22—7轻核的聚变高三物理教案

22—7 轻核的聚变

22—7 轻核的聚变 教学目标    1. 知道聚变的概念。 2. 了解发生聚变反应的条件及聚变反应的特点。 3. 了解可控热核反应研究的进展情况。 4. 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。  教学重点、难点分析发生聚变的条件及聚变反应的特点。  课时安排1课时  课前准备教师：有关氢弹构造及其情况的影象资料、查找有关可控热核反应的最新动态。 学生：上网或去图书馆查找有关热核反应的资料。  教具教具：实物投影仪，多媒体课件。  教学过程 ○ 引入新课能源是推动科学技术和经济高速发展的动力保障，需求正在急剧增加。煤、石油等化石能源的不可再生，使资源日益枯竭，而且给地球带来了巨大的污染，这些因素促使人们更加重视寻找洁净的、可持续发展的新能源。近年来，核能作为一种新能源倍受人们关注，重核裂变和轻核聚变是获得核能的两个重要途径。这节课我们学习轻核的聚变。 ○新课教学【板书】第七节  轻核的聚变 一、轻核的聚变 学生阅读课本第一、二段，分组讨论，归纳总结，回答问题。 问题：1.是否任意核聚变在一起都释放出能量？为什么？2.什么叫轻核的聚变？3.发生轻核聚变的条件是什么？结合裂变知识，引导学生回答问题1：不是任意核聚变在一起都能释放能量。由爱因斯坦质能方程可知，只有在反应中出现质量亏损，即生成物的总质量小于反应物的总质量时，才能放出能量。【板书】1.什么叫轻核的聚变？把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做轻核的聚变，简称聚变。教师补充，常见的聚变反应有h+ h→ h+ h+ 4 mevh+ h→ he+ n+ 17.6 mev【板书】2.发生聚变的条件要使轻核发生聚变，必须使它们核子间的距离接近到10-15m，由于原子核都是带正电的，要使他们接近到这种程度，必须克服巨大的库仑斥力，这就要求原子核有很大的动能。怎样才能使轻核获得足够大的动能来产生聚变呢？方法之一就是将物质加热。温度越高，分子的热运动越剧烈，分子热运动的平均动能越大。当物质达到几百万摄氏度以上的高温时，剧烈的热运动使得一部分原子核具有足够的动能，可以克服原子核间的库仑斥力，在碰撞时发生聚变。因此，聚变反应有叫热核反应。热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。根据你收集的资料，还能通过什么方法实现核聚变？日英开发出激光核聚变新方法，有关论文发表在近日出版的英国《自然》杂志上。有人提出利用电解重水的方法实现低温核聚变，但是未经证实。学生阅读课本，总结聚变反应的特点。【板书】3.聚变反应的特点⑴ 和裂变相比，聚变反应释放的能量更多例如，一个氘核和一个氘核发生聚变，其核反应方程是h+ h→ he+ n教师给出数据，让学生计算该反应释放的能量。氘核的质量：md=2.014 102u氚核的质量：mt=3.016 050u氦核的质量：mα=4.002 603u中子的质量：mn=1.008 665u1u=1.660 6×10-27kg，e=1.602 2×10-19c根据质能方程，释放出的能量△e=△m·c2  =（md + mt - mα- mn）c2  = ev=17.6 mev平均每个核子放出的能量约为3.3 mev，而铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为1 mev。