2019-2020年高中物理 19.7《輕核的聚變》教案 新人教版選修3-5高二.doc

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第七節(jié) 2019-2020年高中物理 19.7《輕核的聚變》教案 新人教版選修3-5高二 【設計思想】 高中物理“輕核的聚變”這一章雖然教學要求不高，但卻是開展中學科技教育活動的生動內容。然而課本的編寫，卻限于篇幅等因素的影響，存在正如愛因斯坦所說的問題：“科學結論幾乎是以完成的形式出現(xiàn)在讀者面前，讀者體驗不到探索和發(fā)現(xiàn)的喜悅，感覺不到思想形成的生動過程也很難達到清楚地解釋全部過程?！? 在課堂教學過程中，結合內容的講授，以史為鑒，雖著墨不多，卻寓意深遠，本材料正是以此為設計思想的：沿著科學家的足跡，剖析科學家的思維，領略科學家的創(chuàng)造；激發(fā)同學們的興趣，培養(yǎng)同學們的能力，陶冶同學們的情操。 教學目的： l、了解什么是輕核的聚變。 2、了解產(chǎn)生聚變的條件。 3、了解輕核聚變研究的進展情況 思維方法： l、科學 技術 生產(chǎn) 2、歸謬法： 由某一種論題出發(fā)，推導或引申出荒謬的結論，從而證明論題是不能成立的。 引人新課： 1967年6月17日，我國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，我國僅用了兩年零八個月。前蘇聯(lián)用了四年，美國用了7 年。 新課教學： 一、輕核聚變 1、 歷史足跡： 時間 人物 事件 20年代 阿斯頓 指出：中等大小的原子核結合最緊密，核裂變或輕核聚變都會放出能量，核聚變放出的能量比裂變大許多 1920年 愛丁頓 猜測：太陽的能量來自亞原子粒子的相互作用 1926年 愛丁頓 指出：太陽總體積具有xx萬度的高溫和極高的密度。 1929年 羅素 指出：太陽總體積的60％是氫氣，如果太陽的能量真是依靠核反應的話，那么這種核反應只能是氫氣的聚變。 1938年 貝 特 證明：太陽的能量確實是靠氫氣的聚變來維持的。 2、 什么是輕核聚變？ 定義：由輕核結合成質量較大的核叫輕核聚變。 例子： 平均每個核子在聚變放出的能量大約是裂變放出能量的3倍。 3、產(chǎn)生輕核聚變的條件： 要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們核子之間的距離接近到 10-15 m。聚變必須在 高溫下才能發(fā)生。 二、熱核反應 1、 歷史足跡： 事件 人物 事件 1933年 科學家們 在實驗室中首次觀測到核聚變就是氘的聚變 1934年 盧瑟福 用氘核去轟擊氘靶產(chǎn)生了氚，發(fā)現(xiàn)氚聚變溫度比氘更低。 1942年 特勒 在探索制造原子彈的各種途徑的討論中提出了一個可怕的問題。 1944年 費米 用氫的同位素氖和氛做燃料，只需五千萬度就可以發(fā)生核聚變。 1945年 美國 原子彈研制成功后，人們立即覺察到，可以利用裂變反應所產(chǎn)生的超高溫來實現(xiàn)核聚變反應，這就是氫彈的原理。 2、氫彈原理：利用原子彈爆炸所產(chǎn)生的高溫，來實現(xiàn)輕核聚變，放出巨大的能量。 3、太陽能： 假設一：太陽是一只大火爐。 假設二：太陽進行著聚變反應。 太陽內部和許多恒星內部，都進行著激烈的熱核反應。太陽的巨大能量來 自氫轉化為氦的熱核反應，核反應方程如下： 進行兩次 } 上述一系列核反應稱為質子-質子循環(huán)。這一系列反應的結果是4個質子形成一個氦核，再放出正電子、γ射線、中微子等。可表示為： 放出的總能量為26MeV 4、可控熱核反應將為人類提供更為巨大的能源。