22—7 輕核的聚變

22—7 輕核的聚變 教學目標    1. 知道聚變的概念。 2. 了解發生聚變反應的條件及聚變反應的特點。 3. 了解可控熱核反應研究的進展情況。 4. 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、勇于獻身科學。  教學重點、難點分析發生聚變的條件及聚變反應的特點。  課時安排1課時  課前準備教師：有關氫彈構造及其情況的影象資料、查找有關可控熱核反應的最新動態。 學生：上網或去圖書館查找有關熱核反應的資料。  教具教具：實物投影儀，多媒體課件。  教學過程 ○ 引入新課能源是推動科學技術和經濟高速發展的動力保障，需求正在急劇增加。煤、石油等化石能源的不可再生，使資源日益枯竭，而且給地球帶來了巨大的污染，這些因素促使人們更加重視尋找潔凈的、可持續發展的新能源。近年來，核能作為一種新能源倍受人們關注，重核裂變和輕核聚變是獲得核能的兩個重要途徑。這節課我們學習輕核的聚變。 ○新課教學【板書】第七節  輕核的聚變 一、輕核的聚變 學生閱讀課本第一、二段，分組討論，歸納總結，回答問題。 問題：1.是否任意核聚變在一起都釋放出能量？為什么？2.什么叫輕核的聚變？3.發生輕核聚變的條件是什么？結合裂變知識，引導學生回答問題1：不是任意核聚變在一起都能釋放能量。由愛因斯坦質能方程可知，只有在反應中出現質量虧損，即生成物的總質量小于反應物的總質量時，才能放出能量。【板書】1.什么叫輕核的聚變？把輕核結合成質量較大的核，釋放出核能的反應叫做輕核的聚變，簡稱聚變。教師補充，常見的聚變反應有h+ h→ h+ h+ 4 mevh+ h→ he+ n+ 17.6 mev【板書】2.發生聚變的條件要使輕核發生聚變，必須使它們核子間的距離接近到10-15m，由于原子核都是帶正電的，要使他們接近到這種程度，必須克服巨大的庫侖斥力，這就要求原子核有很大的動能。怎樣才能使輕核獲得足夠大的動能來產生聚變呢？方法之一就是將物質加熱。溫度越高，分子的熱運動越劇烈，分子熱運動的平均動能越大。當物質達到幾百萬攝氏度以上的高溫時，劇烈的熱運動使得一部分原子核具有足夠的動能，可以克服原子核間的庫侖斥力，在碰撞時發生聚變。因此，聚變反應有叫熱核反應。熱核反應一旦發生，就不再需要外界給它能量，靠自身產生的熱就可以使反應進行下去。根據你收集的資料，還能通過什么方法實現核聚變？日英開發出激光核聚變新方法，有關論文發表在近日出版的英國《自然》雜志上。有人提出利用電解重水的方法實現低溫核聚變，但是未經證實。學生閱讀課本，總結聚變反應的特點。【板書】3.聚變反應的特點⑴ 和裂變相比，聚變反應釋放的能量更多例如，一個氘核和一個氘核發生聚變，其核反應方程是h+ h→ he+ n教師給出數據，讓學生計算該反應釋放的能量。氘核的質量：md=2.014 102u氚核的質量：mt=3.016 050u氦核的質量：mα=4.002 603u中子的質量：mn=1.008 665u1u=1.660 6×10-27kg，e=1.602 2×10-19c根據質能方程，釋放出的能量△e=△m·c2  =（md + mt - mα- mn）c2  = ev=17.6 mev平均每個核子放出的能量約為3.3 mev，而鈾核裂變時平均每個核子釋放的能量約為1 mev。