核裂变与核聚变(教学设计) 课题 核裂变与核聚变 教学分析 前面已经学习了关于原子核方面的知识,已经有了一定的基础。本节内容由核裂变、核聚变以及核能的利用三部分组成。利用核能除了裂变,还可以利用聚变与热核反应,认识核能的和平利用能为人类造福。在核裂变的三分裂和四分裂以及原子弹和氢弹的研制方面,可以介绍我国在这方面的成就,对学进行爱国主义教育。 学情分析 核裂变核聚变是核物理的基础,也是学生们比较感兴趣的原子弹、氢弹的入门知识。高中生对这一块不是很熟悉,但对此内容却非常感兴趣,有比较浓烈的求知欲。对教师来说,如何将深奥的核物理给高中生讲,并让能大致解答他们的疑惑,为后续大学的相关专业学习埋下伏笔,这是这节课的重点。基于此,本节课从核物理现象出发,逐一介绍相关概念,科学家的探究,目前人类的应用,以及目前人类遇到的问题。让同学们在学习知识点同时,增强自身的使命感,为以后的科研事业埋下种子。 教学目标 物理观念∶知道核聚变与和裂变的不同,通过核反应方程能计算所释放的能量。科学思维∶能够分清楚裂变和聚变的含义,知道当前核聚变是不受控制的。科学探究:通过核裂变的示意图推理出三分裂和四分裂的概念,了解物理学常用的方法———推理法。科学态度与责任∶通过观看我国原子弹氢弹的爆炸视频,激发学生献身国防的爱国主义热情。 教学重难点 教学重点:核裂变、核聚变。教学难点:核裂变。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 较重的核分裂成中等大小的核,较小的核合并成中等大小的核的过程中,都有可能释放出能量。核电站以及原子弹、氢弹等核武器,利用的就是这些核能。在这些装置中,核能是怎样被转化和使用的呢? 阅读课本问题,思考如何利用原子核在分裂和合并过程中产生的能量。观察原子弹爆炸的图片。 通过引导学生思考如何利用原子核分裂和合并过程中产生的能量。提高学生的学习兴趣。 新课教学 一、核裂变的发现 1、核裂变核裂变:重核受粒子打击,分裂成质量较小的核,释放核能的反应。⑴铀核裂变的一种典型情形(最典型的一种核反应方程式)⑵铀核的三分裂、四分裂概率:三分裂: 四分裂:1947年我国著名物理学家钱三强、何泽慧夫妇在巴黎首先观察到中子轰击铀核的三分裂和四分裂现象。链式反应⑴定义:当一个中子引起一个重核裂变后,裂变释放的中子再引起其他重核裂变,且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,这种反应叫核裂变的链式反应。(2)临界体积和临界质量:使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。 发生链式反应的条件:铀块的质量大于临界质量,或者铀块的体积大于临界体积。思考:如图为核裂变示意图。(1)重核裂变是一种天然现象吗?(2)只要有中子轰击铀块就可以产生链式反应吗?答案:(1)不是 (2)不能解析:重核的裂变不能自发地进行,只能发生在人工控制的核反应中,只有达到链式反应的条件时,才会发生重核的裂变。3、核裂变释放大量的能量 一个铀235核裂变时释放的能量如果200MeV估算,1kg铀235全部裂变时放出的能量就相当于2800t标准煤完全燃烧时释放的化学能!小试牛刀【例题】 (多选)关于重核裂变的说法正确的是( AD )A.重核裂变为两个中等质量的核时,重核的中子数要比裂变后的两个中等质量核的中子数多B.只要用中子轰击铀块,就一定能发生链式反应C.为了使裂变的链式反应容易发生,不能利用裂变时产生的中子D.裂变过程中释放能量,质量亏损【例题】铀核裂变时,对于产生链式反应的重要因素,下列说法正确的是( C )A.铀块的质量是重要因素,与体积无关B.为了使铀235裂变的链式反应容易发生,最好直接利用裂变时产生的快中子C.若铀235的体 ... ...
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