人教版 (2019)选择性必修 第三册核裂变与核聚变教学设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册核裂变与核聚变教学设计，共31页。教案主要包含了学生活动一，学生活动二，学生活动三，学生活动四，学生活动五等内容，欢迎下载使用。
核裂变和核聚变
教学目标
1.理解什么是核能，知道核裂变、核聚变反应式。
2.理解什么是链式反应。
3.培养学生的观察能力，初步分析问题和解决问题的能力。
4.初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性。
5.增强学生热爱和平的意识与振兴中华的使命感、责任心。
教学重点：核聚变、核裂变反应过程
教学难点：链式反应
教学过程
导入：视频
电影《横空出世》片段
原子弹是利用什么物理原理制造的呢？
新课教学：
图1
核能：质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这种能量叫做核能。
核能的获取方式分为两种：
第一种：
当质量较大的原子核分裂成质量较小的原子核，这种分裂叫做核裂变。
例如：
图2
用中子轰击质量较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等的原子核，同时发生质量亏损，根据爱因斯坦方程E=MC2可知，亏损很小的质量，也能释放巨大的能量。
铀核裂变的核反应方程式为：

【学生活动一】
想一想：中子去轰击铀原子核可发生重核裂变而释放巨大的能量，核反应方为：。已知核反应过程中释放的核能为为
，问该核反应的质量亏损多少？
学生自主推导：
亏损的质量为：


1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2800t优质煤完全燃烧时释放的能量。

图3
结论：重核裂变，很小的质量损失会带来巨大的能量。
【学生活动二】
思考1：一次铀核裂变会产生两个或三个中子，那么新产生的中子会引起什么反应呢？
链式反应：

图4
中子轰击质量较大的铀原子核，铀核分裂释放出巨大的核能，同时会产生几个新的中子，这些中子又轰击其他铀核，于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能，这就是裂变中的链式反应。
思考2：重核要发生链式反应需要什么条件吗？
链式反应的条件：达到临界体积（临界质量）
【学生活动三】：
交流与讨论：核裂变在我们生活中有哪些应用呢？

图5
第二种：
聚变：将某些质量很小的原子核，在高温作用下结合成质量较大的原子核，这个过程也会释放出巨大的能力，这就是核聚变，也称为热核反应。
例如：

图6

氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在高于亿度的温度下结合成新的原子核——氦核，同时释放出巨大的核能。
【学生活动四】：
学生自主推导：
质量亏损：

释放出的能量为：

【学生活动五】：
交流与讨论：生活中哪些应用了核聚变呢？

图7
原子弹和氢弹爆炸过程中都能释放巨大的能量，并摧毁沿途的一切，下面我们一起来看一段原子弹爆炸的视频。
电影《横空出世》片段
作用课后练习题：第5、6、7题