核聚變是指由質(zhì)量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下(如超高溫和高壓)，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核，并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應(yīng)形式。接下來是小編為大家整理的2020高中物理核聚變教案大全，希望大家喜歡!

　　2020高中物理核聚變教案大全一

　　★新課標要求

　　(一)知識與技能

　　1.了解聚變反應(yīng)的特點及其條件.

　　2.了解可控熱核反應(yīng)及其研究和發(fā)展.

　　3.知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量，如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。

　　(二)過程與方法

　　通過讓學生自己閱讀課本，培養(yǎng)他們歸納與概括知識的能力和提出問題的能力

　　(三)情感、態(tài)度與價值觀

　　1.通過學習，使學生進一步認識導(dǎo)科學技術(shù)的重要性，更加熱愛科學、勇于獻身科學。

　　2.認識核能的和平利用能為人類造福，但若用于戰(zhàn)爭目的將給人類帶來災(zāi)難，希望同學們努力學習，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。

　　★教學重點

　　聚變核反應(yīng)的特點。

　　聚變反應(yīng)的條件。

　　★教學方法

　　教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學生討論、交流。

　　★教學用具：

　　多媒體教學設(shè)備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。

　　★課時安排

　　1 課時

　　★教學過程

　　(一)引入新課

　　復(fù)習提問1：利用核能的兩大途徑分別是什么?

　　☆學生：輕核的聚變核重核的裂變。

　　復(fù)習提問2：利用重核裂變獲取核能時，有哪些不利因素?

　　☆學生：燃料利用率低，廢料處理存在隱患。

　　復(fù)習提問3：什么是核子平均質(zhì)量?從核子平均質(zhì)量曲線可以看出，最大效能利用核能的途徑是什么?

　　☆學生：原子核的質(zhì)量除以核子總數(shù);輕核聚變。

　　教師：1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。從第一顆原子彈爆炸成功到第一顆氫彈爆炸成功，我國僅用了兩年零八個月。前蘇聯(lián)用了四年，美國用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題.

　　學生：學生認真仔細地聽課

　　點評：通過介紹我國第一氫彈爆炸，激發(fā)同學們的愛國熱情。

　　(二)進行新課

　　1.聚變及其條件

　　提問：請同學們閱讀課本第一段，回答什么叫輕核的聚變?

　　學生仔細閱讀課文

　　學生回答：兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的反應(yīng)叫做聚變。

　　投影材料一：核聚變發(fā)展的歷史進程

　　提問：請同學們再看看比結(jié)合能曲線(圖19.5-3)，想一想為什么輕核的聚變反應(yīng)能夠比重核的裂變反應(yīng)釋放更多的核能?

　　讓學生了解聚變的發(fā)展歷史進程。

　　學生思考并分組討論、歸納總結(jié)。

　　學生回答：因為較輕的原子核比較重的原子核核子的平均質(zhì)量更大，聚變成質(zhì)量較大的原子核能產(chǎn)生更多的質(zhì)量虧損，所以平均每個核子釋放的能量就更大

　　點評：學生閱讀課本，回答問題，有助于培養(yǎng)學生的自學能力。

　　教師歸納補充：

　　(1)氫的聚變反應(yīng)：

　　21H+21H→31He+11H+4 MeV、

　　21H+31H→42He+10n+17.6 MeV

　　(2)釋放能量：ΔE=Δmc2=17.6 MeV，平均每個核子釋放能量3 MeV以上，約為裂變反應(yīng)釋放能量的3～4倍

　　提問：請同學們試從微觀和宏觀兩個角度說明核聚變發(fā)生的條件?

　　學生閱讀教材，分析思考、歸納總結(jié)并分組討論。

　　得出結(jié)論

　　微觀上：參與反應(yīng)的原子核必須接近到原子核大小的尺寸范圍，即10-15 m，要使原子核接近到這種程度，必須使它們具有很大的動能以克服原子核之間巨大的庫侖斥力。

　　宏觀上：要使原子核具有如此大的動能，就要把它加熱到幾百萬攝氏度的高溫。

　　點評：從宏觀和微觀兩個角度來考慮核聚變的條件，有助于加深理解。

　　教師說強調(diào)：聚變反應(yīng)一旦發(fā)生，就不再需要外界給它能量，靠自身產(chǎn)生的熱就可以維持反應(yīng)持續(xù)進行下去，在短時間釋放巨大的能量，這就是聚變引起的核爆炸。

　　教師補充說明：

　　(1)熱核反應(yīng)在宇宙中時時刻刻地進行著，太陽和很多恒星的內(nèi)部溫度高達107 K以上，因而在那里進行著激烈的熱核反應(yīng)，不斷向外界釋放著巨大的能量。太陽每秒釋放的能量約為3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十億分之一。太陽在“核燃燒”的過程中“體重”不斷減輕。它每秒有7億噸原子核參與碰撞，轉(zhuǎn)化為能量的物質(zhì)是400萬噸?？茖W家估計，太陽的這種“核燃燒”還能維持90億~100億年。當然，與人類歷史相比，這個時間很長很長!

