6.3 核聚变和受控热核反应 教案

6.3?核聚变和受控热核反应 【新课标要求】???? ?知识与技能? ????1、知道什么是核聚变，了解核聚变比裂变释放更多的核能。能写出典型的聚变方程。 ?????2、知道发生聚变的条件。了解恒星中的聚变是宇宙的能源之本。? 3、知道热核反应比核裂变的优越之处和实现可控热核反应在技术上的难度。初步了解实现磁约束的环流器技术。 ?????过程与方法? 通过让学生自己阅读课本，培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。 ?????情感态度与价值观? ????1、通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加热爱科学、勇于献身科学。 ??????2、认识核能的和平利用能为人类造福?，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。?? 【教学重难点】 ?????重点? 1、发生聚变的条件。?????2、聚变反应的特点。 ??????难点? 1、发生聚变的条件。?????2、聚变反应的特点。 ??【教学方法】? 讲授、教师启发、引导，学生讨论、交流? 【教学用具】? 多媒体课件、多媒体教学设备? 【课时安排】 ?1?课时?? 【教学过程】 ?一、引入新课 视频放映：1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功。从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功，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。这节课我们就来研究聚变的问题。?目的：通过播放我国第一氢弹爆炸视频，激发同学们的爱国热情。 ?二、进行新课???? （一）聚变? 教师：研究表明，有些轻核结合成中等质量的和时，会发生比裂变更大的质量亏损，从而释放出更为巨大的核能。? 学生阅读课本第一段，回答什么叫轻核的聚变？? 学生回答：核结合成质量较大的核，释放出核能的核反应称为核聚变（nuclear?fusion）。 ?点评：学生阅读课本，回答问题，有助于培养学生的自学能力。? ????教师提出：两个氘核结合成为一个氦核就是聚变，请学生写出该核聚变方程。? ????学生：? ??通常，聚变反应不只合成一个核，它还会生成其他粒子。例如，一个氘核和一个氚核聚 合成一个氦核，并放出一个中子，这个聚变核反应方程为 问题：已知上述核反应中，氘核的质量：mD＝2.014102u，氚核的质量：mT＝3.016050u，中子的质量：mn＝1.008665u，氦核的质量：mα＝4.002603u，根据所给数据，计算上面核反应放出的能量。 ?????学生计算： 教师点拔：由以上计算可知，这个核聚变反应释放17.6MeV的能量，平均每个核子释放的能量为3MeV以上，比裂变反应中每个核子释放的核能量大3～4倍。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？核聚变发生需要什么条件呢？ 根据所学过的知识，学生讨论，师生共同总结：? 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10-15?m，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巨大的库仑斥力。 ?????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。 ?????当物体达到几百万摄氏度以上的超高温时，聚变物质完全电离成等离子体。在高温、高密度等离子体中，剧烈的热核运动使一部分轻核获得足够的动能而在碰撞中达到十分接近的距离，从而发生聚变。所以，聚变反应又称为热核反应。热核反应一旦发生，就不再需要外界继续提供能量，靠自身产生的热就可以进行下去。 ?????巩固练习? ????1、一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是（????????）? 核反应方程是 学生阅读课本6、7自然段，师生共同总结：? ????氢具有最简单的原子核结构，是宇宙中含量最丰富的元素。氢核的聚变给宇宙带来了光和热，为宇宙提供了能源之本。? ????热核反应在宇宙中是 ... ...