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核聚变PPT多媒体教学课件

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核聚变 课件

核聚变 课件
它的几倍？
二、核聚变发生的条件
问题2.产生核聚变反应需要哪些条件？（施青辰）
三、氢弹的原理和主要结构
中国第一颗氢弹
原子弹 → 氢弹
美国约7年 前苏联约4年 我国2年零8个月
四、可控核聚变
小组讨论： 1.聚变与裂变相比有哪些优点 2.实现受控热核反应的困难和解决方案是什么? 3.说一说磁约束中粒子运动轨迹，实际应用和惯性约束的原 理。 4.中国在可控核聚变上有哪些突破？ 5.议一议研究受控热核反应的必要性。
四、可控核聚变的优势
第一、轻核聚变产能效率高 。 第二、地球上聚变燃料的储量丰富。 第三、轻核聚变更为安全、清洁。
四、可控核聚变
小组讨论： 1.聚变与裂变相比有哪些优点 2.实现受控热核反应的困难和解决方案是什么? 3.说一说磁约束中粒子运动轨迹，实际应用和惯性约束的原 理。 4.中国在可控核聚变上有哪些突破？ 5.议一议研究受控热核反应的必要性。
一、核聚变特点：
已知：
2 1
H
3 1
H
4 2
He
01n
氘核的质量：mD 2.014102u
氚核的质量：mT 3.016050u
氦核的质量：m 4.002603u 中子的质量：mn 1.008665u
1u 931.5Mev 1u 1.66*1027 kg
求（1）该核反应放出多少能量
（2）平均每个核子放出多少能量 （3）铀裂变中平均每个核子释放能量约为0.85Mev，该反应是
磁约束:
B
Br
Z
FZ
v11
v2
环流器（托卡马克）
环流器结构图
英国的欧洲联合环流器
惯性约束:
四、可控核聚变
小组讨论： 1.聚变与裂变相比有哪些优点 2.实现受控热核反应的困难和解决方案是什么? 3.说一说磁约束中粒子运动轨迹，实际应用和惯性约束的原 理。 4.中国在可控核聚变上有哪些突破？ 5.议一议研究受控热核反应的必要性。

优秀课件人教版高中物理选修3-5核聚变 (共16张PPT)

优秀课件人教版高中物理选修3-5核聚变 (共16张PPT)

（2）地球上聚变燃料的储量丰富
每升水中就含有 0.03 g 氘，地球上有 138.6 亿亿立方米 的水，大约有 40 万亿吨氘。氚可以利用锂来制取，地球上锂 储量有2000 亿吨。 1L海水中大约有0.03g氘，如果发生聚变， 放出的能量相当于燃烧300L汽油,轻核聚变是能源危机的终结 者。
（3）轻核聚变更安全、清洁
实现核聚变需要高温，一旦出现故障，高温不能维持， 反应就自动终止了。
（4）反应中放射物质的处理较容易
氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的，放射性废 物主要是泄漏的氚以及聚变时高速中子、质子与其他物质反 应而生成的放射性物质，比裂变所生成的废物的数量少，容 易处理。
2. 现在的技术还不能控制热核反应，问题有
太阳的中心发生 核聚变，放出巨大 能量，太阳；这个 天然的的核聚变过 程已经发生了好几 十亿年
二、受控热核反应——核聚变的利用
1.聚变与裂变相比的优点： （1）轻核聚变产能效率高
相同的核燃料释放的能量多。常见的聚变反应平均每个核子放出 的能量约3.3MeV，而裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV。
2 1 3 2 1 0
2 1
2 1
H H He H
2 1 3 2 1 1
3 1 4 2 1 0
H H He n
计算下面核聚变放出的能量:
2 1
H + H He + n
3 1 4 2 1 0
氘核的质量：mD＝2.014102u 氚核的质量：mT＝3.016050u 氦核的质量：mα＝4.002603u 中子的质量：mn=1.008665u
201 是铀裂变（ = 0.852MeV）的约4倍。 235 + 1
2、发生聚变的条件:

