四、裂变和聚变第一课时教学实录

《裂变和聚变》教学设计

学科：高中物理

单位：凌源市实验中学

姓名：成小辉

《裂变和聚变》教学设计

【课题】裂变和聚变(1课时)

【设计思路】

本节课是文科生的选修内容，教学要求不高，但却是开展科技教育活动的生动内容。所以在设计教学过程中注重知识与技能掌握的同时更侧重于对学生情感态度与价值观的培养。通过多媒体课件及网络资源的应用，让学生从视觉角度更深刻的体会到核反应中的巨大威力，认识到核能的利用和危害。通过介绍我国科学家在裂变反应方面和可控热核反应方面取得的成就，向学生进行爱祖国爱科学的教育，激发学生的求知欲和进取心。

【教学目标】

一、知识与技能：

1、知道裂变反应和聚变反应，知道典型的核反应方程。

2、知道什么是链式反应。

3、了解裂变和聚变的技术特点，核能的开发利用现状及前景。

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、激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。

2、通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。

【教学重点】

裂变反应和聚变反应，典型的核反应方程。

【教学难点】

裂变和聚变的技术特点，核能的开发利用现状及前景。

【教学用具】 多媒体教学设备

【教学方法】 教师启发、引导，学生归纳总结。

【教学过程】

环节

引

视频导入

教师活动

学生活动

设计意图

1、播放“22000吨当量核弹试验

谎称弹药库爆

炸

百公里外窗户被震碎”的视频，展示原子弹观看原子弹爆炸的用影片带来的震撼效求知识的欲望，从而为下一步进行教学活动奠定一个良好的基础。

入 及氢弹爆炸的过程及爆炸后形成的惨景的片段。

过程，并从视频中了果激发起学生主动探新

课

视频结束讲述：

是不是感觉很震撼？你了解到什么？

解到：

1、原子弹和氢弹威思考：原子弹和氢弹爆炸的巨大威力的原理是什力巨大

么？

2、氢弹的威力比原

这节课我们就来了解原子弹和氢弹的爆炸原理子弹的威力更猛烈

裂变和聚变。

新

课

教

学

一、裂变

培养学生崇尚科学的信念

原子弹就是利用核裂变过程中释放的能量从而

产生巨大威力。那么什么是核裂变呢？

1、了解发展历史

提问：核裂变的特点是什么？

阅读课本并回答问

题

前后知识衔接，知道不是所有的核反应都释放能量

总结：重核在其他粒子的轰击下分裂成中等质量

的新核，释放核能的反应叫做裂变。

提问：核裂变中为什么会释放能量？

思考并回答

总结：核裂变中裂变后的总质量小于裂变前的总

质量，发生质量亏损

，所以会释放能量。根据

ΔE=mc2可以计算释放的能量。

2、铀核的裂变

铀核的裂变的产物是多样的，最典型的一种核反阅读课本部分内容

并回答问题

应方程式是什么样的？

1141921总结：235

UnBaKr3n

92056360

（2）介绍我国科学家钱三强、何泽慧夫妇于1947介绍我国科学家的突

年在实验中观察到铀核也可能分裂为三部分或出成就，对学生进行爱四部分，其概率大约是分裂为两部分概率的千分

国主义教育

之三

新

课

教

学

讲述：裂变是获得核能的一个重要途径，那么，

这种裂变能否持续进行以获得更多的核能呢？

（3）链式反应及条件：

提问：

链式反应是怎样进行的？需要什么条件？

总结：用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，使反应不断进行下去的过程。需要达到临界体积或临界质量。

（4）铀核裂变释放的能量

铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同。 教师直接给出“1kg铀相当于2000t优质煤完全燃烧时释放的能量．”

提问：能否把这些能量合理地利用并为人们的生活服务？

展示不同类型的发电站的图片

（火力发电站、水利发电站、

风力发电站、核电站及太阳能）

分析核电站的优势和弊端。

播放视频：日本福岛核电站核泄漏所带来的严重危害

提问：通过课前的视频我们了解到氢弹的威力比原子弹还要大，氢弹的原理与原子弹有什么不同呢？

二、聚变

总结：1、定义：把轻核结合成质量较大的核，同时释放出核能的反应叫做聚变．

2、氢的聚变反应：

21

阅读课本并回答：

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。

通过对比化抽象为具

体，让学生认识利用核

能的优势。

激发学生兴趣，帮助学思考并回答

生认识核能的利用现

状。关注能源危机，进说出不同类型发电行节约能源教育。

站，初步了解核电站

的原理是核裂变。

认识核泄漏带来的危

害是长久且巨大的

培养归纳与概括知识自主阅读课本

的能力

H+31H→42He+10n+17.6 MeV 直接提出：平均每个核子释放能量约为裂变反应释放能量的3～4倍。进一步引导分析聚变和裂变相比的优势有哪些？

新

课

教

学

3、聚变与裂变相比的优点：

从不同角度引领学生了解核聚变的优点并总结

（1）效率高 （2）燃料的储量丰富

（3）更安全、清洁

（4）反应中放射物质的处理较容易

思考并分析总结

培养学生发现问题、提出问题的能力

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。

总结：通过对比发现，氢核聚变是一种绿色能源，

理论上应该是能源危急的终结者。那么为什么核

电站不应用核聚变呢？

4、聚变反应的条件：

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 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。

自主阅读

-15宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把分析思考、归纳总结

它加热到几百万摄氏度的高温。

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。

开阔学生的知识视野

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，氢弹就是利用热核反

应制造的一种大规模杀伤武器，在其中进行的是

不可控热核反应。

5、受控热核反应

两种设想方案：磁约束和惯性约束

播放视频：

我国在受控热核反应方面的研究和发展情况

6、宇宙中的核聚变

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107 K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。

阅读课本

观看视频

科学漫步

课

通过这节课的学习，我们知道裂变和聚变中会释放出巨大的能量，1903年，皮埃堂

尔·居里提出：“人类从未来的发现中所得到的好处将比坏处更多。”同样1915年，总

卢瑟福提出：“我们希望人们在学会和平相处之前，不要释放镭的内部能量。”

结

你怎么理解这两句话? 及

总结：核能既能服务于人类也能给人类带来巨大的危害，我们应该合理的利用核作

能为人类服务，那么核能还有哪些利用呢？

业

作业：预习《核能的利用》并查阅相关资料了解核能的利用现状及前景

板书设计

3.4裂变和聚变

一、裂变 二、聚变

1、定义 1、定义

2、铀核裂变 2、氢核聚变

23411141921

23592U0n56Ba36Kr30n 1H+1H→2He+0n+17.6 MeV 3、应用： 3：条件

4：可控热核反应