《核聚变和受控热核反应》教案3.docx

高中物理核聚变的条件教案教学目标：1. 了解核聚变的基本概念和原理2. 掌握实现核聚变所需的条件3. 认识核聚变在太阳等恒星中的重要性教学准备：1. 教材资料：有关核聚变的相关知识点2. 实验器材：示波器、真空室等3. 多媒体设备：投影仪、PPT等教学过程：一、导入（5分钟）教师通过展示太阳能等能源的重要性引入核聚变的话题，引发学生对核聚变的好奇和兴趣。

二、讲解核聚变的概念和原理（15分钟）1. 介绍核聚变的概念，即两个轻核融合成一个更重的核，释放出大量能量。

2. 讲解核聚变的原理，包括核聚变过程中涉及的核反应和能量释放机制。

三、探究核聚变的条件（20分钟）1. 分组讨论：让学生自由讨论实现核聚变所需的条件，并列出关键条件。

2. 总结归纳：引导学生总结并归纳所列条件，如高温、高密度等。

四、实验演示（15分钟）1. 展示核聚变实验装置，并通过实验演示展示核聚变的过程和条件。

2. 引导学生观察实验现象，并就实验过程中的条件进行讨论和分析。

五、小结与拓展（10分钟）1. 总结核聚变的条件，强调核聚变在能源产生中的重要性。

2. 拓展讨论核聚变在太阳等恒星中的应用和意义，引导学生思考核聚变在宇宙中的普遍性。

六、作业布置（5分钟）布置作业：要求学生对核聚变的条件进行总结和归纳，并撰写一篇关于核聚变在太阳中的应用的文章。

教学反思：通过本节课的教学，学生应该能够掌握核聚变的基本概念和原理，了解实现核聚变所需的条件，并认识核聚变在太阳等恒星中的重要性。

同时，教师需要关注学生的学习兴趣和思维能力，引导学生进行积极的讨论和思考，提高学生的学习主动性和创造性。

高中物理概念核聚变教案教案范本教学目标：1. 了解核聚变的定义和原理；2. 掌握核聚变在太阳等恒星中的重要作用；3. 理解核聚变在地球上的应用。

教学重点：1. 核聚变的定义和原理；2. 核聚变在太阳等恒星中的作用；3. 核聚变在地球上的应用。

教学难点：1. 理解核聚变过程中的能量转化；2. 掌握核聚变在太阳等恒星中的核心作用。

教学过程：一、核聚变的定义和原理（15分钟）1. 介绍核聚变的概念和定义；2. 解释核聚变是指两个轻核聚合成一个较重的核的过程；3. 讲解核聚变是放出能量的过程，是一种巨大的能源。

二、核聚变在太阳等恒星中的作用（20分钟）1. 介绍太阳的能量来源是核聚变；2. 解释太阳中氢原子核融合成氦原子核释放出大量的能量；3. 讲解核聚变是维持太阳恒星运行的能源。

三、核聚变在地球上的应用（20分钟）1. 介绍地球上的核聚变实验；2. 解释核聚变在地球上的应用可以产生清洁、高效的能源；3. 讲解核聚变在地球上广泛应用的前景。