高中物理人教版选修3-5 第19章第7节 核聚变 课件(共22张PPT)

高中物理人教版选修3-5 第19章第7节 核聚变 课件(共22张PPT)

中国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况
东方超环——EAST全超导托卡马克实验装置
受控热核反应
（2）惯性约束：利用强激光的惯性压力约束参加反应的物质。
以激光进行惯性约束聚变的图解： 1.蓝色箭头代表激光； 2.橘色代表固态球状核燃料向外爆裂的力量； 3.紫色代表因激光热能而产生向内的惯性作用力； 4.橙色代表压缩后的燃料核，产生的热量快速向外放射 ，发散的能量是激光光束加在燃料球上的数倍。
A
C O Fe
B Z
释放核能的方式
物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核 能的反应叫做裂变．把轻核结合成质量较大的核， 释放出核能的反应叫做聚变．
+
+
聚变
裂变
一、核聚变及其条件
氢核聚变
2 ：1 3 1 4 2 1 0
地球上最容 易发生的氢 核聚变
H H He n17.6 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!

2．把原子核加热到很高的温度108~109K
将一团氘和氚核约束起来，并保持一定的密度。将核加热到 上亿度的超高温，使其在极短时间内一起发生聚变。
聚变反应特点
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。
实例：
1. 太阳内部和许多恒星内部温度高达107K以上， 其反应就是热核反应的实例。 2. 核武器——氢弹！在短时间释放巨大的能量， 这就是聚变引起的核爆炸。

核子平均质量（知识储备2)
研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：
核子的平均质量是：

核聚变ppt课件

核聚变ppt课件
1 、 轻核的聚变 某些轻核能够结合在一起，生
成一个较大的原子核，同时放出大 量的核能。这种核反应叫做聚变。
1 2H+1 3H 2 4H e+0 1n
计算下面核聚变放出的能量:
1 2H +1 3H 2 4H e+0 1n
氘核的质量：mD＝2.014102u 氚核的质量：mT＝3.016050u 氦核的质量：mα＝4.002603u 中子的质量：mn=1.008665u
太阳的中心发生 核聚变，放出巨大 能量，太阳；这个 天然的的核聚变过 程已经发生了好几 十亿年
二、受控热核反应——核聚变的利用
1.聚变与裂变相比的优点：
（1）轻核聚变产能效率高
相同的核燃料释放的能量多。常见的聚变反 应平均每个核子放出的能量约3.3MeV，而 裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV。
例题1、两个中子和两个质子可以结合成一个 氦核，已知中子的质量是1.008665u，质子的 质量是1.007276u，氦核的质量是4.0026u，求 此核反应的质量亏损和结合能。 (1u=1.66×10-27千克， c=3×108m／s)
解：△m＝0.029282u
△E＝△mc2=0.029282×931MeV= 27.3MeV
2.实现核聚变的难点：地球上没有任何容器 能够经受如此高的温度。为了解决这个难题， 科学家设想了两种方案：1.磁约束 2.惯性 约束
磁约束 带电粒子运动时在均匀磁场中会洛伦兹力
的作用而不飞散，因此有可能利用磁场来约 束参加反应的物质。
惯性约束
由于聚变反应的时间非常短，聚变物质因 自身的惯性还来不及扩散就完成了核反应。 在惯性约束下，可以用激光从各个方向照射 参加反应的物质，使它们“挤”在一起发生 反应。Fra bibliotek19. 7 核聚变

