《核聚变》教案3

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1、《核聚变》教案教学目标1．知道核裂变、核聚变现象，理解核裂变、核聚变放出巨大能量的原理2．能根据ΔE=Δmc2核裂变、核聚变情况下放出的能量3．知道什么叫链式反应及链式反应的条件；了解核电站工作原理4．了解可控核聚变反应的优点、困难。重点难点重点：(1)核裂变、核聚变现象；(2)能根据ΔE=Δmc2核裂变、核聚变情况下放出的能量难点：核裂变、核聚变放出巨大能量的原理、核电站工作原理设计思想核裂变、核聚变对学生而既熟悉又陌生，平时都听说过原子弹、核电站，特别是当今的世界因“核”而引发的各国之间口水战，学生或多或少都了解一些，这部分内容学生一定

2、很感兴趣，所以，讲授时我们可以以问题的形式让学生观看PPT，自已去看书、思考，整理相关的知识，掌握要掌握的内容。教学资源多媒体课件教学设计【课堂引入】问题：在上一节中，我们学习了原子核的比结合能曲线，知道中等核的比结合能最大，那么一个重核分裂成两个中等原子核或两个较轻原子核结合成质量数较大原子核时要释放能量还是要吸收能量呢？【课堂学习】一、核裂变●核裂变：重核分裂成几个中等质量原子核并释放出核能的反应，称为核裂变。★铀核的裂变：用中子(10n)轰击铀核，铀核发生裂变，分裂成两个中等质量的原子核，从而释放出巨大能量。核裂变的方程：问题1：写重

3、核裂变方程应注意什么？(1)满足“质量数、核电荷数”守恒；(2)只能用“”，不能用“=”；(3)两边的中子不能约去学习活动一：在核裂变U＋n→Ba＋Kr＋310n反应中，质量亏损Δm=0.2153u，则(1)一个铀核裂变释放多少能量E？平均每个核子释放的能量E0是多少解：E=Δm×931.5Mev=200.55MevE0=E/235=0.853Mev(2)1g这样的铀(原子核质量m=235.0439u)发生裂变放出多少能量E？这些能量相当于燃烧多少煤所释放的化学能(无烟煤的燃烧3.35×107J/kg)？解：E=1×6.02×1023×20

4、0.55×1.6×10-13/235=8.22×1012Jm=8.22×1012/3.35×107=2.45×103kg由此可见核能是十分巨大的●链式反应学习活动二：观看PPT，掌握有关链式反应的知识★链式反应：核裂变释放出能量的同时，平均每次可以放出2—3个中子，这些中子又轰击其他核，使之发生裂变，这样不断继续，使裂变反应就会持续进行，就形成了裂变的链式反应(原子弹就是利用重核的裂变)问题2：链式反应的维持需要什么条件？(铀块体积足够大)★临界体积：通常把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。●核电站[学习活动三：观看PPT

5、及书上相关的内容，总结出相关的知识点★核电站的核心部位——核反应堆：在人为控制下安全进行链式反应核燃料：用浓缩铀制成的铀棒★核反应堆慢化剂(石墨、重水和普通水)：使快中子慢中子(热中子)镉棒：吸收中子，控制反应速度混凝土防护层学习活动四：核能给我们带来好处，同时也给我们带来风险，你能举例说明吗？如：核废料的处理、校电站的安全二、核聚变●核聚变：把轻原子核聚合成较重原子核的反应(氢弹主要利用的核聚变)如：11H+10n21H+Q21H+21H42H+Q问题3：核聚变有何条件？(课本P56)(原子核带正电，之间存在库仑斥力，故需要足够高的温度(

6、足够的动能)使两原子核达到核力的作用范围，然后通过核力作用发生聚变，此后就不需要外界再提供能量，靠自身的能量就可以使反应继续)问题4：核聚变为何又称“热核反应”？问题5：核聚变与核裂变相比有那些优点？(1)相同质量的燃烧核聚变能释放更多的能量(2)核聚变没有象核裂变产生放射性废料(3)核聚变的燃烧氘在地球上非常丰富问题6：核聚变与核裂变相比有很多优点，为什么现在仍利用核裂变发电？(核聚变在技术难以控制)●可控核聚变反应研究进展(课本P58)★聚变反应堆：可控热核反应(托卡马克受控热核反应)★聚变反应具有普遍性，它在宇宙中时刻进行着，太阳内部

7、就是一个巨大的热核反应★核聚变是一种安全、不产生放射性物质、原料成本低的能源学习活动五：已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，32He核的质量为3.0150u.(1)写出两个氘核结合成32He的核反应方程。(2)计算上述核反应中释放的核能.(已知1u相当于931.5MeV能量)解：(1)21H＋21H32He＋10n(2)E=3.26Mev【板书设计】一、重核裂变●核裂变：重核分裂成几个中等质量原子核并释放出核能的反应(原子弹)★铀核的裂变：●链式反应及条件●核电站[★核电站的核心部位——核反应堆：在人为控制下安全进行链式

8、反应核燃料：用浓缩铀制成的铀棒★核反应堆慢化剂(石墨、重水和普通水)：使快中子慢中子(热中子)镉棒：吸收中子，控制反应速度混凝土防护层二、轻核聚变●核聚变：把轻原子核聚合成较重原