四、核聚变实验（25分钟）1. 给学生展示一些核聚变实验的视频；2. 让学生做实验演示，体验核聚变的过程；3. 引导学生思考核聚变的未来应用。

五、课堂小结（10分钟）1. 复习核聚变的定义和原理；2. 总结核聚变在太阳和地球上的重要作用；3. 引导学生思考核聚变的未来发展。

六、作业布置（5分钟）1. 布置学生阅读相关资料，了解更多关于核聚变的知识；2. 撰写一篇关于核聚变的作文，表达对于核聚变的看法和未来展望。

教学反思：通过本节课的学习，学生能够全面了解核聚变的概念、原理和应用，增强对核聚变的兴趣和认识。

同时，通过核聚变实验的演示和讨论，培养学生的实验能力和动手能力，激发学生的创新和探索精神。

在未来的教学中，可以结合实际案例和科技发展，进一步深化学生对核聚变的理解和应用。

教科版选修3《核聚变》教案及教学反思一、教案编写1.教学目标本次教学旨在让学生了解核聚变的基本原理、重要意义和实际应用，并培养学生的科学思维和实验操作能力。

2.教学重点（1）核聚变的基本原理与过程；（2）核聚变在能源、军事和医学等方面的实际应用；（3）国家在核聚变领域的发展现状及前景。

3.教学难点（1）核聚变的物理原理及实验方法；（2）核聚变与能源、环境等方面的关系。

4.教学内容第一部分：引入1.引入核聚变与核裂变的概念，引出本节课所要学习的核聚变内容。

2.展示慢化中子如何引发核聚变的实验过程，引导学生了解核聚变的科学基础。

第二部分：探究核聚变的基本原理1.通过教师引导和学生参与的方式，简单了解原子核与核力的基本概念。

2.介绍核聚变的基本原理和过程，让学生了解核聚变产生能量的原理。

3.辅以课件及图片演示，让学生更好的理解核聚变的原理与过程。

第三部分：研究核聚变的实际应用1.介绍核聚变在能源、军事和医学等方面的实际应用。

2.通过展示相关实验装置及相关应用案例，引导学生进一步了解核聚变在实际中的应用价值。

第四部分：探究核聚变在环境和国家发展中的作用1.介绍核聚变与能源、环境等方面的关系。

2.介绍当前国家在核聚变领域的发展现状及前景。

3.引导学生深入思考核聚变对人类发展和环境保护的重要性。

5.教学方式课堂讲授、讨论和小组合作。

6.教学时间2课时（90分钟）。

7.教学评价以学生讨论和小组合作成果为主，加以自我评价。

二、教学反思在本节课的教学过程中，教师采取了多种教学方式，引导学生学习和参与讨论。

通过引入实验装置及案例，让学生从多个角度全面了解核聚变的基本原理和实际应用。

小组合作环节更是提高了学生学习的积极性和参与度，让学生在小组合作中互相学习和共同进步。

但是，在教学过程中，也存在一些问题。

首先，因为此次教学涉及的内容较多，时间不够充裕，有些内容没有得到充分的阐述，需要加强训练和实践。

其次，课堂讨论环节的组织和引导还不够充分，需要更好的组织和引导。

核聚变和可控热核反应核聚变是一种将轻元素融合为重元素并释放巨大能量的过程，是太阳和其他恒星的能量来源。

与核裂变不同，核聚变是通过将两个轻核粒子融合成一个较重的核粒子来释放能量。

可控热核反应是指在可控条件下实现核聚变并有效地发电，这被认为是解决全球能源危机和环境污染问题的潜在解决方案之一。

一、核聚变的基本原理核聚变的基本原理是将两个轻核粒子融合成一个较重的核粒子。

在太阳中，主要发生的是氢的核聚变，也称为质子-质子链反应。

质子-质子链反应可以简单分为以下步骤：1. 两个质子融合成一个氘核素（氢的同位素）：p + p → D + e+ + νe2. 氘和质子融合生成氦-3核素：D + p → 3He + γ3. 两个氦-3核素融合生成氦-4核素：3He + 3He → 4He + p + p这个过程中会释放出大量的能量。

