三、核能 教学设计物理教案

　　让学生看教材上一个氘（dao）核和一个氚（chuan）核结合成一个氦核的聚变反应示意图（说明：一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一个中子，并释放出核能）．

氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍．

　　聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应．

　　自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应．太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的．可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量．

　　前面讲过，原子弹是利用重核裂变现象制成的．而另一种威力更大的核武器——氢弹，则是利用轻核聚变现象制成的．

　　人们现在还不能有效地使聚变在人工控制下进行，从而和平利用聚变释放的核能．由于聚变不但放出的能量更多，而且所使用的原料来源也极为丰富，可以从海水中提取．例如，从几升海水中提出的氘在发生聚变后可以提供相当于燃烧1千多升石油放出的能量．因此，目前世界上许多国家都在积极研究核聚变的人工控制（通常又叫可控或受控热核反应）这一非常吸引人的重大课题，并取得了进展．（注：值得一提的是，1991年，欧洲的科学家们首次做成了可控核聚变实验，这是科学史上一件大事，它标志着人类向获得理想的能源迈出了重要的一步．但要达到实用阶段，还需要攻克许多技术难题，未来的任务仍然相当艰巨．）

　　旁注：利用原子弹爆炸产生的高温，可以引发轻核的聚变反应．

　　我国自行设计的大型可控核聚变实验装置“中国环流一号”，已于80年代中期在四川省乐山市建成投入使用．近年来，科研人员利用这个实验装置取得了多项研究成果．江泽民主席看了“中国环流一号”后，曾经指出：“受控核聚变是开发人类新能源的尖端项目．一旦实现，地球上的全部海水就会成为巨大的能源库，至少可供人类使用上百亿年．尽管目前工程技术上还有一些困难，但我相信总有一天会突破．”

　　由以上的介绍可知，人类和平利用核能的前景是美好的．在可控核聚变的研究中，我国必将做出自己的贡献．

　　3．总结与布置作业

　　讲述：这节课初步介绍了：

　　(1)原子和原子核的组成．

　　(2)原子核里蕴藏着巨大的能量——核能．获得核能的途径，一是裂变，二是聚变．

　　(3)什么是链式反应，什么是核反应堆，什么是原子弹、氢弹等．

　　(4)我国和世界上许多国家都在积极研究开发利用核能，并取得了可喜的进展．

　　这些内容是每个现代社会公民应具有的常识，它对于我们了解物理知识在开发、利用新能源和国防现代化建设以及发展高科技中的作用，都有重要意义．课后，同学们要认真再读读本节课文，思考以下问题．

　　板书：裂变和链式反应是怎么回事？

　　核反应堆的作用是什么？

　　什么叫聚变？为什么说研究可控核聚变是一个非常吸引人的重大课题？

（四）设想、体会

　　1．本教案是按照九年义务教育初中物理教学大纲的要求，以人教社出版的九年义务教育教材初中物理第二册第十五章“核能”一节为依据，并参考其它版本初中物理教材的有关内容编写的．

　　2．在教案中，着力通过介绍核能的常识使学生了解物理知识在社会主义现代比建设和发展高科技中的作用，以利于激发学生逐步形成早期的科技觉醒意识．

　　3．力求讲述的内容简明、扼要，便于学生抓住重点，如对核裂变时释放出核能转化为周围物体的内能问题．只让学生通过阅读教材大致有所了解，而对“裂变后的产物以很大速度向相反方向飞开，与周围的物体分子碰撞，使分子动能增加”则不做深究．又如对“用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量”的问题，也只作为物理事实告诉学生，而不再做更多的解释．

　　4．这节课的教学方法以教师边讲、边展示教具为主，同时穿插了指导学生阅读教材和提问等．这样做既符合教学内容的要求，又有利于调动学生学习的主动性、积极性和培养自学能力．

　　5．经验证明，初中学生很希望了解有关核能的常识，按本教案的设计进行核能一节的教学，不难达到教学大纲规定的教学要求．

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