《核聚变》【公开课教学PPT课件】高中物理

《核聚变》【公开课教学PPT课件】高中物理

活动1：小小科学家 磁约束——环流器（托卡马克）
活动1：小小科学家 磁约束——仿星器
活动1：小小科学家
惯性约束---激光点火
神 光 Ⅲ 号
二、受控热核反应
2、可控核聚变的实现方法
• 磁约束
将燃料锁定在一定空间
• 惯性约束
产生高温
二、受控热核反应
三、核聚变能源的利用
• 核聚变能源被誉为人类的终极能源 • 具有产能高、原料丰富、废料清洁等优点
3、实现方法 • 把原子核加热到足够大的温度
几百万开尔文高温
二、受控热核反应
1、实现核聚变的难点
• 地球上没有容器能承受如此高的温度 • 几百万开尔文的高温如何实现？ 通过查找资料，你是否了解到国际上主流的做法？
活动1：小小科学家 课前自主学习，课堂展示风采
• 介绍一种实现可控核聚变的方法及其原理？
2007年10月，中国、欧盟、印度、日本、韩国、 俄罗斯和美国等七个国家和地区合作开展“国际核聚变 实验（ITER）”计划。
活动2：科学辩论会 辩题：开发核聚变能源的利弊
正方：利大于弊
反方：弊大于利
一辩：陆睿韬 二辩：刘 旭 三辩：邢牧凡 四辩：胡予萱
VS 一辩：李敏慧 二辩：陆子骏 三辩：刘静怡 四辩：彭 皓
主要成分：氢
核
+
聚
高温1.5 x 107K
变
高压2000亿帕斯卡
科学家估计：
太阳核聚变能维持90~100亿年
核聚变的利用——氢弹
外壳
弹
氘、氚等热 核燃料
引爆装置
三种组合：
普通炸药 爆炸
Ｕ235
裂变
氘、氚 聚变
2 1
H

《核裂变和核聚变》课件

《核裂变和核聚变》课件

安全和环保问题
安全监管
无论是核裂变还是核聚变，都需要严格的安全监管以确保反应堆的正常运行和 事故预防。
环保要求
核能作为一种能源形式，需要符合环保要求，包括减少温室气体排放、降低能 源消耗等。
THANKS 感谢观看
与核裂变不同，核聚变不会产生有害 的放射性废料，因此被认为是清洁和 可持续的能源来源。
核聚变的发现
核聚变的研究始于20世纪初，最早由英国物理学家卢瑟福提出。
1930年代，德国科学家奥托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼发现核裂变现象，开启了原 子能研究的新篇章。
1950年代，美国科学家首次成功实现氢弹爆炸，标志着核聚变技术的实际应用。
核裂变和核聚变
• 核裂变简介 • 核聚变简介 • 核裂变和核聚变的区别 • 核裂变和核聚变的应用 • 核裂变和核聚变的争议
01 核裂变简介
核裂变的定义
核裂变是指一个重的原子核分裂 成两个或多个较轻的原子核，同
时释放出巨大能量的过程。
这个过程需要消耗一定的能量， 通常由中子撞击引发。
裂变过程中释放出的能量与质量 亏损相关，符合爱和压力下，氢原子 核（如氢和氚）相互碰撞，合并
形成氦原子核并释放能量。
这个过程需要巨大的能量输入， 因此需要特殊的装置（如托卡马 克装置）来产生和控制所需的极
端条件。
核聚变反应释放的能量是核裂变 反应的数倍，且不会产生长期放
射性废料。
03 核裂变和核聚变的区别
反应过程
核裂变
核聚变的争议
技术难题
核聚变技术目前尚未完全成熟， 实现可控的核聚变反应仍存在许 多技术难题，需要进一步研究和
探索。
资源限制
核聚变所需的燃料（如氚）相对 稀少，地球上的储量有限，这也 限制了核聚变作为能源的可行性

