江苏省沭阳县潼阳中学高中物理选修3-5教学案：19．7核聚变2

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1、TONGVmGMDDLESOH••教学案科目：物理主备人：高三物理组备课日期：课题19.7核聚变第2课时计划上课日期：教学目标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.3.知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如杲能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。教学重难点聚变核反应的特点、聚变反应的条件。教学流程内容板书关键点拨加工润色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

2、变相比有哪些优点？投影材料二【2】：可控热核反应发展进程例：一个帝核和一个氟核发生聚变，其核反应方程是其中笊核的质量:mD=2.014102Ux氟核的质量:mT=3.016050u>氨核的质量:ma=4.002603u、中子的质量:mn=1.008665u>lu=1.6606X10_27kg,e=1.6022X1019C,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:“a・/,「0.0186xl.6606xl0-27x(3xltf)2T/“△£=iSnic-(mn+inr-in„-in)c=eV=u.bMeVD7a”1.6022x1O'19教

3、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IMeV。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：2jH+[hJiHe+i]H+4MeV、21^+31^A2^e+10n+17.6MeVo在这两个反应中，前一反应的材料是宛，后一反应的材料是宛和範，而範又是前一反应的产物，所以笊是实现这两个反应的原始材料，而氛是重水的组成部分，在覆盖地球表面三分之二的海水中是取Z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

4、.03gM，如果发牛•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，笊和氣聚就反应中产生的氨是没有放射性的，放射性废物主要是泄漏的氟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

5、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儿百万度的高温，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。作业布置教学心得