教科版选修3-5(13)核聚变

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。

第十七章波粒二象性1.黑体：完全吸收入射各波长电磁波不反射2.热辐射现象：①任物在任℃都发射各种波长电磁波②辐射能量大小及波长分布与℃有关③既辐射也反射能量3.黑体辐射：①℃↑，黑体的辐射强度↑②℃↑，辐射强度极大值向波长短方移动4.能量子：①1900年普朗克②普`提振动的带电微粒的能量只是最小能量值ε的整数倍③ε＝hν④h普朗克常量＝6.63×10－34J·S ν频率光电效应的实验规律1.光电效应：照射金属光，使金属中的电子从表面逸出光电子：逸出电子勒纳德和汤姆孙等相继实验证实2.饱和电流：光色不变，入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多3.遏止电压：使光电流减小到0的反向电压U c，光电子一定存在初速度满足12m e u c2＝eU c颜色不同，频率不同，～不同4.光电子的能量只与入射光的频率有关5.截至频率（极限频率）νc不同金属截至～不同6.入射光频率＜νc不发生光电效应7.瞬时性：当频率＞νc，立即产光电流光电效应解释中的疑难1.逸出功W0：脱离做功最小值2.不同金属W0不同3.光↑，逸出电子数↑，光电流↑爱因斯坦的光电效应方程1.光：一份一份的由一个个不可分割的ε组成2.频率为ν的光的能量子为hν，h为普朗克常量3.光子：光的能量子为hν4.金属电子吸一光子获能是hν，一部分克服金属的逸出功W0，剩下表现为逸出后电子的初动能E k即hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0（爱因斯坦光点效应方程）（W0交于负半轴）若E k光电子的最大初动能E k＝12m e u c2一个光子只给一个电子输能·爱因`表明：E k与入射光的频率ν有关hν＞W0时，才有光电子逸出，νc＝W0ℎ（光电效应截至频率）·电子一次性全吸能，不累能量时间，光电流几乎瞬时产生·同颜色（ν相同）的光，光较强时，包含光子数↑，照射金属产生光电子↑，饱和电流↑康普顿效应1.光的散射：在介质中与物质微粒相互作用，传播方向改变2.康普顿效应：散射X射线时，除与入射光波长λ0相同的成分，还有波长大于λ0的成分3.光电效应：光子具有能量康普顿效应：光子除了具有能量还具有动量光子的动量1.E＝mc2E一定的能量m一定的质量2.光子的动量：p＝ℎλλ波长h普朗克常量p动量【p＝mc①ε＝hf②ε＝mc2③联解①②③得p＝ℎλ】（f＝ν＝cλc光速f＝ν频率）光的波粒二象性1.波粒二象性：光具有波动性＋粒子性2.能量ε和动量p：描述物质的粒子性的重要物理量3.波长λ或频率ν：描述物质的波动性的典型物理量粒子的波动性1.德布罗意：①提出假设：实物粒子具有波动性②德布罗意波（物质波、概率波）：与实物粒子相联系的波2.概率波1.光的强弱对应光子数目：明纹处光子多，暗纹处光子少光子落在明纹处概率大，暗纹概率小2.光的波动性不是光子之间的相互作用引起，是光子自身固有性质不确定性关系不确定性关系1.托马斯·杨和菲涅耳：光的波动说麦克斯韦：光的电磁理论爱因斯坦：光子理论第十八章原子结构电子的发现原子可以分割，由更小微粒组成电子的发现1.汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流2.组成阴极射线的粒子为电子3.热离子发射：金属高温发射粒子现象4.密立根：电荷是量子化，任何带电体的电荷是e的整数倍e＝1.602 177 33（49）×10－19C 原子的核式结构模型汤姆孙：提出“枣糕模型”和“西瓜模型”α粒子散射实验1.α粒子：放射性物质（如铀和镭）发射出来快速运动粒子，带两个单位正电荷2.卢瑟福α粒子轰击金箔实验（α粒子散射实验）3.卢瑟福原子结构模型：原子核：原子中心一个很小的核原子全部的正电荷和质量集在此带负电电子在核外绕核旋转4.对α粒子散射实验数据分析：可估计原子核大小和正电荷数5.原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数（英）汤姆孙：发现电子氢原子光谱光谱1.光谱：光栅或棱镜把各颜色光按波长展开，获光的波长（频率）＋强度分布的记录2.线状谱：光谱有一条条的亮线3.连续光谱：非条，连在一起的光带例：炽热气体、液体及高温高压气体产生4.各原子发射光谱都是线状谱5.亮线：原子的特征谱线（元素发出多少频率的光，就吸收多少频率的光）。

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。

聚变反应的条件。

★课时安排1 课时★教学过程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，核反应有些释放能量，有些吸收能量，人们想利用核能，当然必须选那些释放核能的核反应。

什么样的核反应能释放核能呢？利用天然放射性元素的衰变行吗？例如：U238在α衰变时放出的α粒子具有4.18MeV 的能量，但它的半衰期很长，达4.49亿年，衰变非常缓慢，功率太小。

利用人工核转变行吗？例如：M n C He Be 6.5101264294++→+M n He n Be 8.431421063++→+但粒子击中原子核的概率太低，只有百万分之一、二。

实在得不偿失！有哪些核反应才真正具有实用价值呢？那么如何获得核能呢？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。

轻核聚变：核物理中把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变。

三、轻核聚变学生阅读课文，并回答下列问题：（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：不是任意核聚变在一起都能释放能量。