二、可控热核反应的挑战要实现可控热核反应并有效地发电，需要克服一系列的挑战。

1. 高温和高压条件：核聚变需要高温和高压的环境才能够发生，才能克服核粒子间的相互斥力。

在目前的技术中，超导磁体被用来产生强磁场来保持高温等离子体的稳定性。

2. 等离子体控制：由于核聚变需要在等离子体中进行，对等离子体的控制和稳定性是一个重要的问题。

研究人员正在探索各种方法来控制和维持等离子体的稳定性。

3. 燃料供应：核聚变需要适量的燃料供应，这对于反应堆的运行非常关键。

氘和氚是目前被研究的主要燃料。

4. 辐射问题：核聚变反应会产生大量的辐射，因此需要采取措施来保护人类和环境不受辐射的危害。

三、可控热核反应的应用前景1. 清洁能源：与核裂变不同，核聚变反应产生的废物非常少，几乎不产生放射性废物，因此被认为是一种清洁能源选择。

2. 能源供应：核聚变反应释放的能量巨大，可以成为解决全球能源危机的一种可行方案。

可以提供持续且可再生的能源供应。

3. 环境友好：可控热核反应不会产生二氧化碳等温室气体，对环境的影响较小。

四、当前的研究和实验目前，全球范围内都在进行着各种核聚变实验和研究。

原子核的综合应用教课设计●教课目的稳固本章基础知识 . ●教课要点α粒子散射实验、天然放射现象、核反响方程、爱因斯坦质能方程.●教课难点α粒子散射实验、爱因斯坦质能方程.●教课方法解说、练习、议论 . ●教课器具投影仪及投电影 . ●课时安排1 课时●教课过程一、本章知识点概括（一） α粒子散射实验与原子的核式构造 1.电子的发现：1897年汤姆生发现电子， 揭开了人们认识原子构造的序幕，他提出了原子构造的“枣糕”模型，但后被实验事实所否认.α粒子散射实验及其意义2.实验方法： 用 α 粒子轰击金箔， 察看 α粒子的散射 （受金原子影响运动状态改变）状况实验结果： 绝大部分不发生偏转； 少量发生较大偏转； 很少量发生大角度偏转甚至反弹.重要意义：否认汤姆生“枣糕”模型，为“核式”模型供给实验依照3.原子核式构造模型内容：在原子的中心有一个很小的核叫原子核，原子的所有正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外空间绕核高速旋转 .特色：原子内部很空虚，原子核的半径（10－15～10-14 m ）约为原子半径（ 10-10 m ）的万分之一到十万分之一 .应用：解说 α 粒子散射实验的结果4.原子核的构成——质子和中子（统称核子） （二）放射性与原子核的天然衰变1.天然放射线及其性质比较（投影）名称构成 电量 (e)质量 (u)射出速度电离能力贯串本事α 氦核 +240.1c 最强 最弱 β电子-10（1） 0.9c较强较强1840γ光子c 最弱最强2.放射性的实质——原子核的天然衰变（规律：电荷数、质量数守恒） α衰变规律： M X → M-4 Y+ 4 He （衰变产生的新核质量数减 4，电荷数减 2）Z Z-22β衰变规律：M Z XM 0→ Z +1Y+ -1 e（衰变产生的新核质量数不变，电荷数加 1）（ γ辐射陪伴 α和 β衰变但不再惹起原子核衰变）3.半衰期定义：放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间，叫放射性元素的半衰期.意义：表示原子核衰变的快慢.决定要素：由原子核内部的要素决定，只与元素的种类相关，跟元素所处的物理或化学状态没关 .4.放射性同位素应用（ 1）利用它的射线：γ射线探伤、杀菌、治疗癌症、培养良种、除去静电等.（ 2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.（三）核反响与核能的开释1.核反响和核反响方程：原子核在其余粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反响 .典型的人工核转变及其核反响方程：（质量数和电荷数守恒）1919年卢瑟福发现质子的人工核反响：147N+42He→17811H（质子）O+1932年查德威克发现中子的人工核反响：94Be+42He→126C+10n（中子）2.核反响的特色（ 1）有质量损失——核反响前后原子核的质量之差，用m 表示（ 2）有巨大能量的开释——核能开释3.爱因斯坦质能方程E=mc2（式中 c 为真空中的光速）4.核反响中开释的核能：E=m c25.开释核能的门路——重核裂变和轻核聚变二、例题剖析［例 1］静止的镭 226（22688Ra）发生α衰变生成氡 222（22286Rn ），假如衰变中放出的能量都转变为α粒子和氧核的动能.(1)α粒子与氡核的动能之比；(2)若α粒子与氡核的运动方向与匀强磁场的磁感线垂直，画出轨迹表示图，并计算轨道半径之比 .分析： (1)衰变时动量守恒：0=mα vα-M RnγRn，得v MRn . v Rn m1mv2由于 E k=2E k m v MRn111因此· ()2 =m .EkRn MRnvRn2(2)若它们在匀强磁场中，运动方向与磁感线垂直，轨道半径mvr=.qB但衰变时射出的α粒子与反冲核(Rn)都带正电荷，且动量大小相等，则它们在匀强磁场做圆周运动的轨迹是一对外切圆，轨道半径和粒子电量成反比：R q Rn43.R Rn q1［例 2］如图 22—15 一束天然放射线沿垂直电场线的方向从中间进入到两块平行带电金属板 M、 N 之间的匀强电场中，试问：图 22— 15(1)射线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各是哪一种射线？(2)M 、N 各带何种电荷？提示：参照天然放射线的性质.解：γ射线不带电，因此是Ⅱ(直线 ).设带电粒子打到金属板上的地点为x，偏转的距离都是d/2 ，依据公式d 1·qE·(x)222mv0因此 x=v0·md. qE将 vα=0.1c,vβ=0.9c,mα=4 u,mβ=1u,qα =2e,qβ =1 e,代入上式，得比值2000x0.1c · 4 u 1 e=10 10 ＞1.x0.9c1u/2000 2 e9因此Ⅰ为α射线，Ⅲ为β射线，M带负电,N带正电.三 .板书设计四、部署作业章末习题（ 2）、（ 3）、（ 4）、（ 6）。

