高中物理 核聚变精品教案
高中物理核聚变的条件教案
高中物理核聚变的条件教案教学目标：1. 了解核聚变的基本概念和原理2. 掌握实现核聚变所需的条件3. 认识核聚变在太阳等恒星中的重要性教学准备：1. 教材资料：有关核聚变的相关知识点2. 实验器材：示波器、真空室等3. 多媒体设备：投影仪、PPT等教学过程：一、导入（5分钟）教师通过展示太阳能等能源的重要性引入核聚变的话题，引发学生对核聚变的好奇和兴趣。
二、讲解核聚变的概念和原理（15分钟）1. 介绍核聚变的概念，即两个轻核融合成一个更重的核，释放出大量能量。
2. 讲解核聚变的原理，包括核聚变过程中涉及的核反应和能量释放机制。
三、探究核聚变的条件（20分钟）1. 分组讨论：让学生自由讨论实现核聚变所需的条件，并列出关键条件。
2. 总结归纳：引导学生总结并归纳所列条件，如高温、高密度等。
四、实验演示（15分钟）1. 展示核聚变实验装置，并通过实验演示展示核聚变的过程和条件。
2. 引导学生观察实验现象，并就实验过程中的条件进行讨论和分析。
五、小结与拓展（10分钟）1. 总结核聚变的条件，强调核聚变在能源产生中的重要性。
2. 拓展讨论核聚变在太阳等恒星中的应用和意义，引导学生思考核聚变在宇宙中的普遍性。
六、作业布置（5分钟）布置作业：要求学生对核聚变的条件进行总结和归纳，并撰写一篇关于核聚变在太阳中的应用的文章。
教学反思：通过本节课的教学，学生应该能够掌握核聚变的基本概念和原理，了解实现核聚变所需的条件，并认识核聚变在太阳等恒星中的重要性。
同时，教师需要关注学生的学习兴趣和思维能力，引导学生进行积极的讨论和思考，提高学生的学习主动性和创造性。
人教版高中物理教案-核聚变
第十九章原子核新課標要求1．內容標準（1）知道原子核的組成。
知道放射性和原子核的衰變。
會用半衰期描述衰變速度，知道半衰期的統計意義。
（2）瞭解放射性同位素的應用。
知道射線的危害和防護。
例1 瞭解放射性在醫學和農業中的應用。
例2 調查房屋裝修材料和首飾材料中具有的放射性，瞭解相關的國家標準。
（3）知道核力的性質。
能簡單解釋輕核與重核內中子數、質子數具有不同比例的原因。
會根據質量數守恆和電荷守恆寫出核反應方程。
（4）認識原子核的結合能。
知道裂變反應和聚變反應。
關注受控聚變反應研究的進展。
（5）知道鏈式反應的發生條件。
瞭解裂變反應堆的工作原理。
瞭解常用裂變反應堆的類型。
知道核電站的工作模式。
（6）通過核能的利用，思考科學技術與社會的關係。
例3 思考核能開發帶來的社會問題。
（7）初步瞭解恒星的演化。
初步瞭解粒子物理學的基礎知識。
例4 瞭解加速器在核子物理、粒子物理研究中的作用。
2．活動建議：（1）通過查閱資料，瞭解常用的射線檢測方法。
（2）觀看有關核能利用的錄影片。
（3）舉辦有關核能利用的科普講座。
新課程學習19．7 核聚變★新課標要求（一）知識與技能1．瞭解聚變反應的特點及其條件.2．瞭解可控熱核反應及其研究和發展.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生自己閱讀課本，培養他們歸納與概括知識的能力和提出問題的能力（三）情感、態度與價值觀1．通過學習，使學生進一步認識導科學技術的重要性，更加熱愛科學、勇於獻身科學。
2．認識核能的和平利用能為人類造福，但若用於戰爭目的將給人類帶來災難，希望同學們努力學習，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。
★教學重點聚變核反應的特點。
★教學難點聚變反應的條件。
★教學方法教師啟發、引導，學生討論、交流。
★教學用具：多媒體教學設備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。
★課時安排1 課時★教學過程（一）引入新課教師：1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。
人教版选修(3-5)《核聚变》学案
人教版选修(3-5)《核聚变》学案．7 核聚变【知识要点】（一）核聚变1.聚变聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变。
2.轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平均每个核子释放的能量就更大例氢的聚变反应：2H+21H→31He+11H+4 MeV、12H+31H→42He+10n+17.6 MeV1释放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6 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3.核聚变发生的条件微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10-15 m，要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。
宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。
4.两种核聚变实例：（1）氢弹；（2）太阳（二）受控热核反应1.聚变与裂变相比有很多优点第一、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、是轻核聚变反应更为安全、清洁。
2. 科学家设想的受控热核反应有两种方案：即磁约束和惯性约束【典型例题】例：三个α粒子结合成一个碳12 6C，已知碳原子的质量为12.0000 u，氦原子的质量为4.0026 u．(1 u＝1.66×10－27 kg)(1)写出核反应的方程；(2)这个核反应放出的能量是多少焦？(3)这个能量合多少MeV?解析：(1)342He―→12 6C＋ΔE(2)Δm＝3×4.0026 u－12.0000 u＝0.0078 uΔm＝0.0078×1.66×10－27 kg＝12.948×10－30 kgΔE＝Δmc2≈1.165×10－12 J(3)ΔE＝1.165×10－12/(1.6×10－19) eV≈7.28×106 eV＝7.28 MeV【巩固练习】1．把两个质量较________的原子核结合成质量较________的原子核的过程叫_______________，由于这种反应需要在几百万度的高温下进行，所以也叫_________________。
高中物理概念核聚变教案
高中物理概念核聚变教案教案范本教学目标：1. 了解核聚变的定义和原理；2. 掌握核聚变在太阳等恒星中的重要作用；3. 理解核聚变在地球上的应用。
教学重点：1. 核聚变的定义和原理；2. 核聚变在太阳等恒星中的作用；3. 核聚变在地球上的应用。
教学难点：1. 理解核聚变过程中的能量转化；2. 掌握核聚变在太阳等恒星中的核心作用。
教学过程：一、核聚变的定义和原理（15分钟）1. 介绍核聚变的概念和定义；2. 解释核聚变是指两个轻核聚合成一个较重的核的过程；3. 讲解核聚变是放出能量的过程，是一种巨大的能源。
二、核聚变在太阳等恒星中的作用（20分钟）1. 介绍太阳的能量来源是核聚变；2. 解释太阳中氢原子核融合成氦原子核释放出大量的能量；3. 讲解核聚变是维持太阳恒星运行的能源。
三、核聚变在地球上的应用（20分钟）1. 介绍地球上的核聚变实验；2. 解释核聚变在地球上的应用可以产生清洁、高效的能源；3. 讲解核聚变在地球上广泛应用的前景。
四、核聚变实验（25分钟）1. 给学生展示一些核聚变实验的视频；2. 让学生做实验演示，体验核聚变的过程；3. 引导学生思考核聚变的未来应用。
五、课堂小结（10分钟）1. 复习核聚变的定义和原理；2. 总结核聚变在太阳和地球上的重要作用；3. 引导学生思考核聚变的未来发展。
六、作业布置（5分钟）1. 布置学生阅读相关资料，了解更多关于核聚变的知识；2. 撰写一篇关于核聚变的作文，表达对于核聚变的看法和未来展望。
教学反思：通过本节课的学习，学生能够全面了解核聚变的概念、原理和应用，增强对核聚变的兴趣和认识。
同时，通过核聚变实验的演示和讨论，培养学生的实验能力和动手能力，激发学生的创新和探索精神。
在未来的教学中，可以结合实际案例和科技发展，进一步深化学生对核聚变的理解和应用。
7核聚变-人教版选修3-5教案
核聚变-人教版选修3-5教案一、教学目标1.理解核聚变的概念和过程，知道核聚变与核裂变的区别；2.掌握星际燃料的重要性以及在应用领域的运用；3.知道当前核聚变研究的发展现状；4.能够描述人类社会开展核聚变研究的原因以及对环境的影响；5.发展学生探究性学习兴趣，提高其解决问题和思辨能力。
二、教学重点1.核聚变的概念和过程；2.星际燃料的重要性；3.核聚变对环境的影响。
三、教学难点1.核聚变与核裂变的区别；2.发展学生探究性学习兴趣。
四、教学内容和方法1. 核聚变的概念和过程（1）核聚变的概念核聚变是指两个或两个以上轻核聚合成一个更重的核的过程。
（2）核聚变的过程当轻核相互靠近时，会因为相互作用力而相互吸引，继续靠近以至于两个核接触成为一个整体。
但是，由于轻核的质子数量比中重核的质子数量更多，所以两个核相互吸引而接近时，会因为静电斥力而产生反作用力。
如果此时两个核的接触能量足够大，就可以克服反作用力将两个核结合为一个新核，同时放出能量。
2. 星际燃料的重要性（1）星际燃料的定义星际燃料是指用于星际飞行的燃料。
