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(shè)計(jì)思想】 高中物理“輕核的聚變”這一章雖然教學(xué)要求不高，但卻是開展中學(xué)科技教育活動的生動內(nèi)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(xué)結(jié)論幾乎是以完成的形式出現(xiàn)在讀者面前，讀者體驗(yàn)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(dá)到清楚地解釋全部過程?！? 在課堂教學(xué)過程中，結(jié)合內(nèi)容的講授，以史為鑒，雖著墨不多，卻寓意深遠(yuǎn)，本材料正是以此為設(shè)計(jì)思想的：沿著科學(xué)家的足跡，剖析科學(xué)家的思維，領(lǐng)略科學(xué)家的創(chuàng)造；激發(fā)同學(xué)們的興趣，培養(yǎng)同學(xué)們的能力，陶冶同學(xué)們的情操。 教學(xué)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(jìn)展情況 思維方法： l、科學(xué) 技術(shù) 生產(chǎn) 2、歸謬法： 由某一種論題出發(fā)，推導(dǎo)或引申出荒謬的結(jié)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(gè)月。前蘇聯(lián)用了四年，美國用了7 年。 新課教學(xué)： 一、輕核聚變 1、 歷史足跡： 時(shí)間 人物 事件 20年代 阿斯頓 指出：中等大小的原子核結(jié)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(yīng)的話，那么這種核反應(yīng)只能是氫氣的聚變。 1938年 貝 特 證明：太陽的能量確實(shí)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(jié)合成質(zhì)量較大的核叫輕核聚變。 例子： 平均每個(gè)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(yīng) 1、 歷史足跡： 事件 人物 事件 1933年 科學(xué)家們 在實(shí)驗(yàn)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(gè)可怕的問題。 1944年 費(fèi)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(yīng)所產(chǎn)生的超高溫來實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)，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(shí)現(xiàn)輕核聚變，放出巨大的能量。 3、太陽能： 假設(shè)一：太陽是一只大火爐。 假設(shè)二：太陽進(jìn)行著聚變反應(yīng)。 太陽內(nèi)部和許多恒星內(nèi)部，都進(jìn)行著激烈的熱核反應(yīng)。太陽的巨大能量來 自氫轉(zhuǎn)化為氦的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程如下： 進(jìn)行兩次 } 上述一系列核反應(yīng)稱為質(zhì)子-質(zhì)子循環(huán)。這一系列反應(yīng)的結(jié)果是4個(gè)質(zhì)子形成一個(gè)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?zé)岷朔磻?yīng)將為人類提供更為巨大的能源。