第五節(jié)裂變和聚變教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中物理粵教版選修3-5-粵教版2005科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第五節(jié)裂變和聚變教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中物理粵教版選修3-5-粵教版2005教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容為“裂變和聚變”，選自粵教版2005年版高中物理選修3-5教材。內(nèi)容包括重核裂變的發(fā)現(xiàn)、重核裂變的過程和特點(diǎn)、重核裂變的能量釋放以及核聚變的概念和過程。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解裂變和聚變的基本知識(shí)，掌握裂變和聚變的能量釋放原理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、得出結(jié)論的科學(xué)探究能力。

2.科學(xué)思維：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用模型構(gòu)建、邏輯推理等方法，理解裂變和聚變現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生對核能利用的積極態(tài)度，認(rèn)識(shí)到科學(xué)在解決能源問題中的重要作用，并意識(shí)到核能安全與環(huán)境保護(hù)的責(zé)任。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解重核裂變和核聚變的基本過程，包括裂變和聚變發(fā)生的條件和能量釋放機(jī)制。

②計(jì)算裂變和聚變過程中的質(zhì)量虧損及其對應(yīng)的能量釋放，應(yīng)用愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2。

③掌握裂變和聚變反應(yīng)的特點(diǎn)，如鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、臨界質(zhì)量等。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①重核裂變和核聚變過程中的微觀粒子行為理解，包括中子的作用和核力的特點(diǎn)。

②裂變和聚變反應(yīng)的能量釋放機(jī)制，特別是理解能量釋放與質(zhì)量虧損之間的關(guān)系。

③核能利用中的安全問題和環(huán)境保護(hù)，如何評(píng)估和控制核能的風(fēng)險(xiǎn)。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解裂變和聚變的基本原理，確保學(xué)生掌握核心概念。

2.討論法：組織學(xué)生討論裂變和聚變在實(shí)際應(yīng)用中的利弊，激發(fā)思考。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受裂變和聚變過程。

教學(xué)手段：

1.多媒體課件：使用圖片、動(dòng)畫演示裂變和聚變的微觀過程，提高教學(xué)直觀性。

2.教學(xué)軟件：利用互動(dòng)軟件，讓學(xué)生通過虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索，增強(qiáng)實(shí)踐體驗(yàn)。

3.板書設(shè)計(jì)：結(jié)合板書，清晰展示關(guān)鍵公式和步驟，輔助學(xué)生理解和記憶。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“裂變和聚變”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“裂變和聚變的主要區(qū)別是什么？”“如何計(jì)算核裂變釋放的能量？”等，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解裂變和聚變的基本概念。

思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解裂變和聚變課題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過核能應(yīng)用的實(shí)例，如核電站的運(yùn)作原理，引出裂變和聚變課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解裂變和聚變的過程、能量釋放以及相關(guān)公式，如質(zhì)能方程E=mc2。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生分析裂變和聚變的優(yōu)缺點(diǎn)，以及它們在能源利用中的潛在應(yīng)用。

解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“為什么核聚變比裂變更難以控制？”進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，分享自己的預(yù)習(xí)成果和見解。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解裂變和聚變的核心知識(shí)點(diǎn)。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解裂變和聚變的知識(shí)點(diǎn)，掌握相關(guān)技能。

通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置關(guān)于裂變和聚變能量計(jì)算的練習(xí)題，鞏固學(xué)生對能量釋放機(jī)制的理解。

提供拓展資源：提供與裂變和聚變相關(guān)的書籍、網(wǎng)站、視頻等資源，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考，如查閱有關(guān)核能安全的最新報(bào)道。

反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的裂變和聚變知識(shí)點(diǎn)和技能。

通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。知識(shí)點(diǎn)梳理1.核裂變

（1）核裂變的定義：重核在中子的轟擊下，分裂成兩個(gè)或多個(gè)較輕的核，同時(shí)釋放出大量能量的過程。

（2）核裂變的特點(diǎn)：

a.能量釋放：核裂變過程中釋放的能量巨大，約為裂變前核能的200倍。

b.中子鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：裂變產(chǎn)生的中子可以繼續(xù)轟擊其他重核，引發(fā)新的裂變反應(yīng)，形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

c.臨界質(zhì)量：當(dāng)核裂變物質(zhì)的量達(dá)到一定值時(shí)，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)才能持續(xù)進(jìn)行，這個(gè)值稱為臨界質(zhì)量。

（3）核裂變的應(yīng)用：

a.核電站：利用核裂變釋放的能量發(fā)電。

b.核武器：利用核裂變釋放的能量產(chǎn)生爆炸。

2.核聚變

（1）核聚變的定義：兩個(gè)輕核在高溫高壓條件下，克服庫侖斥力，融合成一個(gè)較重的核，同時(shí)釋放出大量能量的過程。

（2）核聚變的特點(diǎn)：

a.能量釋放：核聚變過程中釋放的能量巨大，約為核裂變的5倍。

b.高溫高壓條件：核聚變需要極高的溫度和壓力，目前主要在恒星內(nèi)部和實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)。

c.持續(xù)反應(yīng)：核聚變反應(yīng)一旦開始，就會(huì)持續(xù)進(jìn)行，直到燃料耗盡。

（3）核聚變的應(yīng)用：

a.恒星能源：太陽和其他恒星通過核聚變釋放能量，維持其穩(wěn)定運(yùn)行。

b.潛在能源：核聚變被認(rèn)為是未來清潔能源的重要來源。

3.裂變和聚變的能量釋放

（1）裂變能量釋放：

a.質(zhì)量虧損：裂變過程中，反應(yīng)前后核質(zhì)量存在差異，這部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。

b.能量計(jì)算：根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2，計(jì)算裂變釋放的能量。