（2）星际燃料的重要性随着现代航天和探险的发展，星际燃料的需求日益增大。
核聚变作为一种高效、清洁的能源产生方式，能够大大改善星际燃料的能源消耗和排放问题。
3. 核聚变对环境的影响（1）核聚变对环境的影响核聚变是一种高效而清洁的能源产生方式，不会产生明显的环境问题。
但从长远来看，核聚变可能会对环境造成影响。
（2）防止核聚变对环境的影响在开展核聚变研究和应用的过程中，需要遵循“安全第一”的原则，制定出相应的应对对策，防止核聚变对环境及人类造成潜在的威胁。
五、教学评价在教学过程中，应该积极发展学生的探究性学习兴趣，鼓励和支持学生自发地提出自己的独特见解和想法，用思辨和探究的方式来解决问题。
此外，还应增强学生的沟通能力和合作精神，在小组学习和研究中互相交流和协作，共同制定有效学习方案，提高学习效率和成果。
教科版选修3《核聚变》教案及教学反思
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。
高中物理核聚变教案设计
中学物理核聚变教案设计核聚变(nuclear fusion)，又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。
接下来是为大家整理的中学物理核聚变教案设计，希望大家喜爱!中学物理核聚变教案设计一新课标要求1.内容标准(1)知道原子核的组成。
知道放射性和原子核的衰变。
会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。
(2)了解放射性同位素的应用。
知道射线的危害和防护。
例1 了解放射性在医学和农业中的应用。
例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。
(3)知道核力的性质。
能简洁说明轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的缘由。
会依据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
(4)相识原子核的结合能。
知道裂变反应和聚变反应。
关注受控聚变反应探讨的进展。
(5)知道链式反应的发生条件。
了解裂变反应堆的工作原理。
了解常用裂变反应堆的类型。
知道核电站的工作模式。
(6)通过核能的利用，思索科学技术与社会的关系。
例3 思索核能开发带来的社会问题。
(7)初步了解恒星的演化。
初步了解粒子物理学的基础学问。
例4 了解加速器在核物理、粒子物理探讨中的作用。
2.活动建议：(1)通过查阅资料，了解常用的射线检测（方法）。
(2)观看有关核能利用的录像片。
(3)举办有关核能利用的科普讲座。
新课程学习19.7 核聚变★新课标要求(一)学问与技能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探讨和进展.3.知道轻核的聚变能够释放出许多的能量，假如能加以限制将为人类供应广袤的能源前景。
(二)过程与方法通过让学生自己阅读课本，培育他们归纳与概括学问的实力和提出问题的实力(三)情感、看法与价值观1.通过学习，使学生进一步相识导科学技术的重要性，更加酷爱科学、勇于献身科学。
2.相识核能的和平利用能为人类造福，但若用于斗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。
高中物理选修三5.4核裂变和核聚变教案1
第4节 核裂变和核聚变一、教学目标1、知道重核裂变、核聚变的概念。
2、知道什么是链式反应。
3、了解聚变反应的特点及其条件，了解可控热核反应及其研究和发展.4、会计算核反应中释放的能量。
二、教学重难点1、核反应方程式的书写2、释放核能的计算。
三、教学过程（一）重核裂变1、重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。
2、核裂变是释放核能的方法之一。
3、铀核的裂变（1）铀核的裂变的一种典型反应。
最典型的一种核反应方程式是2351141921920563603U n Ba Kr n +→++(2)释放的核能的计算Δm=（235.043u+1.0087u)(1409139u+91.8973u+3.0261u)=0.2153uΔE=0.2153u ×931.5Mev=200.55Mev(3)铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同。
（二）链式反应1、这种由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。
（见示意图523）2、临界体积（临界质量）：通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。