核聚变PPT课件

核聚变PPT课件

日本JT-60U装置
欧共体JET装置
美国TFTR装置 22
中国环流器2号A(HL-2A)与聚变研究
中国环流器二号A（HL-2A）装置
受控核聚变研究的最好成绩，获得了聚变反应堆级的等离子体 参数：峰值离子温度～45keV，电子温度10keV，等离子体密 度～1020m-3，聚变三乘积～1.5×1021keV·s·m-3；等效聚变功 率增益达到1.25。至此，聚变能的科学可行性基本得到论证，
已经奠定有可能考虑建造聚变能实验堆，创造研究大规模核聚 变的条件。
，美国、英国、日本等国的大型托卡马克装置相继建成并投入使用。20世纪90年代，在 欧洲、日本及美国的几个大型托卡马克装置上，聚变能研究取得了突破性进展。
17
▪ 电速陈光度火空文球间锦是的概定等域 离念于 子约适 体当束的--磁电场光位形火空球间和
18
特斯拉拿着两个电光火球正在玩杂 技
19
▪ 依靠不加热方法在地球实现聚变的可行性 （A-2-D）
束，其中一个方案：在一个直径约为400μm的小球内充
以30-100大气压的氘-氚混合气体，让强劲率激光（目前
达到1012W，争取1014W）均匀地从四面八方照射小球，
使球内氘氚混合体的密度达到液体密度的一千到一万倍，
温度达到108K而引起聚变反应。除激光惯性约束外，还
有电子束等方案，但至今还没有一个成功。
1
水能
人 类 风能 使 用 的 大 自 然 能 源
潮汐能
太阳能 生2物能
对于裂变而言，由于存在着延迟好几秒的中子存在， 有温度不是很高，故可在现有的技术上实现人工 控制
对于聚变而言，由于存在一个必要条件：高温。一
般达到几亿度（为何要达到这么高温度），很多

