《轻核的聚变》word版

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1、岳阳市十一中学物理组陈鹏光教案　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002年上学期十、轻核的聚变教材：《高级中学物理（必修）第二册》第九章第十节教学目标知识目标1、了解聚变反应的概念；2、知道可控热核反应。能力目标通过讨论受控核聚变的实现，培养学生的创新精神和解决问题的能力。德育目标1、介绍利用核聚变释放核能的广阔前景；2、介绍我国自行研制的可控核聚变反应装置。教学重点轻核的聚变教学难点轻核聚变要放出能量教学方法学生阅读课本、教师点拨解决重点内容的学习。教学用具自制多媒体课件课时安排1课时教　　学　　步　　骤

2、导入新课人类的生活、社会发展需要各种各样的能源。而我们以前常规用的能源如煤、石油、天然气的贮量是有限的，据专家推测石油只能保证开采44年，天然气也只能开采56年，煤最多能开采200年。我们面临着的能源危机迫使我们去寻找和开发新的能源。核能的利用为我们开辟了广阔的前景。上节课我们所学的重核裂变就是人类释放核的一种方式，请同学们回顾一下上一节课所学的知识，并回答下列问题。（出示问题）复习提问：1、一个分裂成的核的过程叫裂变。2、完成下列核反应方程式：理论的计算和实验都已证明了重核在裂变时要放出能量，-5-岳阳市十一中学物理组陈鹏

3、光教案　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002年上学期每个核子平均放出的能量约为1兆电子伏。3、铀235裂变时，同时放出2-3个中子，当铀块的纯度和体积满足条件后，这些中子会再引起其他铀235裂变，从而产生链式反应。原子弹就是根据这个原理制成的，原子弹爆炸过程能够产生几百万度的高温，具有很大的威力。（请同学们看大屏幕）美国的第一批原子弹一共有3颗，一颗用于试验，两颗分别投在日本。虽然迫使了日本政府投降。但对日本人民造成了极大的灾难，至使这两个地方和人民至今还受到核辐射的严重影响。迫于大国的核威胁，我们国家

4、也在1964年10月试验成功了第一颗原子弹。仅仅经过两年零八个月又成功地引爆了氢弹，而且氢弹比原子弹的威力更大，氢弹同样是利用核能的一种武器，为什么它具有更大的威力呢？它是根据什么原理制成的呢？这一节课我们就来学习核能释放的另一种方式——轻核的聚变。（出示课题）新课教学轻核的聚变：学生阅读教材的1、2段，并回答下列问题：（出示问题）1、轻核聚变的定义？2、完成下列核反应方程式：3、发生核聚变的条件是什么？学生回答后教师小结：1、轻核结合成质量较大的核叫做聚变。轻核结合成质量较大的核的反应过程。2、完成核反应方程：3、聚变反应

5、中能量的计算：（选择其中一个来进行计算）（已知每个的质量为2.013553u、的质量为3.013723u、-5-岳阳市十一中学物理组陈鹏光教案　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002年上学期质量为4.002000u、中子的质量为1.007276u、1u相当于931.5MeV的能量）△m=0.018100u△E=△mC2=0.018100×931.54MeV=17.6MeV典型的轻核聚变及释放能量的情况还有以下一些：上述这些核反应都已在实验中观察到了。比较在重核裂变和轻核聚变中平均每个核子释放出的能量，可知

6、聚变时，平均每个核子释放的能量约为3MeV，大约是裂变时放出的能量的3倍。4、产生轻核聚变的条件。（学生看书后回答问题）：要使轻核发生聚变，遇到的主要困难是什么？要使轻核发生聚变，必须使它们核子间的距离接近到10-15米，也就是要接近到核力能够发生作用的范围。由于参加反应的原子核间存在着库仑斥力，要使它们之间接近到如此小的距离，原子核必须具有很大的动能。怎样才能使轻核获得足够大的动能来产生聚变呢？有一种方法，就是把它们加热到几百万度的高温，从理论上分析知道，物质达到几百万度以上的高温时，原子的核外电子已经完全和原子脱离，成为

7、等离子体，这时小部分原子核就具有足够的动能，能够克服相互间的库仑斥力，在互相碰撞中接近到可以发生聚变的程度。因此，这种反应又叫热核反应。太阳就是利用热核反应释放能量的一个巨大的天体，在太阳和许多恒星内部，温度都高达107℃以上，在那是热核反应激烈地进行着，太阳每秒钟辐射出来的能量约为3.8×1026焦，就是从热核反应中产生的。地球只接受了其中的二十亿分之一，就使地面温暖，产生风云雨露，河川流动，生物生长。前面我们已经讲过，原子弹爆炸时产生高达几百万度的温度，所以也可以用原子弹来引起热核反应。刚才我们看到的氢弹就是这样制造出来

8、的。原子弹和氢弹，都只能是破坏性的利用核能，这是人们所希望的吗？当然不是，我们应该合理地、和平地开发和利用核能。-5-岳阳市十一中学物理组陈鹏光教案　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002年上学期这就必须将聚变反应的速度加以控制让其能量较缓慢地释放出来。这样就需要有受控