（三）轻核聚变1、轻核聚变成较重核，引起结合能变化的方式获得核能，这样的核反应称为核聚变。
2、氢核聚变：21H+31H→42He+10n3、能量计算：ΔE＝Δmc2＝17.6 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。
4、氚的获得：（四）可控热核聚变1、（1）聚变与裂变相比，轻核聚变产能效率高。
（2）聚变与裂变相比，地球上聚变燃料的储量丰富。
（3）聚变与裂变相比，轻核聚变反应更为安全、清洁。
2、发生条件：要使轻核发生聚变，必须使它们的间距达到核力作用的范围。
要使它们达到这种程度，必须克服原子核间巨大的库仑斥力，这就得让核子获得足够大的动能。
以氘核发生聚变为例，必须在大约108 K高温下，使氘核获得至少70 keV的动能才能达到核力作用的范围而发生核聚变。
核聚变与核反应实验设计备课教案
核聚变与核反应实验设计备课教案一、实验简介核聚变与核反应是重要的核物理实验内容，旨在让学生了解核聚变与核反应的基本原理、实验装置与实验方法。
通过本实验，学生将能够深入了解核聚变与核反应的实验过程，并能够分析与归纳实验数据，进一步加深对核物理学知识的理解。
二、实验目的1. 了解核聚变与核反应的基本概念和原理；2. 熟悉核聚变与核反应的实验装置；3. 学习使用实验方法与步骤，进行实验操作；4. 掌握实验数据处理和结果分析的方法。
三、实验所需材料与器材1. 核反应堆模型（示意图）；2. 放射源：例如铀、锕、镅等；3. 遮挡屏：例如铅片、铁片等；4. 探测器：例如闪烁体探测器、半导体探测器等；5. 数据采集系统：例如计算机等。
四、实验步骤1. 准备工作：a. 确保实验场所安全，通风良好；b. 安装核反应堆模型，并接通电源；c. 将放射源加入核反应堆模型，并逐渐升高反应堆的功率；d. 在反应堆模型周围适当放置遮挡屏，保护人员免受辐射。
2. 实验操作：a. 将探测器放置在设计好的位置，并连接至数据采集系统；b. 打开数据采集系统，开始记录实验数据；c. 根据实验要求，逐渐增加反应堆功率，记录不同功率下的实验数据；d. 操作完成后，关闭反应堆电源和数据采集系统；e. 将实验数据导出至计算机中，进行数据处理与分析。
五、实验数据处理与结果分析1. 数据处理：a. 对实验数据进行整理，并建立相应的数据表格；b. 进行数据统计与计算，得出相应的平均值、标准差等数据指标；c. 绘制实验结果的曲线图、柱状图等，以直观展示实验数据。
2. 结果分析：a. 根据实验数据和曲线图分析，研究核聚变与核反应的变化规律；b. 对实验结果进行解释和总结，与核物理学知识进行关联；c. 讨论实验中可能存在的误差源，并提出改进的建议。
六、安全注意事项1. 实验者应佩戴防护眼镜、实验服等安全器材；2. 操作过程中，避免直接接触放射源，避免暴露在辐射场中；3. 确保实验环境的通风良好，减少辐射危害；4. 操作完毕后，正确处理放射性材料，避免对环境造成污染。
高中物理教案-核聚变的条件-全国一等奖
任传辉
单位名称
克拉玛依市第六中学
填写时间
2020年8月12日
学科
物理
年级/册
高二年级（下）
教材版本
人教版
课题名称
聚变的反应条件
难点名称
聚变的反应条件
难点分析
从知识角度分析为什么难
本知识点涉及到强相互作用、库仑力及分子平均动能的宏观表现---温度等知识点，对部分学生老说有点难
从学生角度分析为什么难
惯性约束：利用强激光从各个方向照射参加反应的物质，使它们由于惯性还来不及扩散就完成了核反应。
7.介绍氢弹
课堂练习
（难点巩固）
无
小结
本节教学让学生知道核聚变的反应条件以及原因，及其应用。
6.如何实现核聚变存在什么困难如何控制
1)目前人们能实现的热核反应是氢弹的爆炸，是由普通炸药引爆原子弹，再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核反应，但这是不可控制的。
2)实现热核反应存在的困难是：地球上没有任何容器能够经受住热核反应所需要的高温。
3)可能实现对热核反应的控制方法：
磁约束：利用磁场来约束参与反应的物质，环流器是目前性能最好的一种磁约束装置.
ΔE＝Δmc2
3.发生聚变的条件:使原子核间的距离达到10-15m
4.实现的方法有:1、用加速器加速原子核；２、把原子核加热到很高的温度；
5.为什么实现核聚变要使聚变的燃料加热到几百万开尔文的高温
轻核的聚变反应，是较轻的核子聚合成较重的核子，要使得核子的强相互作用发挥作用，必须使核子间接近到发生相互作用的距离，约为10－15 m；同时由于原子核之间在此距离时的库仑斥力十分巨大，因而需要核子有很大的动能，表现在宏观上就是核燃料需要达到极高的温度.