核聚变与核反应实验设计备课教案一、实验简介核聚变与核反应是重要的核物理实验内容，旨在让学生了解核聚变与核反应的基本原理、实验装置与实验方法。

通过本实验，学生将能够深入了解核聚变与核反应的实验过程，并能够分析与归纳实验数据，进一步加深对核物理学知识的理解。

二、实验目的1. 了解核聚变与核反应的基本概念和原理；2. 熟悉核聚变与核反应的实验装置；3. 学习使用实验方法与步骤，进行实验操作；4. 掌握实验数据处理和结果分析的方法。

三、实验所需材料与器材1. 核反应堆模型（示意图）；2. 放射源：例如铀、锕、镅等；3. 遮挡屏：例如铅片、铁片等；4. 探测器：例如闪烁体探测器、半导体探测器等；5. 数据采集系统：例如计算机等。

四、实验步骤1. 准备工作：a. 确保实验场所安全，通风良好；b. 安装核反应堆模型，并接通电源；c. 将放射源加入核反应堆模型，并逐渐升高反应堆的功率；d. 在反应堆模型周围适当放置遮挡屏，保护人员免受辐射。

2. 实验操作：a. 将探测器放置在设计好的位置，并连接至数据采集系统；b. 打开数据采集系统，开始记录实验数据；c. 根据实验要求，逐渐增加反应堆功率，记录不同功率下的实验数据；d. 操作完成后，关闭反应堆电源和数据采集系统；e. 将实验数据导出至计算机中，进行数据处理与分析。

五、实验数据处理与结果分析1. 数据处理：a. 对实验数据进行整理，并建立相应的数据表格；b. 进行数据统计与计算，得出相应的平均值、标准差等数据指标；c. 绘制实验结果的曲线图、柱状图等，以直观展示实验数据。

2. 结果分析：a. 根据实验数据和曲线图分析，研究核聚变与核反应的变化规律；b. 对实验结果进行解释和总结，与核物理学知识进行关联；c. 讨论实验中可能存在的误差源，并提出改进的建议。

六、安全注意事项1. 实验者应佩戴防护眼镜、实验服等安全器材；2. 操作过程中，避免直接接触放射源，避免暴露在辐射场中；3. 确保实验环境的通风良好，减少辐射危害；4. 操作完毕后，正确处理放射性材料，避免对环境造成污染。

《核聚变》教学设计教学目标1．知道核聚变现象，理解核聚变放出巨大能量的原理2．能根据ΔE=Δmc2计算核聚变放出的能量3．了解氢弹结构和反应过程，了解太阳核聚变反应4．了解核聚变反应的优点、困难。

