1、轻核的聚变教学说明:高中物理“轻核的聚变”这一章虽然教学要求不高,但却是开展中学科技教育活动的生动内容。然而课本的编写,却限于篇幅等因素的影响,存在正如爱因斯坦所说的问题:“科学结论几乎是以完成的形式出现在读者面前,读者学生体验不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程也很难达到清楚地解释全部过程。 ”在课堂教学过程中,结合内容的讲授,以史为鉴,虽着墨不多,却寓意深远,本材料正是以此为设计思想的:沿着科学家的足迹,剖析科学家的思维,领略科学家的创造;激发同学们的兴趣,培养同学们的能力,陶冶同学们的情操。教学目的:l、了解什么是轻核的聚变。2、了解产生聚变的条件。3、了解轻核聚变研究的进展
2、情况思维方法:l、科学 技术 生产 2、归谬法:由某一种论题出发,推导或引申出荒谬的结论,从而证明论题是不能成立的。引人新课:1967 年 6 月 17 日,我国第一颗氢弹爆炸成功。从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功,我国仅用了两年零八个月。前苏联用了四年,美国用了 7年。新课教学:一、轻核聚变1、 历史足迹:时间 人物 事件20 年代 阿斯顿 指出:中等大小的原子核结合最紧密,核裂变或轻核聚变都会放出能量,核聚变放出的能量比裂变大许多1920 年 爱丁顿 猜测:太阳的能量来自亚原子粒子的相互作用1926 年 爱丁顿 指出:太阳总体积具有 2000 万度的高温和极高的密度。1929 年
3、 罗素 指出:太阳总体积的 60是氢气,如果太阳的能量真是依靠核反应的话,那么这种核反应只能是氢气的聚变。1938 年 贝 特 证明:太阳的能量确实是靠氢气的聚变来维持的。2、 什么是轻核聚变?定义:由轻核结合成质量较大的核叫轻核聚变。例子: MeVnHe6.1704231 MeVHe2.194213平均每个核子在聚变放出的能量大约是裂变放出能量的 3 倍。3、产生轻核聚变的条件:要使轻核发生聚变,必须使它们核子之间的距离接近到 10 -15 m。聚变必须在高温下才能发生。4、学生 看书二、热核反应1、 历史足迹:事件 人物 事件1933 年 科学家们 在实验室中首次观测到核聚变就是氘的聚变1
4、934 年 卢瑟福 用氘核去轰击氘靶产生了氚,发现氚聚变温度比氘更低。1942 年 特勒 在探索制造原子弹的各种途径的讨论中提出了一个可怕的问题。1944 年 费米 用氢的同位素氖和氛做燃料,只需五千万度就可以发生核聚变。1945 年 美国 原子弹研制成功后,人们立即觉察到,可以利用裂变反应所产生的超高温来实现核聚变反应,这就是氢弹的原理。2、氢弹原理:利用原子弹爆炸所产生的高温,来实现轻核聚变,放出巨大的能量。3、太阳能:假设一:太阳是一只大火炉。假设二:太阳进行着聚变反应。太阳内部和许多恒星内部,都进行着激烈的热核反应。太阳的巨大能量来自氢转化为氦的热核反应,核反应方程如下:eH0121e
5、3212e1432上述一系列核反应称为质子-质子循环。这一系列反应的结果是 4 个质子形成一个氦核,再放出正电子、 射线、中微子等。可表示为:放出的总能量为 26MeVMeVeH26)3(24011 3、 可控热核反应将为人类提供更为巨大的能源。4、 人类对物质结构的认识;原子-电子、原子核 原子核-质子、中子组成后来发现 子、 介子、K 介子(质量介于电子与质子间) ,还有超子媒介子:传递各种相互作用 轻子:不参与强相互作用的粒子(电子、 子、强子:是参与强相互作用的粒子(质子、中子、介子、超子)5、 作业:P200 练习 1-6第八节 粒子物理简介【教学目标】一、知识目标:了解基本粒子的种类二、能力目标:使学生对粒子物理研究对象及前景有所了解,培养学生对科学的兴趣以及探索精神三、情感目标:通过让学生了解我国在受控热核反应的研究上的新进展,加强对学生的爱国主义教育,启发他们树立为祖国现代化建设贡献力量的理想【教学建议】一、教材分析:本节内容主要介绍基本粒子的种类,以及粒子物理研究的对象、目的和前景二、教法建议:学生自学,教师帮助找一些阅读材料(可以参考扩展资料中的部分内容) 进行两次