（2）聚變能量釋放：

a.質(zhì)量虧損：聚變過程中，反應(yīng)前后核質(zhì)量存在差異，這部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。

b.能量計(jì)算：根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2，計(jì)算聚變釋放的能量。

4.核反應(yīng)方程

（1）核反應(yīng)方程的表示：用化學(xué)符號(hào)表示核反應(yīng)過程中參與反應(yīng)的核，用箭頭表示反應(yīng)方向，用能量表示反應(yīng)釋放的能量。

（2）核反應(yīng)方程的平衡：核反應(yīng)前后，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)必須守恒。

5.核能利用與環(huán)境保護(hù)

（1）核能利用的優(yōu)勢：

a.能量密度高：核能的能量密度遠(yuǎn)高于化石燃料，可滿足大量能源需求。

b.環(huán)境污染?。汉四馨l(fā)電過程中，二氧化碳排放量較低，有利于減緩全球氣候變化。

（2）核能利用的挑戰(zhàn)：

a.核事故風(fēng)險(xiǎn)：核能利用存在核事故風(fēng)險(xiǎn)，如切爾諾貝利、福島核事故等。

b.核廢料處理：核廢料具有放射性，需要長期安全儲(chǔ)存和處理。

（3）環(huán)境保護(hù)措施：

a.加強(qiáng)核安全監(jiān)管，確保核設(shè)施安全運(yùn)行。

b.優(yōu)化核廢料處理技術(shù)，降低放射性污染風(fēng)險(xiǎn)。

c.發(fā)展可再生能源，減少對化石燃料的依賴。板書設(shè)計(jì)1.核裂變

①核裂變定義：重核在中子轟擊下分裂成較輕核，釋放能量。

②核裂變特點(diǎn)：能量釋放巨大，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，臨界質(zhì)量。

③核裂變方程：質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。

2.核聚變

①核聚變定義：輕核在高溫高壓下融合成重核，釋放能量。

②核聚變特點(diǎn)：能量釋放巨大，高溫高壓條件，持續(xù)反應(yīng)。

③核聚變方程：質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。

3.能量釋放

①質(zhì)量虧損：核反應(yīng)前后質(zhì)量差異轉(zhuǎn)化為能量。

②質(zhì)能方程：E=mc2，計(jì)算能量釋放。

③能量單位：焦耳（J）、電子伏特（eV）。

4.核反應(yīng)方程

①核反應(yīng)方程表示：反應(yīng)物→產(chǎn)物+能量。

②質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。

5.核能利用與環(huán)境保護(hù)

①核能利用優(yōu)勢：能量密度高，環(huán)境污染小。

②核能利用挑戰(zhàn)：核事故風(fēng)險(xiǎn)，核廢料處理。

③環(huán)境保護(hù)措施：加強(qiáng)核安全監(jiān)管，優(yōu)化核廢料處理技術(shù)。教學(xué)反思與總結(jié)今天的課，我覺得總體來說還是不錯(cuò)的，學(xué)生們對裂變和聚變這部分內(nèi)容表現(xiàn)出了很大的興趣。不過，我也發(fā)現(xiàn)了一些可以改進(jìn)的地方。

首先，我在導(dǎo)入部分用了核電站的例子，這個(gè)方法挺有效的，學(xué)生們對核能的應(yīng)用有了更直觀的認(rèn)識(shí)。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于核能的概念還是有些模糊，可能是因?yàn)檫@部分知識(shí)比較抽象。所以我考慮在今后的教學(xué)中，可以增加一些更基礎(chǔ)的核物理知識(shí)，幫助學(xué)生更好地理解裂變和聚變。

其次，我在講解裂變和聚變的能量釋放時(shí)，使用了質(zhì)能方程E=mc2，這個(gè)公式對于理解核能的釋放非常關(guān)鍵。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于公式的理解還不夠深入，他們可能知道公式，但是不知道如何應(yīng)用。所以，我打算在今后的教學(xué)中，更加注重公式的推導(dǎo)過程，讓學(xué)生理解公式背后的物理意義。

在課堂活動(dòng)中，我設(shè)計(jì)了一些小組討論和角色扮演，這些活動(dòng)旨在提高學(xué)生的參與度和合作能力。我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們在討論中很積極，也能提出一些有創(chuàng)意的想法。但是，也有個(gè)別學(xué)生比較內(nèi)向，不太愿意參與到討論中來。這可能是因?yàn)樗麄儗@個(gè)話題不熟悉，或者是對自己的表達(dá)能力不自信。因此，我需要在今后的教學(xué)中，更多地鼓勵(lì)這類學(xué)生參與，給予他們更多的支持和肯定。

在教學(xué)管理方面，我發(fā)現(xiàn)課堂紀(jì)律整體不錯(cuò)，但是偶爾還是有學(xué)生分心。為了提高課堂效率，我決定在今后的教學(xué)中，更加注重課堂紀(jì)律的培養(yǎng)，通過一些小策略，比如定時(shí)檢查學(xué)生的筆記，或者在課堂上設(shè)置一些互動(dòng)環(huán)節(jié)，來吸引學(xué)生的注意力。

至于教