　　教師：希望同學們課后查閱資料，了解更多的太陽能有關(guān)方面的知識及其應(yīng)用。

　　(2)上世紀四十年代，人們利用核聚變反應(yīng)制成了用于戰(zhàn)爭的氫彈，氫彈是利用熱核反應(yīng)制造的一種在規(guī)模殺傷武器，在其中進行的是不可控熱核反應(yīng)，它的威力是原子彈的十幾倍。

　　提問：氫彈爆炸原理是什么?

　　學生閱讀教材：課本圖19.7-1是氫彈原理圖，它需要用原子炸藥來引爆，以獲得熱核反應(yīng)所需要的高溫，而這些原子炸藥又要用普通炸藥來點燃。

　　[教師點撥]

　　[錄像]氫彈的構(gòu)造簡介及其爆炸情況。

　　根據(jù)你收集的資料，還能通過什么方法實現(xiàn)核聚變?

　　學生回答：日英開發(fā)出激光核聚變新方法、有人提出利用電解重水的方法實現(xiàn)低溫核聚變。

　　點評：學生自學看書，自己歸納總結(jié)，

　　有助于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，逐步提高學生的歸納總結(jié)能力。

　　2.可控熱核反應(yīng)

　　(1)聚變與裂變相比有很多優(yōu)點

　　提問：目前，人們還不能控制核聚變的速度，但科學家們正在努力研究和嘗試可控熱核反應(yīng)，以使核聚變造福于人類。我國在這方面的研究和實驗也處于世界領(lǐng)先水平。請同學們自學教材，了解聚變與裂變相比有哪些優(yōu)點?

　　投影材料二：可控熱核反應(yīng)發(fā)展進程

　　例：一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變，其核反應(yīng)方程是21H+31H→42He+10n，其中氘核的質(zhì)量：mD=2.014 102 u、氚核的質(zhì)量：mT=3.016 050 u、氦核的質(zhì)量：mα=4.002 603 u、中子的質(zhì)量：mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg，e = 1.602 2×10-19C，請同學們求出該核反應(yīng)所釋放出來的能量。

　　學生計算：

　　根據(jù)質(zhì)能方程，釋放出的能量為：

　　教師點拔：平均每個核子放出的能量約為3.3MeV，而鈾核裂變時平均每個核子釋放的能量約為1MeV。

　　2020高中物理核聚變教案大全二

　　授課題目 3.5~6核裂變 核聚變 第 1 課時 授課時間 年 月 日

　　星期 教學目標 知識與技能

　　1. 知道核裂變現(xiàn)象，理解核裂變放出巨大能量的道理

　　2. 能根據(jù)質(zhì)能方程計算裂變放出的能量

　　3. 知道什么是鏈式反應(yīng)，什么是臨界體積

　　4. 知道聚變反應(yīng)，理解聚變放出巨大能量的道理

　　5. 知道可控核聚變反應(yīng)的優(yōu)缺點及研究進展情況

　　過程與方法

　　1. 通過結(jié)合能的學習和計算，培養(yǎng)學生的理解能力，推理能力，計算能力

　　2. 通過讓學生自己閱讀課本，查閱資料，了解核反應(yīng)堆的原理及核電站的作用，培養(yǎng)學生獲取信息，加工整理信息的能力。

　　情感態(tài)度與價值觀

　　1. 通過學習核裂變與核聚變的應(yīng)用，體會物理學的價值和威力。

　　2. 通過了解核武器、核電站等諸多核知識的應(yīng)用，體會科學與人類社會發(fā)展的關(guān)系，科學既能給人類造福也能給類帶來災(zāi)難。 教學重點 核裂變和核聚變的概念 教學難點 理解核裂變的兩個應(yīng)用及核聚變的點火難度 教學方法 講授法，舉例法，練習法，討論法 教學手段 多媒體教學設(shè)備 板書或板圖設(shè)計

　　教學過程 環(huán)節(jié) 檢測內(nèi)容 檢測結(jié)果

　　及補救措施 針對

　　教學

　　重難

　　點的

　　當堂

　　檢測

　　反饋

　　教反思

　　教 學 過 程 環(huán)節(jié) 教 師 活 動 學 生 活 動 1.引入 1. 復(fù)習引入：原子核的結(jié)合能如何計算?

