高中物理核聚變教案設(shè)計(jì)
核聚變(nuclear fusion)，又稱核融合、融合反應(yīng)、聚變反應(yīng)或熱核反應(yīng)。接下來是小編為大家整理的高中物理核聚變教案設(shè)計(jì)，希望大家喜歡!
高中物理核聚變教案設(shè)計(jì)一
新課標(biāo)要求
1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
(1)知道原子核的組成。知道放射性和原子核的衰變。會(huì)用半衰期描述衰變速度，知道半衰期的統(tǒng)計(jì)意義。
(2)了解放射性同位素的應(yīng)用。知道射線的危害和防護(hù)。
例1 了解放射性在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。
例2 調(diào)查房屋裝修材料和首飾材料中具有的放射性，了解相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
(3)知道核力的性質(zhì)。能簡(jiǎn)單解釋輕核與重核內(nèi)中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)具有不同比例的原因。會(huì)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷守恒寫出核反應(yīng)方程。
(4)認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)合能。知道裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)。關(guān)注受控聚變反應(yīng)研究的進(jìn)展。
(5)知道鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生條件。了解裂變反應(yīng)堆的工作原理。了解常用裂變反應(yīng)堆的類型。知道核電站的工作模式。
(6)通過核能的利用，思考科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。
例3 思考核能開發(fā)帶來的社會(huì)問題。
(7)初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。
例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。
2.活動(dòng)建議：
(1)通過查閱資料，了解常用的射線檢測(cè)方法。
(2)觀看有關(guān)核能利用的錄像片。
(3)舉辦有關(guān)核能利用的科普講座。
新課程學(xué)習(xí)
19.7 核聚變
★新課標(biāo)要求
(一)知識(shí)與技能
1.了解聚變反應(yīng)的特點(diǎn)及其條件.
2.了解可控?zé)岷朔磻?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(xué)生自己閱讀課本，培養(yǎng)他們歸納與概括知識(shí)的能力和提出問題的能力
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)導(dǎo)科學(xué)技術(shù)的重要性，更加熱愛科學(xué)、勇于獻(xiàn)身科學(xué)。
2.認(rèn)識(shí)核能的和平利用能為人類造福，但若用于戰(zhàn)爭(zhēng)目的將給人類帶來災(zāi)難，希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。
★教學(xué)重點(diǎn)
聚變核反應(yīng)的特點(diǎn)。
聚變反應(yīng)的條件。
教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。
★教學(xué)用具：
多媒體教學(xué)設(shè)備一套：可供實(shí)物投影、放像、課件播放等。
★課時(shí)安排
1 課時(shí)
★教學(xué)過程
(一)引入新課
教師：1967年6月17日，我國(guó)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(guó)僅用了兩年零八個(gè)月。前蘇聯(lián)用了四年，美國(guó)用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實(shí)現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題.
學(xué)生：學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地聽課
點(diǎn)評(píng)：通過介紹我國(guó)第一氫彈爆炸，激發(fā)同學(xué)們的愛國(guó)熱情。
(二)進(jìn)行新課
1.聚變及其條件
提問：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第一段，回答什么叫輕核的聚變?
學(xué)生仔細(xì)閱讀課文
學(xué)生回答：兩個(gè)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(jìn)程[1]
提問：請(qǐng)同學(xué)們?cè)倏纯幢冉Y(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(xué)生了解聚變的發(fā)展歷史進(jìn)程。
學(xué)生思考并分組討論、歸納總結(jié)。
學(xué)生回答：因?yàn)檩^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(gè)核子釋放的能量就更大
點(diǎn)評(píng)：學(xué)生閱讀課本，回答問題，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
高中物理核聚變教案設(shè)計(jì)二
★新課標(biāo)要求
(一)知識(shí)與技能
1.了解聚變反應(yīng)的特點(diǎn)及其條件.
2.了解可控?zé)岷朔磻?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(xué)生自己閱讀課本，培養(yǎng)他們歸納與概括知識(shí)的能力和提出問題的能力
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)導(dǎo)科學(xué)技術(shù)的重要性，更加熱愛科學(xué)、勇于獻(xiàn)身科學(xué)。
2.認(rèn)識(shí)核能的和平利用能為人類造福，但若用于戰(zhàn)爭(zhēng)目的將給人類帶來災(zāi)難，希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。
★教學(xué)重點(diǎn)
聚變核反應(yīng)的特點(diǎn)。
★教學(xué)難點(diǎn)
聚變反應(yīng)的條件。
★教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。
★教學(xué)用具：
多媒體教學(xué)設(shè)備一套：可供實(shí)物投影、放像、課件播放等。
★課時(shí)安排
1 課時(shí)
★教學(xué)過程
(一)引入新課
教師：1967年6月17日，我國(guó)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(guó)僅用了兩年零八個(gè)月。前蘇聯(lián)用了四年，美國(guó)用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實(shí)現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題.