高中物理太阳的核聚变过程教案
高中物理太阳的核聚变过程教案引言：太阳，作为我们生活中最为重要的能源之源，其内部的核聚变过程是人类科学研究的热点之一。
本教案将着重介绍太阳的核聚变过程，帮助学生更加深入地理解太阳的能量来源。
一、核聚变的基本概念核聚变是指两个或两个以上的原子核相互碰撞，合并成一个更重的原子核的过程。
而太阳内部的核聚变主要是氢原子核与氢原子核之间的聚变。
二、太阳内部的核聚变过程太阳内部的核聚变过程可以简化为以下几个步骤：1. 前提条件：太阳内部的温度非常高，高达1500万℃以上，来自于太阳内部的巨大压力以及核聚变释放出的高温能量。
2. 步骤一：质子-质子链（pp链）反应首先，两个氢原子核中的质子相互靠近，克服库伦斥力，通过核力发生聚变。
这个过程可以简化为以下两步反应：- 第一步：两个质子融合生成一个重氢核（氘核）和一个正电子以及一个中性中微子。
- 第二步：重氢核与另一个质子相碰撞生成氦-3核。
3. 步骤二：氦-3基底反应在氦-3基底反应中，氦-3核与氦-4核相碰撞，生成两个氦-4核以及两个质子，并释放出大量的能量。
三、核聚变的能量释放太阳的核聚变过程是一种转化能量的过程，聚变反应中的质量损失被转化成了能量。
通过计算，能量释放可以得出以下结论：1. 核聚变释放的能量非常巨大，每克氢核聚变可释放出6200万亿焦耳的能量。
2. 核聚变释放的能量来源主要为质量损失。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc²，小部分质量的转化导致巨大能量的释放。
四、太阳的持续稳定太阳的核聚变过程是一个自我调节的循环过程，通过以下两个因素来保持持续稳定的状态：1. 重力平衡：太阳内部的高温和高压是由于重力的压力所产生的，而核聚变释放的能量则会抵消重力，保持平衡状态。
2. 转换速率：太阳内部的核聚变反应速率取决于温度和密度。
当温度和密度升高时，聚变速率也会增加，反之亦然。
这使得太阳可以维持恒定的能量输出。
结论：通过本教案的学习，我们深入了解了太阳的核聚变过程及其能量释放机制。
高中物理核聚变教案
高中物理核聚变教案一、知识点概述核聚变是指将两个轻核合并成一个较重的核的过程，释放出大量的能量。
在太阳等恒星内部，核聚变是一种主要的能量来源。
目前，人类还在研究如何实现可控的核聚变来解决能源危机。
二、教学目标1. 了解核聚变的基本原理和过程；2. 掌握核聚变的能量释放规律；3. 了解人类实现可控核聚变的现状和挑战。
三、教学内容1. 核聚变的原理和过程；2. 核聚变的能量释放规律；3. 人类实现可控核聚变的现状和挑战。
四、教学重点1. 核聚变的基本原理和过程；2. 核聚变的能量释放规律。
五、教学难点1. 核聚变的实现过程涉及到高温、高压和控制等难题。
六、教学过程1. 导入：介绍太阳的能源来源，引入核聚变的概念。
2. 探究：让学生通过实验和讨论，了解核聚变的基本原理和过程。
3. 讲解：讲解核聚变的能量释放规律，并通过具体例子加深理解。
4. 分组讨论：让学生分组讨论人类实现可控核聚变的挑战和可能的解决方案。
5. 总结：总结核聚变的重要性和挑战，引导学生思考未来能源发展的方向。
6. 作业：布置相关阅读和思考题，加深学生对核聚变的理解。
七、教学资源1. 实验设备：核聚变模型实验装置；2. 教材：相关物理教材和资料。
八、教学评估1. 参与度评估：根据学生在课堂讨论和实验中的表现进行评估；2. 考试评估：通过考试检测学生对核聚变知识的掌握情况。
九、教学反思1. 针对学生对核聚变的理解程度，及时调整教学内容和方法；2. 不断更新教学资源，引导学生关注能源问题和科技发展。
这是一份高中物理核聚变教案范本，教师可以根据具体情况进行灵活调整和完善。
希望对您有所帮助！。
高中物理 第三章 原子核 第6节 核聚变教学案 教科版选修35
第6节核_聚_变(对应学生用书页码P47)一、热核反应1．核聚变轻原子核聚合成较重原子核的反应。
2．核聚变较裂变的优越性(1)相同质量的燃料下，放出的能量更多。
(2)不产生放射性废料。
(3)燃料储量非常丰富。
3．热核反应因为核聚变要在高达108_K的温度下才能发生，故核聚变反应也称热核反应。
4．热核反应的应用目前主要用在核武器上，如氢弹。
二、可控核聚变反应1．托卡马克是一种环形磁约束受控热核反应装置，也叫环流器。
2．超导托卡马克把超导技术应用在产生托卡马克强磁场的线圈上。
三、恒星演化中的核反应1．恒星的形成恒星主要是由遍布宇宙中的极其弥散的气态尘埃聚集形成的，且内部发生聚变反应。
2．恒星的演变恒星内部随聚变反应的发生，核燃料减少经慢长时间最终将成为残骸。
(对应学生用书页码P47)对核聚变的理解1.聚变轻原子核聚合成较重原子核的反应叫聚变。
例如：21H＋31H→42He＋10n＋17.60 MeV。
2．热核反应轻核必须在很高的温度下相遇才能发生聚合放出更大的能量，这种在很高温度下产生的聚变又叫热核反应。
3．聚变比裂变反应放出更多能量的原因(1)平均每个核子释放能量较多，是裂变反应的2～3倍。
如一个氚核和一个氘核结合成一个氦核时放出能量17.6 MeV ，平均每个核子放出能量约3.5 MeV ；而铀235裂变时，平均每个核子放出能量为1 MeV 。
(2)同样质量的情况下，轻核的核子个数多，如氘和氚聚变为 1 kg 氦时放出的能量为ΔE 1，则ΔE 1＝1 0004×6.02×1023×17.6 MeV＝2.65×1033eV 。
