特殊教具.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
通过上一节的学习，我们知道除了通过重核裂变能够释放核能以外，另一条释放核能的途径就是轻核的聚变，这就是我们本节课要研究的问题.
二、新课教学
（一）聚变反应及其条件
［教师点拨］请同学们再看看核子平均质量曲线，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？
［学生思考并讨论］…
［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.
1.氢的聚变反应：21H+31H→42He+10n
2.释放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6MeV，平均每个核子释放能量3MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍
［教师点拨］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，得出结论］
3.产生条件
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10-15m，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强大的库仑斥力.
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.
说明：（1）热核反应在宇宙中是很普遍的，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3.8×1026J，地球只接受了其中的二十亿分之一.
（2）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.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，它的威力是原子弹的十几倍.
（二）可控热核反应
［教师点拨］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.请同学们自学教材的最后一部分，以了解这方面的情况.
［学生自学，了解以下要点］
1热核反应相对裂变反应的优越性.
2我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况.
三、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、布置作业
完成课后练习
五、板书设计
（一）聚变反应及其条件
1.氢的聚变反应：
21H+31H→42He+10n
2释放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6MeV，
平均每个核子释放能量3MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍.
3.产生条件：
微观上，原子核接近到10-15m.
宏观上，温度达到几百万摄氏度.
（二）可控热核反应
1.相对裂变反应的优越性：功率大、污染轻、核废料容易处理.
2我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况：世界前列.