《核裂变和核聚变》课件

《核裂变和核聚变》课件

2
核裂变的过程
探索核裂变是如何发生的，涉及的粒子和能量变化。
3
核裂变的应用
• 核电站：解释核裂变在发电领域的应用和优势。 • 核武器：了解核裂变在军事领域的应用和影响。
核聚变
1
核聚变的定义
深入研究核聚变的定义和基本原理。
2
核聚变的过程
探索核聚变是如何发生的，涉及的粒子和能量变化。
3
核聚变的应用
• 恒星：揭示恒星中核聚变反应的重要性。 • 未来能源：探讨核聚变在未来能源发展中的前景。
核裂变和核Байду номын сангаас变的比较
能量输出比较
比较核裂变和核聚变反应产生 的能量量级。
条件要求比较
比较实现核裂变和核聚变所需 的条件和技术难度。
安全性比较
探讨核裂变和核聚变反应的安 全性和可能的风险。
结论
核裂变和核聚变的优缺点
总结核裂变和核聚变各自的优势和限制，并讨论其对能源未来的影响。
未来能源方向
展望核裂变和核聚变在未来能源发展中的重要性和前景。
《核裂变和核聚变》PPT课件
让我们一起探索核裂变和核聚变，了解它们的定义、过程、应用以及比较。 这是一场充满能量的旅程！
概述
1 核裂变和核聚变是什么？
探索核裂变和核聚变的基本概念和意义。
2 区别和联系
了解核裂变和核聚变之间的关系，并探索它 们在能源领域的作用。
核裂变
1
核裂变的定义
深入研究核裂变的定义和基本原理。
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科学技术对政治生活渗透的案例
未来学家托夫勒说：“世界已越来越离开依靠暴力与金 钱控制的时代，而未来世界政治的魔方将控制在拥有信息强 权的人手中，他们使用手中掌握的网络控制权、信息发布权， 利用英语这种强大的文化语言优势，达到征服和控制世界的 目的。”
科学技术对文化生活渗透的案例
为了保护自己的语言优势，法国采取了具有别国借鉴意 义的办法：用法语开发网络中的信息资源，鼓励在因特网上 使用法语，还规定了在电视和广播系统中英语词汇使用的比 例，法国人担心英语的进一步泛滥会损害法兰西的语言系统。
《思想品德》： 让学生从实现自我理想、面向未来的角度，从 终身学习的模范事例和先进人物中，体会终身学习 的意义，树立终身学习的态度。
（侧重于实现理想的途径）
第三课 与时俱进的时代精神
框题
精神风貌焕然一新
中心
市场经济对思想 观念的积极影响
伴随科技进步
科技进步对思想 观念的积极影响
君子以厚德载物
应对市场经济与科技 进步带来的消极影响
知识作为资源的优势
l 物质资源是可以用尽的，知识则是可以生生不息的。
l 物质资源更多地受空间限制，知识则较少受空间限制，便 于多人共享。 l 相对于物质资源，知识更便于传播和处理。
l 物质资源是有形的，知识是无形的。
教材126页课文
在知识经济时代，科学技术 知识不仅渗透到经济领域，同时 还会渗透到政治、文化等社会生 活的一切领域。
课名
置身市场经济
主题
现代经济成长
感受科技之光
现代科技发展
与时俱进的时代精神
思想道德建设
第一课 置身于市场经济
框题
中心
看不见的手
市场在经济生活中的地位和作用
看得见的手
因地制宜 优势互补
角色与选择
政府在经济生活中的地位和作用 区域经济在市场经济中的发展 公民在市场经济中的角色和行为
看不见的手
自然经济与商品经济 市场经济的形成
教材112页受惠于“看不见的 手”
经济学家认为，市场经济有许多好处。例如：
◇ 人们有充分的选择权利，在市场上购买和出 售各自的产品。
◇ 商品价格的竞争，促使生产者提高质量和效 率，以免在竞争中被淘汰。
◇ 公司能适应市场的需求，主动采用新技术、 开发新产品。
◇ 市场能提示生产者，什么是消费者最需要的 商品和服务。
◇ ……
“看得见的手”所对应的课标内容
内容目标：从积极方面，讨论当代市场经济对个人和社会 生活的影响。
“看得见的手”
政府是“看得见的手” 政府调控的必要性 政府调控的措施 两只手结合
为什么不能只用“看不见的 手”？
防洪堤
l 市场无法提供的物品
路灯
l 某些产品不能任由市场调节
l 市场调节的弱点
滞后性 自发性 盲目性
内容标准：用恰当的事例反映公民个人在经济生活中的作 用。
本课与《思想品德》课 中经济部分内容的差别
• 九年级《思想品德》第七课《关注经济发展》，它是按照思想品 德课程标准，从国情教育的角度讲了我国的基本的经济制度以及 分配制度。这里的经济制度主要讲现阶段我国的所有制形式。
• 《历史与社会》围绕市场运行机制来讲经济生活，《思想品德》 围绕所有制形式来讲经济生活。
记录现代科技 进步的辉煌
归纳现代科技发 展的特点和意义
专题探究
教材第125页探究活 动
“感受科技之光”所对应的课标内容
内容标准：回顾近代科技发展的历程，概括当前科技发展 的突出特点。
现代科技发展的特点
20世纪中叶以来，科学技术的发 展突飞猛进，呈现出加速化、规模化、 综合化、实用化的趋势，成为现代科 技发展的特点。
惯性约束
核聚变普遍存在于宇宙中
历史与社会
LISHIYUSHEHUI
我们面对的机遇与挑战
九年级