假设一个铀核裂变时平均放出的能量为200 MeV ，则1 kg 铀核全部裂变时放出能量为ΔE 2，即ΔE 2＝1 000235×6.02×1023×200 MeV≈5.12×1032eV ，得：ΔE 1ΔE 2≈5.2。
19.7 核聚变 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (2)
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。
5.4 核裂变与核聚变(教学设计)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
第4节核裂变与核聚变教学设计1、核裂变核裂变：重核受粒子打击，分裂成质量较小的核，释放核能的反应。
∶铀核裂变的一种典型情形（最典型的一种核反应方程式）∶铀核的三分裂、四分裂概率：三分裂：3001四分裂：500011947年我国著名物理学家钱三强、何泽慧夫妇在巴黎首先观察到中子轰击铀核的三分裂和四分裂现象。
2、链式反应∶定义：当一个中子引起一个重核裂变后，裂变释放的中子再引起其他重核裂变，且由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，这种反应叫核裂变的链式反应。
（2）临界体积和临界质量：使裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。
发生链式反应的条件：铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于临界体积。
思考：如图为核裂变示意图。
(1)重核裂变是一种天然现象吗？(2)只要有中子轰击铀块就可以产生链式反应吗？答案：(1)不是(2)不能解析：重核的裂变不能自发地进行，只能发生在人工控制的核反应中，只有达到链式反应的条件时，才会发生重核的裂变。
3、核裂变释放大量的能量一个铀235核裂变时释放的能量如果200MeV估算，1kg 铀235全部裂变时放出的能量就相当于2800t标准煤完全燃烧时释放的化学能!小试牛刀【例题】(多选)关于重核裂变的说法正确的是(AD ) A.重核裂变为两个中等质量的核时，重核的中子数要比裂变后的两个中等质量核的中子数多B.只要用中子轰击铀块，就一定能发生链式反应C.为了使裂变的链式反应容易发生，不能利用裂变时产生的中子D.裂变过程中释放能量，质量亏损【例题】铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列1、反应堆：通过可控制的链式反应来释放核能的装置。
∶铀棒：由天然铀或浓缩铀(铀235的含量占2%～4%)制成，它是核反应堆的燃料。
∶石墨(或重水)：石墨(或重水)作为慢化剂，附着在铀棒周围，使反应生成的快中子变为慢中子，便于被铀235“捉”住，发生核裂变。
高中核聚变学案教案
高中核聚变学案教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】核聚变编写：吴维根 审核：陶海林【知识要点】 1．核聚变（1）轻核结合成质量较大的核叫做________________，如2341112HHHen .（2）聚变发生的条件：使轻核间的距离接近______________m. （3）在消耗相同核燃料的情况下，聚变比裂变释放更多的能量.（4）热核反应（聚变）在宇宙中是很普遍的，太阳内部时刻进行着剧烈的热核反应.2．受控热核反应裂变反应的优点多、难度大、前景好. （1）热核反应释放能量的__________________. （2）热核反应所用的燃料储量非常丰富. （3）热核反应更为安全、清洁.. 【典型例题】例1．热核反应是一种理想能源的原因是A ．就每一个核子平均来说，比重核裂变时释放的能量多B ．对环境的放射性污染较裂变小，且较容易处理C ．热核反应的原料在地球上储量丰富D ．热核反应的速度容易控制例2．太阳每秒辐射出来的能量约为×1026J ，这些能量是 A ．重核的裂变反应中产生的 B ．轻核的聚变反应中产生的C ．原子核的衰变反应中产生的D ．热核反应中产生的 例3．两个氘核聚产生一个中子和一个氦核（氦的同位素），已知氘核质量2.0136Dm u ，氦核质量 3.0150Hem u ，中子质量 1.0087nm u ，写出聚变方程并求出释放的核能。
（已知21931.5uc MeV ）【课堂检测】第一课件网1．氘核（21H ）和氘核（31H ）聚合成氦核（42He ）的核反应方程为：23411120HHHen ，设氘核质量为1m ，氚核质量为2m ，氦核质量为3m ，中子质量为4m ，则反应过程释放的能量为A ．2122()m m m cB ．2124()m m m c C ．21234()m m m m cD ．23412()m m m m c2．下列说法不正确的是A ．23411120H H He n 是聚变B ．2351140941920543802U n XeSrn 是裂变C ．226222498962RaRnHe 是衰变 D ．2424011121Na Mge 是裂变3．目前核电站利用的核反应是 A ．裂变，核燃料为铀 B ．聚变，核燃料为铀 C ．裂变，核燃料为氚D ．聚变，核燃料为氘4．