5、知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。

重点难点重点：(1)核聚变发生机制(2)能根据ΔE=Δmc2核裂变、核聚变情况下放出的能量难点：从两个方面分析核聚变放出巨大能量的原理设计思想核聚变对学生而既熟悉又陌生，学生或多或少都了解一些，这部分内容学生一定很感兴趣，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】分析聚变反应放出巨大能量的原因之一学习活动一：根据原子核的比结合能曲线，知道中等核的比结合能最大，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？（回答：释放能量并分析原因）问题1：写核反应方程应注意什么？(1)满足“质量数、核电荷数”守恒；(2)只能用单箭头，不能用等号；(3)两边的中子不能约去。

学习活动二：分析聚变反应放出巨大能量的原因之二（聚变平均每个核子释放能量是裂变反应的4倍左右）在核裂变23592U＋1n →14156Ba＋9236Kr＋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=200.55Mev E0=E/235=0.853Mev（2）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) 21H+21H 42He＋10n +17.6Mev平均每个核子放的能量E0=E/3=3.52Mev(经过以上对比计算，学生得出不难得出聚变平均每个核子释放能量是裂变反应的4倍左右！)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(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：核聚变应用-氢弹结构及反应机制问题7：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★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。

第十九章原子核新课标要求1．内容标准（1）知道原子核的组成。

知道放射性和原子核的衰变。

会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。

（2）了解放射性同位素的应用。

知道射线的危害和防护。

例1 了解放射性在医学和农业中的应用。

例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。

（3）知道核力的性质。

能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。

会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。

（4）认识原子核的结合能。

知道裂变反应和聚变反应。

关注受控聚变反应研究的进展。

（5）知道链式反应的发生条件。

了解裂变反应堆的工作原理。

了解常用裂变反应堆的类型。

知道核电站的工作模式。

（6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。

例3 思考核能开发带来的社会问题。

（7）初步了解恒星的演化。

初步了解粒子物理学的基础知识。

例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。

2．活动建议：（1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。

（2）观看有关核能利用的录像片。

（3）举办有关核能利用的科普讲座。

新课程学习19.7 核聚变★新课标要求（一）知识与技能1．了解聚变反应的特点及其条件.2．了解可控热核反应及其研究和发展.3．知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。

（二）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（三）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，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。