第四单元 与经济成长、科技进步同行
本单元根据《历史与社会课程标准（二）》“我们面 对的机遇与挑战”目标4来编写的。
目标4 了解当今科技发展和经济成长的特点，逐步 形成促进社会进步的思想观念。
第四单元 与经济成长、科技进步同行
识的能力和提出问题的能力 • 3、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。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。
《思想品德》中相近的内容
选择希望人生——终身学习可持续发展
《历史与社会》131页的问题设计
《思想品德》的问题设计
两门课程中“终身学 习”内容的区别
《历史与社会》： 让学生了解科技发展对我们的个人生活带来的
影响，从了解、探究学习型社会的诸多特点的基 础上，建立终身学习的观念。 （侧重于让学生认识科技发展对个人生活的影响）
科学与技术的区别
科学 技术
自然是什么(认识世界）
如何改造自然 （改造世界）
第一次科技革命
科学背景 技术创新
牛顿力学 机械技术
第二次技术革命
科学背景 技术创新
电磁理论 电力技术
第三次技术革命
科学背景
现代物理学
技术创新
计算机和微电子技术
改变世界的科学技术
沐浴科技之光 的现代生活
体会科技对日 常生活的影响
角色 与 选择
消 费 者
劳经 动营 者者
就 业
敬创 业业
自尊自立自强之路
走上维权之路
演好理性消费者角色
就业创业之路
就业创业的必备素质
路在脚下
就业方面的选择问题
专题探究
关于“敬业”的教学案例
国旗护卫班的敬业事迹
视频
120页探究活动的重心
个人在市场经济生活中的角色与选择
“角色与选择”所对应的课标内容
内容标准：从积极方面来，认识科技发展对社会生活的影 响。
（侧重于经济生活的影响）
学习型社会
科学技术的发展 不断学习的需要
知识经济的到来 为不断学习创造新的条件
形成学习型社会
终身学习的选择
我要掌握新技术 数字图书馆
职业知多少
知识是什么
空中课堂
博才取胜
专题探究
我要掌握新技术
设计目的：反映科技发展促使人们不断更新知识
精神面貌焕然一新
等价交换 市场竞争 市场规则
平等精神 进取精神 法治精神
彰显平等进取和法治精神
消费者的权利
平等精神神
专题探究
伴随科技进步
科技进步对世界观的影响
科技进步对价值观的影响
科技进步对思维方式行为方 式的影响
几个概念
世界观
世界是什么样子 世界应该是什么样子
热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性。 见教材P101
现在的技术还不能控制热核反应。 问题有： １、热核反应的的点火温度很高； ２、如何约束聚变所需的燃料；
磁场约束
现在的技术还不能控制热核反应。
问题有： １、热核反应的的点火温度很高； ２、如何约束聚变所需的燃料； ３、反应装置中的气体密度 要很低 ，相当于常温常压下 气体密度的几万分之一；
因地制宜优势互补
商品经济发展导致贸易范围扩大
地区差异 因地制宜优势互补的原则
中国内部 世界范围
因地制宜发展区域经济的意义
绘制家乡经济发展蓝图
计算：优势互补
为什么要因地制宜
区域经济发展是非
运用因地制宜原则
西气东输
体会因地制宜的意义
专题探究
“因地制宜”所对应的课程标准
内容标准：描述我国当前经济发展的一些区域特点，并列 举实例，说明必须从本地的实际情况出发，发展地区经济。
l 从应用上看，科学理论转化为生产力的周期大大缩短。
l 科学技术自身的更新也越来越快。 l 社会对科研的投入也不断加大，科技发展规模越来越
大。
l 各种科学技术相互交叉与相互渗透的综合化趋势也越
来越明显。
知识经济方兴未艾
知识经济的产生 人类经济发展三阶段
知识经济的特点 知识经济的地位
农业经济时代 工业经济时代 知识经济时代
高中物理新人教版 选修３- 5系列课件
19.7《核聚变》
教学目标
• 1、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。 • 2、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
核聚变的利用——氢弹
弹体
三种炸药：
普通炸药
小 型
普通炸药
爆炸
铀235 外壳
原
子 Ｕ235 裂变
弹
氘、氚、重 氢化钾等
氘、氚 聚变
引爆装置
2 1
H
3 1
H
4 2
He
01 n
氢弹爆炸形成的磨姑云
二、可控热核反应——核聚变的利用
可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用 聚变产生的核量是非常吸引人的重大课题，我国的 可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研 究成果.
跟随知识经济的脚步
工具的里程碑
人类经济发展三阶段
撬动效益的杠杆
科技对国家经济的影响
涌流价值的源泉 快鱼吃慢鱼 辩论
知识密集型产业的优势 新技术对企业竞争的影响 全面客观认识知识经济
专题探究
工具里程碑的说明