學(xué)生：學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地聽課
點(diǎn)評(píng)：通過介紹我國(guó)第一氫彈爆炸，激發(fā)同學(xué)們的愛國(guó)熱情。
(二)進(jìn)行新課
1.聚變及其條件
提問：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第一段，回答什么叫輕核的聚變?
學(xué)生仔細(xì)閱讀課文
學(xué)生回答：兩個(gè)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(jìn)程[1]
提問：請(qǐng)同學(xué)們?cè)倏纯幢冉Y(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(xué)生了解聚變的發(fā)展歷史進(jìn)程。
學(xué)生思考并分組討論、歸納總結(jié)。
學(xué)生回答：因?yàn)檩^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(gè)核子釋放的能量就更大
點(diǎn)評(píng)：學(xué)生閱讀課本，回答問題，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
教師歸納補(bǔ)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(gè)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(qǐng)同學(xué)們?cè)噺奈⒂^和宏觀兩個(gè)角度說明核聚變發(fā)生的條件?
學(xué)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(dòng)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(dòng)能，就要把它加熱到幾百萬攝氏度的高溫。
點(diǎn)評(píng)：從宏觀和微觀兩個(gè)角度來考慮核聚變的條件，有助于加深理解。
高中物理核聚變教案設(shè)計(jì)三
知識(shí)與技能 1.了解聚變反應(yīng)的特點(diǎn)及其條件.
2.了解可控?zé)岷朔磻?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。 過程與方法 通過讓學(xué)生自己閱讀課本，培養(yǎng)他們歸納與概括知識(shí)的能力和提出問題的能力 情感態(tài)度價(jià)值觀 1.通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)導(dǎo)科學(xué)技術(shù)的重要性，更加熱愛科學(xué)、勇于獻(xiàn)身科學(xué)。
2.認(rèn)識(shí)核能的和平利用能為人類造福，但若用于戰(zhàn)爭(zhēng)目的將給人類帶來災(zāi)難，希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。 教學(xué)重點(diǎn) 聚變核反應(yīng)的特點(diǎn)。 教學(xué)難點(diǎn) 聚變反應(yīng)的條件。 課時(shí)安排 一課時(shí) 教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。 教具準(zhǔn)備 投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備[
教學(xué)過程 教學(xué)步驟 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)策略 教學(xué)反思 (一)引入新課
教師：1967年6月17日，我國(guó)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(guó)僅用了兩年零八個(gè)月。前蘇聯(lián)用了四年，美國(guó)用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實(shí)現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題.
學(xué)生：學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地聽課
點(diǎn)評(píng)：通過介紹我國(guó)第一氫彈爆炸，激發(fā)同學(xué)們的愛國(guó)熱情。
(二)進(jìn)行新課
1.聚變及其條件
提問：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第一段，回答什么叫輕核的聚變?
學(xué)生仔細(xì)閱讀課文
學(xué)生 回答：兩個(gè)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(jìn)程[1]
提問：請(qǐng)同學(xué)們?cè)倏纯幢冉Y(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(xué)生了解聚變的發(fā)展歷史進(jìn)程。
學(xué)生思考并分組討論、歸納總結(jié)。
學(xué)生回答：因?yàn)檩^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(gè)核子釋放的能量就更大
點(diǎn)評(píng)：學(xué)生閱讀課本，回答問題，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
教師歸納補(bǔ)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(gè)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(qǐng)同學(xué)們?cè)噺奈⒂^和宏觀兩個(gè)角度說明核聚變發(fā)生的條件?
學(xué)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(dòng)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(dòng)能，就要把它加熱到幾百萬攝氏度的高溫。
點(diǎn)評(píng)：從宏觀和微觀兩個(gè)角度來考慮核聚變的條件，有助于加深理解。
教師說強(qiáng)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(jìn)行下去，在短時(shí)間釋放巨大的能量，這就是聚變引起的核爆炸。
教師補(bǔ)充說明：
(1)熱核反應(yīng)在宇宙中時(shí)時(shí)刻刻地進(jìn)行著，太陽和很多恒星的 內(nèi)部溫度高達(dá)107 K以上，因而在那里進(jìn)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。科學(xué)家估計(jì)，太陽的這種“核燃燒”還能維持90億~100億年。當(dāng)然，與人類歷史相比，這個(gè)時(shí)間很長(zhǎng)很長(zhǎng)!
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