★教学重点聚变核反应的特点。

★教学难点聚变反应的条件。

★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

★教学用具：多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。

★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功。

高中物理核聚变教案一、知识点概述核聚变是指将两个轻核合并成一个较重的核的过程，释放出大量的能量。

在太阳等恒星内部，核聚变是一种主要的能量来源。

目前，人类还在研究如何实现可控的核聚变来解决能源危机。

二、教学目标1. 了解核聚变的基本原理和过程；2. 掌握核聚变的能量释放规律；3. 了解人类实现可控核聚变的现状和挑战。

三、教学内容1. 核聚变的原理和过程；2. 核聚变的能量释放规律；3. 人类实现可控核聚变的现状和挑战。

四、教学重点1. 核聚变的基本原理和过程；2. 核聚变的能量释放规律。

五、教学难点1. 核聚变的实现过程涉及到高温、高压和控制等难题。

六、教学过程1. 导入：介绍太阳的能源来源，引入核聚变的概念。

2. 探究：让学生通过实验和讨论，了解核聚变的基本原理和过程。

3. 讲解：讲解核聚变的能量释放规律，并通过具体例子加深理解。

4. 分组讨论：让学生分组讨论人类实现可控核聚变的挑战和可能的解决方案。

5. 总结：总结核聚变的重要性和挑战，引导学生思考未来能源发展的方向。

6. 作业：布置相关阅读和思考题，加深学生对核聚变的理解。

七、教学资源1. 实验设备：核聚变模型实验装置；2. 教材：相关物理教材和资料。

八、教学评估1. 参与度评估：根据学生在课堂讨论和实验中的表现进行评估；2. 考试评估：通过考试检测学生对核聚变知识的掌握情况。

九、教学反思1. 针对学生对核聚变的理解程度，及时调整教学内容和方法；2. 不断更新教学资源，引导学生关注能源问题和科技发展。

这是一份高中物理核聚变教案范本，教师可以根据具体情况进行灵活调整和完善。

希望对您有所帮助！。

高中核聚变学案教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】核聚变编写：吴维根 审核：陶海林【知识要点】 1．核聚变（1）轻核结合成质量较大的核叫做________________，如2341112HHHen .（2）聚变发生的条件：使轻核间的距离接近______________m. （3）在消耗相同核燃料的情况下，聚变比裂变释放更多的能量.（4）热核反应（聚变）在宇宙中是很普遍的，太阳内部时刻进行着剧烈的热核反应.2．受控热核反应裂变反应的优点多、难度大、前景好. （1）热核反应释放能量的__________________. （2）热核反应所用的燃料储量非常丰富. （3）热核反应更为安全、清洁.. 【典型例题】例1．热核反应是一种理想能源的原因是A ．就每一个核子平均来说，比重核裂变时释放的能量多B ．对环境的放射性污染较裂变小，且较容易处理C ．热核反应的原料在地球上储量丰富D ．热核反应的速度容易控制例2．太阳每秒辐射出来的能量约为×1026J ，这些能量是 A ．重核的裂变反应中产生的 B ．轻核的聚变反应中产生的C ．原子核的衰变反应中产生的D ．热核反应中产生的 例3．两个氘核聚产生一个中子和一个氦核（氦的同位素），已知氘核质量2.0136Dm u ，氦核质量 3.0150Hem u ，中子质量 1.0087nm u ，写出聚变方程并求出释放的核能。

（已知21931.5uc MeV ）【课堂检测】第一课件网1．氘核（21H ）和氘核（31H ）聚合成氦核（42He ）的核反应方程为：23411120HHHen ，设氘核质量为1m ，氚核质量为2m ，氦核质量为3m ，中子质量为4m ，则反应过程释放的能量为A ．2122()m m m cB ．2124()m m m c C ．21234()m m m m cD ．23412()m m m m c2．下列说法不正确的是A ．23411120H H He n 是聚变B ．2351140941920543802U n XeSrn 是裂变C ．226222498962RaRnHe 是衰变 D ．2424011121Na Mge 是裂变3．目前核电站利用的核反应是 A ．裂变，核燃料为铀 B ．聚变，核燃料为铀 C ．裂变，核燃料为氚D ．聚变，核燃料为氘4．某核反应方程为234112H HHeX ，已知21H 的质量为，31H 质量为，42He的质量为，X 的质量为，下列说法中正确的是A ．X 是质子，该反应释放能量B ．X 是中子，该反应释放能量C ．X 是质子，该反应吸收能量D ．X 是中子，该反应吸收能量5．现有三个核反应：①2424011121Na Mg e ；②2351141921920563603U n Ra Kr； ③2341112H HHenA ．①是裂变，②是衰变，③是聚变B ．①是聚变，②是裂变，③是衰变C ．①是衰变，②是裂变，③是聚变D ．①是衰变，②是聚变，③是裂变6．一个质子和两个中子聚变为一个氘核，已知质子质量H m =，中子质量21.0087m u ，氘核质量 3.0180mu （1）写出聚变方程；（2）求释放出的核能多大（3）平均每个核子释放的能量是多大。

化学知识王国：探索原子核反应和核聚变的教案一、教学目的本堂课的主要目的是让学生了解原子核反应和核聚变的基本概念，指导学生进行相关实验，并通过课程让学生掌握如何应用相关知识解决实际问题。

二、教学重点和难点教学重点：1.原子核反应的基本概念和实验操作方法。

2.核聚变的基本概念和实验操作方法。

教学难点：1.学生对于原子核反应和核聚变的理解和区分。

2.实验操作中相关仪器的使用和读数解释。

三、教学方法本堂课采用课堂讲授、实验操作和案例分析相结合的教学方法。

在讲授部分，重点突出实验操作过程中需要注意的问题、实验数据的处理和结果分析；在实验操作部分，采取小组合作模式，指导学生按要求进行实验操作，并对实验操作中存在的问题及解决方法进行讲解；在案例分析部分，以真实案例为基础，让学生思考如何运用所学知识解决实际问题。

