(共20张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-5
19.7《核聚变》
教学目标
1、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。
2、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
3、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。
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。
研究表明:原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大,但是二者之间并不成正比关系,其核子的平均质量与原子序数有如图的关系:
核子的平均质量是:
原子核的质量
核子数
核子平均质量
核子的平均质量与原子序数之间的关系
物理学中把重核分裂成质量较小的核,释放核能的反应叫做裂变.把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反映叫做聚变.
一、核聚变
〓
聚变
〓
裂变
1 轻核的聚变(热核反应)
某些轻核能够结合在一起,生成一个较大的原子核,这种核反应叫做聚变。
轻核的聚变:
根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:
氘核的质量:mD=2.014102u
氚核的质量:mT=3.016050u
氦核的质量:mα=4.002603u
中子的质量:mn=1.008665u
发生聚变的条件:
使原子核间的距离达到10-15m
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;
108~109K
不经济
聚变反应又叫热核反应
核聚变的利用——氢弹
弹体
引爆装置
小型原子弹
三种炸药:
普通炸药
U235
氘、氚
爆炸
裂变
聚变
氘、氚、重氢化钾等
铀235
外壳
普通炸药
氢弹爆炸形成的磨姑云
热核反应和裂变反应相比较,具有许多优越性。
见教材P101
二、可控热核反应——核聚变的利用
可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的核量是非常吸引人的重大课题,我国的可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研究成果.
现在的技术还不能控制热核反应。
问题有:
1、热核反应的的点火温度很高;
2、如何约束聚变所需的燃料;
磁场约束
问题有:
1、热核反应的的点火温度很高;
2、如何约束聚变所需的燃料;
惯性约束
3、反应装置中的气体密度要很低 ,相当于常温常压下气体密度的几万分之一;
现在的技术还不能控制热核反应。
核聚变普遍存在于宇宙中