某核反应方程为234112H HHeX ，已知21H 的质量为，31H 质量为，42He的质量为，X 的质量为，下列说法中正确的是A ．X 是质子，该反应释放能量B ．X 是中子，该反应释放能量C ．X 是质子，该反应吸收能量D ．X 是中子，该反应吸收能量5．现有三个核反应：①2424011121Na Mg e ；②2351141921920563603U n Ra Kr； ③2341112H HHenA ．①是裂变，②是衰变，③是聚变B ．①是聚变，②是裂变，③是衰变C ．①是衰变，②是裂变，③是聚变D ．①是衰变，②是聚变，③是裂变6．一个质子和两个中子聚变为一个氘核，已知质子质量H m =，中子质量21.0087m u ，氘核质量 3.0180mu （1）写出聚变方程；（2）求释放出的核能多大（3）平均每个核子释放的能量是多大。
7核聚变-人教版选修3-5教案
7 核聚变-人教版选修3-5教案1. 教学目标1.了解核聚变的概念，掌握核聚变反应的特点。
2.知道核聚变在太阳中的作用，了解核聚变反应的能量来源。
3.理解实现人类有效利用核聚变能的可能性和困难，了解目前国内外研究核聚变技术的现状。
2. 教学重点1.核聚变的基本概念和特点。
2.核聚变在太阳中的作用和能量来源。
3.目前国内外研究核聚变技术的现状。
3. 教学难点1.核聚变能在人类社会的应用和实现的可能。
4. 教学内容(1). 核聚变的基本概念和特点1.核聚变的定义：两个或多个轻核聚合成一个重核的过程。
2.核聚变反应的特点：反应过程中释放出比核裂变更多的能量；反应所需的温度和压力很高；反应所需的燃料是氘和氚等核燃料。
3.核聚变与核裂变的比较：核裂变是将重核分裂成两个或两个以上的轻核，过程中释放出的能量较核聚变反应少。
(2). 核聚变在太阳中的作用和能量来源1.太阳的能量来源：太阳内部的核聚变反应释放出大量能量。
太阳中心温度约为1500万K，压力约为2.7×10⁸ Pa。
2.太阳核聚变反应过程：4H→He+2e⁺+2ν（湮灭）+γ光子。
其中，H代表氢，He代表氦，e⁺为正电子，ν为中微子，γ光子为光子。
(3). 目前国内外研究核聚变技术的现状1.国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）：这是世界上目前规模最大的国际科学研究合作项目之一。
设在法国南部，致力于探索聚变反应实现大规模、可控、经济的途径。
2.中国在核聚变领域的研究：中国研究核聚变的历史已有50多年，自上世纪80年代以来，逐步建立了多个聚变实验室和研究机构，取得了一系列重要进展。
5. 教学方法课堂讲授、互动讨论、案例分析。
6. 教学过程1.师生介绍。
2.导入：向学生提出问题，“能量从何而来？”。
3.介绍核聚变的基本概念和特点。
4.介绍核聚变在太阳中的作用和能量来源。
高中物理核聚变概念教案
高中物理核聚变概念教案教学目标：1. 了解核聚变的定义和原理；2. 掌握核聚变在太阳等星球内的发生过程；3. 理解核聚变与核裂变的区别；4. 了解核聚变在能源产生中的应用。
教学重点和难点：重点：核聚变的定义和原理，核聚变在太阳中的作用；难点：核聚变与核裂变的区别，核聚变在能源产生中的应用。
教学过程：一、核聚变的定义和原理（15分钟）1. 介绍核聚变的定义和原理；2. 解释核聚变是如何使两个或多个原子核互相融合成为更重的原子核；3. 讲解核聚变释放出的能量是如何来源于原子核的结合能。
二、核聚变在太阳中的作用（15分钟）1. 分析太阳内核中发生的核聚变反应；2. 解释太阳核聚变反应的过程；3. 理解太阳是如何利用核聚变反应来产生巨大的能量。
三、核聚变与核裂变的区别（10分钟）1. 对比核聚变和核裂变的区别；2. 解释核聚变和核裂变释放能量的方式不同；3. 了解核聚变和核裂变在物理原理和应用中的差异。
四、核聚变在能源产生中的应用（15分钟）1. 探讨核聚变在能源产生中的潜力；2. 研究核聚变技术在实际应用中的发展和挑战；3. 讨论核聚变在未来能源领域的影响和意义。
五、课堂讨论和总结（5分钟）1. 梳理核聚变的概念和重要内容；2. 回顾核聚变的应用和潜力；3. 总结学习收获和思考核聚变对未来能源发展的影响。
教学反思：本课程旨在向学生介绍核聚变的基本概念和原理，帮助他们理解核聚变在太阳、能源产生中的重要作用。
通过对核聚变和核裂变的区别、应用的讨论，激发学生对未来能源发展的兴趣和思考，培养他们的科学素养和创新能力。
希望学生在本课程中能够深入理解核聚变的意义和应用，为未来的学习和发展做好准备。
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核聚变
（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。
★教学难点
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。
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功。
从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功，我国仅用了两年零八个月。
前苏联用了四年，美国用了7年。
氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。
这节课我们就来研究聚变的问题.