四、课程安排1.课前准备在课前，老师应向学生介绍原子核反应和核聚变的基本概念及其应用领域，以便学生对本节课的学习有一个初步的认识。

2.讲授部分讲授部分主要包括以下内容：（1）原子核反应的基本概念：包括原子核反应的定义、反应类型、核反应方程式等。

（2）核聚变的基本概念：包括核聚变的定义、反应类型、核反应方程式等。

（3）实验操作：教师演示包括使用射线计数器检测射线的强度，在放射性物质中测量射线强度、确定射线强度随时间的变化规律、验证半衰期等实验过程中需要注意的问题和操作方法。

（4）案例分析：运用本节课所学知识分析真实案例，指导学生如何运用知识解决实际问题。

3.实验操作实验操作部分包括以下内容：（1）实验前准备：学生了解实验操作的原理和步骤。

（2）实验操作：实验前，教师应向学生演示实验过程、所用仪器介绍和使用说明，让学生按要求进行实验操作，并指导学生如何进行数据处理和结果分析。

4.作业安排课后作业将学生分成小组，运用所学知识设计一个相关实验，包括实验目的、实验步骤、实验数据处理和结果分析，并对实验操作中可能出现的问题及解决方法进行讲解。

第二节核聚变学案【学习目标】<1）了解聚变反应的特点及其条件；<2）了解可控热核反应及其研究和发展；<3）知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。

【学习重点】聚变核反应的特点。

聚变反应的条件。

【知识要点】1、聚变及其条件轻核的聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平均每个核子释放的能量就更大b5E2RGbCAP<1）氢的聚变反应：21H+21H→31He+11H+4 MeV、21H+31H→42He+10n+17.6 MeVp1EanqFDPw<2）释放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6 MeV，平均每个核子释放能量3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍微观上：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。

DXDiTa9E3d 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。

聚变反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以维持反应持续进行下去，在短时间释放巨大的能量，这就是聚变引起的核爆炸。

RTCrpUDGiT氢弹爆炸原理：需要用原子炸药来引爆，以获得热核反应所需要的高温，而这些原子炸药又要用普通炸药来点燃。

2、可控热核反应<1）聚变与裂变相比有很多优点可控热核反应发展进程：优点之一，即轻核聚变产能效率高。

优点之二，即地球上聚变燃料的储量丰富。

<2）我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况。

【典型例题】例1：一个氘核和一个氚核发生聚变，其核反应方程是21H+31H→42He+10n，其中氘核的质量：mD=2.014 102 u、氚核的质量：mT=3.016 050 u、氦核的质量：mα=4.002 603 u、中子的质量：mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg，e = 1.602 2×10-19C，求出该核反应所释放出来的能量。

5.3 聚变与受控热核反应3．会计算轻核聚变释放的核能。

一、更大的能源宝库1．平均结合能小的轻核聚合成一个较重的原子核，同时会释放核能。

这种释放核能的反应叫核聚变。

2．核反应应用举例：21H ＋31H→42He ＋10n ＋17.6 MeV 。

3．在消耗核燃料的量相同的情况下，聚变比裂变释放的核能多。

4．聚变的条件：由于这种核反应需要在几千万开以上的高温下进行，所以聚变又叫热核反应。

预习交流150多亿年来，太阳每秒辐射出的能量约为3.8×1026 J ，相当于一千亿吨煤燃烧所放出的能量。

太阳这么大的能量是怎么来的？答案：在太阳内部，不断地进行着轻核聚变反应，它的能量就是核聚变产生的。

核聚变反应在宇宙中很普遍。

二、受控热核反应1．托卡马克结构：利用强磁场约束等离子体的环流器。

2．“激光聚变”的构想：1964年我国科学家王淦昌与前苏联科学家各自独立地提出了激光聚变的构想，即用高功率的激光打在氘、氚组成的靶丸上，产生高温使核燃料发生核聚变。