　　2. 上節(jié)課我們知道了原子核蘊含了巨大的能量，今天我們學習原子核能量的兩種應(yīng)用核裂變和核聚變。 2. 核裂變 1. 概念：重核分裂成幾個中等質(zhì)量的原子核的現(xiàn)象稱為核裂變。

　　2. 練習。哪些屬于核裂變反應(yīng)。

　　3. 核裂變能放出巨大能量，核燃料與煤釋放能量的對比。(具體計算留作作業(yè))

　　4. 鏈式反應(yīng)、臨界體積的概念

　　2020高中物理核聚變教案大全三

　　★新課標要求

　　(一)知識與技能

　　1.了解聚變反應(yīng)的特點及其條件.

　　2.了解可控熱核反應(yīng)及其研究和發(fā)展.

　　3.知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量，如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。

　　(二)過程與方法

　　通過讓學生自己閱讀課本，培養(yǎng)他們歸納與概括知識的能力和提出問題的能力

　　(三)情感、態(tài)度與價值觀

　　1.通過學習，使學生進一步認識導(dǎo)科學技術(shù)的重要性，更加熱愛科學、勇于獻身科學。

　　2.認識核能的和平利用能為人類造福，但若用于戰(zhàn)爭目的將給人類帶來災(zāi)難，希望同學們努力學習，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。

　　★教學重點

　　聚變核反應(yīng)的特點。

　　聚變反應(yīng)的條件。

　　★教學方法

　　教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學生討論、交流。

　　★教學用具：

　　多媒體教學設(shè)備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。

　　★課時安排

　　1 課時

　　★教學過程

　　(一)引入新課

　　教師：1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。從第一顆原子彈爆炸成功到第一顆氫彈爆炸成功，我國僅用了兩年零八個月。前蘇聯(lián)用了四年，美國用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題.

　　學生：學生認真仔細地聽課

　　點評：通過介紹我國第一氫彈爆炸，激發(fā)同學們的愛國熱情。

　　(二)進行新課

　　1.聚變及其條件

　　提問：請同學們閱讀課本第一段，回答什么叫輕核的聚變?

　　學生仔細閱讀課文

　　學生回答：兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的反應(yīng)叫做聚變。

　　投影材料一：核聚變發(fā)展的歷史進程[1]

　　提問：請同學們再看看比結(jié)合能曲線(圖19.5-3)，想一想為什么輕核的聚變反應(yīng)能夠比重核的裂變反應(yīng)釋放更多的核能?

　　讓學生了解聚變的發(fā)展歷史進程。

　　學生思考并分組討論、歸納總結(jié)。

　　學生回答：因為較輕的原子核比較重的原子核核子的平均質(zhì)量更大，聚變成質(zhì)量較大的原子核能產(chǎn)生更多的質(zhì)量虧損，所以平均每個核子釋放的能量就更大

　　點評：學生閱讀課本，回答問題，有助于培養(yǎng)學生的自學能力。

　　教師歸納補充：

　　(1)氫的聚變反應(yīng)：

　　21H+21H→31He+11H+4 MeV、

　　21H+31H→42He+10n+17.6 MeV

　　(2)釋放能量：ΔE=Δmc2=17.6 MeV，平均每個核子釋放能量3 MeV以上，約為裂變反應(yīng)釋放能量的3～4倍

　　提問：請同學們試從微觀和宏觀兩個角度說明核聚變發(fā)生的條件?

　　學生閱讀教材，分析思考、歸納總結(jié)并分組討論。

　　得出結(jié)論

　　微觀上：參與反應(yīng)的原子核必須接近到原子核大小的尺寸范圍，即10-15 m，要使原子核接近到這種程度，必須使它們具有很大的動能以克服原子核之間巨大的庫侖斥力。

　　宏觀上：要使原子核具有如此大的動能，就要把它加熱到幾百萬攝氏度的高溫。

　　點評：從宏觀和微觀兩個角度來考慮核聚變的條件，有助于加深理解。

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