学生：学生认真仔细地听课
点评：通过介绍我国第一氢弹爆炸，激发同学们的爱国热情。
（二）进行新课
1．聚变及其条件
提问：请同学们阅读课本第一段，回答什么叫轻核的聚变？
学生仔细阅读课文
学生回答：两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变。
投影材料一：核聚变发展的历史进程［1］
提问：请同学们再看看比结合能曲线（图19.5-3），想一想为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能？
让学生了解聚变的发展历史进程。
学生思考并分组讨论、归纳总结。
学生回答：因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平均每个核子释放的能量就更大点评：学生阅读课本，回答问题，有助于培养学生的自学能力。
教师归纳补充：
（1）氢的聚变反应：
2 1H+2
1
H→3
1
He+1
1
H+4 MeV、
2 1H+3
1
H→4
2
He+1
n+17.6 MeV
（2）释放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6 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
提问：请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件？
学生阅读教材，分析思考、归纳总结并分组讨论。
得出结论
微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10-15 m，要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。
宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。
点评：从宏观和微观两个角度来考虑核聚变的条件，有助于加深理解。
教师说强调：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，在短时间释放巨大的能量，这就是聚变引起的核爆炸。
教师补充说明：
（1）热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳和很多恒星的内部温度高达107K以上，因而在那里进行着激烈的热核反应，不断向外界释放着巨大的能量。
太阳每秒释放的能量约为3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十亿分之一。
太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。
它每秒有７亿吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是400万吨。
科学家估计，太阳的这种“核燃烧”还能维持90亿~100亿年。
当然，与人类历史相比，这个时间很长很长！
教师：希望同学们课后查阅资料，了解更多的太阳能有关方面的知识及其应用。
（2）上世纪四十年代，人们利用核聚变反应制成了用于战争的氢弹，氢弹
是利用热核反应制造的一种在规模杀伤武器，在其中进行的是不可控热核反应，它的威力是原子弹的十几倍。
提问：氢弹爆炸原理是什么？
学生阅读教材：课本图19.7-1是氢弹原理图，它需要用原子炸药来引爆，以获得热核反应所需要的高温，而这些原子炸药又要用普通炸药来点燃。
［教师点拨］
［录像］氢弹的构造简介及其爆炸情况。
根据你收集的资料，还能通过什么方法实现核聚变？
学生回答：日英开发出激光核聚变新方法、有人提出利用电解重水的方法实现低温核聚变。
点评：学生自学看书，自己归纳总结，
有助于培养学生分析问题、解决问题的能力，逐步提高学生的归纳总结能力。
2．可控热核反应
（1）聚变与裂变相比有很多优点
提问：目前，人们还不能控制核聚变的速度，但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应，以使核聚变造福于人类。
我国在这方面的研究和实验也处于世界领先水平。
请同学们自学教材，了解聚变与裂变相比有哪些优点？
投影材料二[2]：可控热核反应发展进程
例：一个氘核和一个氚核发生聚变，其核反应方程是21H+31H →42He+10n ，其中氘核的质量：m D =2.014 102 u 、氚核的质量：m T =3.016 050 u 、氦核的质量：m α=4.002 603 u 、中子的质量：m n =1.008 665 u 、1u=1.660 6×10-27kg ，e = 1.602 2×10-19C ，请同学们求出该核反应所释放出来的能量。
学生计算：
根据质能方程，释放出的能量为：
MeV eV c m m m m mc E n T D 6.1710
6022.1)103(106606.10186.0)(19
2
8272
2
=⨯⨯⨯⨯⨯=--+=∆=∆--α 教师点拔：平均每个核子放出的能量约为 3.3MeV ，而铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV 。
总结：聚变与裂变相比，这是优点之一，即轻核聚变产能效率高。
教师点拔：常见的聚变反应：21H+21H →31He+11H+4MeV 、 21H+31H →42He+10n+17.6 MeV 。
在这两个反应中，前一反应的材料是氘，后一反应的材料是氘和氚，而氚又是前一反应的产物，所以氘是实现这两个反应的原始材料，而氘是重水的组成部分，在覆盖地球表面三分之二的海水中是取之不尽的。
从这个意义上讲，轻核聚变是能源危机的终结者。
总结：聚变与裂变相比，这是优点之二，即地球上聚变燃料的储量丰富。
如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。
聚变与裂变相比，优点之三，是轻核聚变反应更为安全、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。