预习交流2有人说，随着科技的发展，在不久的将来，汽车不再烧油，而是该烧“海水”。

你相信这能实现吗？答案：可以实现。

热核聚变的燃料之一，氘的含量丰富，每升海水中就含有0.03 g 氘核，这些氘核完全聚变释放的能量约和燃烧300升汽油相当。

只要热核反应实现可控，就可利用热核聚变获得能源。

一、核聚变产生的条件热核反应为什么需要几千万度的高温？答案：只有几千万度的高温，才能使原子完全电离形成等离子体状态，原子核也才有足够大的动能，克服库仑力接近到核力起作用的10－15 m内，发生核聚变。

关于聚变，以下说法正确的是（）。

A．两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量B．同样质量的物质发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大好多倍C．聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积D．发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能答案：BD解析：两个轻核聚合为较大质量的原子核就可释放能量，但不一定是中等质量的核，故A错误。

19．7 核聚变[一、三维目标1．了解聚变反应的特点及其条件.2．了解可控热核反应及其研究和发展.3．知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。

4.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5．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。

6．认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。

二、自主学习1．聚变及其条件两个轻核结合成，这样的反应叫做聚变。

思考：请同学们再看看比结合能曲线（图19.5-3），想一想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？总结（1）氢的聚变反应：21H+21H→31H+11H+4 MeV、21H+31H→42He+10n+17.6 MeV（2）释放能量：ΔE＝＝ MeV，平均每个核子释放能量3 MeV 以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件？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。

聚变反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以维持反应持续进行下去，在短时间释放巨大的能量，这就是聚变引起的核爆炸。

（1）热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳和很多恒星的内部温度高达107K以上，因而在那里进行着激烈的热核反应，不断向外界释放着巨大的能量。

太阳每秒释放的能量约为3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十亿分之一。

太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。

它每秒有７亿吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是400万吨。

科学家估计，太阳的这种“核燃烧”还能维持90亿~100亿年。

核聚变和受控热核反应——人教版选修2-3教案一、教学目标1.掌握核聚变和受控热核反应的概念；2.了解核聚变的应用；3.了解受控核聚变的实验进展；4.培养学生的创新思维和实验探究能力。

二、教学内容1. 核聚变的概念核聚变是指两个轻核聚合成一个重核的过程，同时放出大量能量。

2. 核聚变的应用核聚变在太阳和恒星的内部发生并释放出能量，使它们得以维持稳定状态，同时也是核武器和核电站的核反应堆发生的反应过程。

3. 受控核聚变的实验目前，人类还没有实现真正的受控核聚变，在实验室中进行的核聚变，主要是在简单的核反应器上进行的，并且开展了ITER（国际热核聚变实验堆）项目，致力于在可控的条件下实现核聚变并释放出更多的能量。

4. 实验探究：如何制备氘气体制备氘气体是进行核聚变实验的前提条件，因此有必要了解如何制备氘气体。

（1）通过反应制备氘气体将铝和氘气体在高温下反应，即可得到二氧化氘和铝的混合物，在加热到600℃时，铝被还原出来，同时氘气体得以释放，并通过气体收集器收集氘气体。

（2）通过电解水制备氘气体将氢氧化钠与氢氧化氢混合物电解，即可得到氧化铝和氘气体，其中氧化铝可以通过加热转化为铝，氘气体同样通过气体收集器收集。

三、教学重点1.掌握核聚变和受控热核反应的概念；2.了解核聚变的应用；3.了解受控核聚变的实验进展。

四、教学难点1.制备氘气体的方法；2.受控核聚变的实验进展。

五、教学方法1.讲授法：通过讲述和演示，让学生掌握核聚变和受控热核反应的概念、核聚变的应用及受控核聚变的实验进展；2.实验探究法：通过实验让学生了解制备氘气体的方法。

六、教学工具1.实验器材：氢氧化钠、氢氧化氢、电解槽、铝粉、氘气收集器等；2.PPT课件。

七、教学过程1. 核聚变的概念通过PPT讲授，让学生了解核聚变的概念、示意图和公式。

2. 核聚变的应用通过PPT讲授，让学生了解核聚变在太阳和恒星中发生的过程以及核武器和核电站的应用。

3. 受控核聚变的实验通过PPT讲授，让学生了解受控核聚变的实验进展，并介绍ITER（国际热核聚变实验堆）项目的进展情况。