潼阳中学高中物理 19.7 核聚变(第2课时)教学案 新人教版选修3-5(2021年整理)

江苏省沭阳县潼阳中学高中物理19.7 核聚变（第2课时）教学案新人教版选修3-5
编辑整理：
尊敬的读者朋友们：
这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（江苏省沭阳县潼阳中学高中物理19.7 核聚变（第2课时）教学案新人教版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为江苏省沭阳县潼阳中学高中物理19.7 核聚变（第2课时）教学案新人教版选修3-5的全部内容。

核聚变
课题19．7 核聚变
第 2 课
时
计划上课日期：
教学目标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。

教学重难
点
聚变核反应的特点、聚变反应的条件。

教学流程\内容\板书
关键点
拨
加工润
色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:mα
=4.002 603 u 、中子的质量:m n =1.008 665 u 、1u=1。

660 6×10—27
kg ，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 6.17106022.1)103(106606.10186.0)(192
82722=⨯⨯⨯⨯⨯=--+=∆=∆--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+1
0n+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.另外，氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的，放射性废物主要是泄漏的氚以及聚变时高速中子、质子与其他物质反应而生成的放射性物质，比裂就所生成的废物的数量少，容易处理.
（2）我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况。

EAST 全超导托卡马克实验装置以探索无限而清洁的核聚变能源为目标，这个装置也被通称为“人造太阳"，能够像太阳一样给人类提供无限清洁的能源。

目前，由中科院等离子体物理研究所设计制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置大部件已安装完毕，进入抽真空降温试验阶段。

我国的科学家就率先建成了世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,模拟太阳产生能量。

点评：通过了解我国在可控热核反应方面的成就，激发学生的爱国热情和献身科学的能力。

（三）课堂小结
本节主要研究了聚变核反应的特点和条件,聚变反应要比裂变反应释放更多的能量，但它发生的条件是要达到几百万度的高温，因而聚变反应也叫热核反应.可控热核反应的研究和实验将为人类和平利用核能开发新的途径.
作业
布置
教学
心得。