教学设计（一）引入新课视频展示：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。氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。这节课我们就来研究聚变的问题.学生观看视频：学生认真仔细地听课点评：通过介绍我国第一氢弹爆炸，激发同学们的爱国热情。（二）教授新课1．聚变提问：答什么叫轻核的聚变？学生通过阅读预习课文学生回答：两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变。教师给出课件定义提问：请同学们再看看比结合能曲线（图19.5-3），想一想为什么轻核的聚变反应能够释放核能？教师讲解比结合能图像，引领学生得出结论。学生自己得出结论，轻核聚变释放出能量。教师提问：轻核聚变和重核的裂变反应哪个释放的能量多呢？学生回答：通过比较反应前后原子核聚变和裂变反应前后质量亏损，可以计算出前后反应释放的能量，能比较裂变和聚变哪个释放能量多哪个释放少。教师课件展示出反应前后的质量，引导学生通过爱因斯坦质能方程计算释放能量。点评：学生阅读课本，回答问题，有助于培养学生的自学能力，让学生计算培养学生动手能力。学生计算释放出的能量。课件展示：（1）氢的聚变反应：21H+21H→31He+11H+4MeV、21H+31H→42He+10n+17.6MeV（2）释放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6MeV，平均每个核子释放能量3MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍一个氘核和一个氚核发生聚变，其核反应方程是21H+31H→42He+10n，其中氘核的质量：mD=2.014102u、氚核的质量：mT=3.016050u、氦核的质量：mα=4.002603、中子的质u量：mn=1.008665u、1u=1.6606×10-27kg，e=1.6022×10-19C，请同学们求出该核反应所释放出来的能量。学生计算：根据质能方程，释放出的能量为：0.01861.66061027(3108)2Emc2(mmmm)c2eV17.6MeVDTn1.60221019教师点拔：平均每个核子放出的能量约为3.3MeV，而铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV。提问：请同学们考虑核聚变发生的条件和发生反应的方法？学生阅读教材，分析思考、归纳总结并分组讨论。得出结论条件：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10-15m，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。方法：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。点评：从条件和方法两个角度来考虑核聚变的条件，有助于加深理解。教师说强调：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，这就是聚变引起的核爆炸。教师补充说明：（1）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107K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。太阳每秒释放的能量约为3.8×1026J，地球只接受了其中的二十亿分之一。太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。它每秒有７亿吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是400万吨。科学家估计，太阳的这种“核燃烧”还能维持90亿~100亿年。当然，与人类历史相比，这个时间很长很长！教师：希望同学们课后查阅资料，了解更多的太阳能有关方面的知识及其应用。（2）上世纪四十年代，人们利用核聚变反应制成了用于战争的氢弹，氢弹是利用热核反应制造的一种在规模杀伤武器，在其中进行的是不可控热核反应，它的威力是原子弹的十几倍。提问：氢弹爆炸原理和结构是什么？学生阅读教材：课本有氢弹原理图，它需要用原子炸药来引爆，以获得热核反应所需要的高温，而这些原子炸药又要用普通炸药来点燃。课件展示结构图：氢弹的构造简介及其爆炸情况。教师提问：同学们除了课本上的方法，还有什么方法可以实现核聚变？课件展示：日英开发出激光核聚变新方法、有人提出利用电解重水的方法实现低温核聚变。点评：学生知识面得到扩展，培养了学科兴趣，同时，有助于培养学生分析问题、解决问题的能力，逐步提高学生的归纳总结能力。2．可控热核反应（1）聚变与裂变相比有很多优点提问：目前，人们还不能控制核聚变的速度，但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应，以使核聚变造福于人类。我国在这方面的研究和实验也处于世界领先水平。请同学们