高三物理裂变和聚变

合集下载

高三物理:裂变、聚变(教学设计)

高三物理:裂变、聚变(教学设计)

新修订高中物理教学教案物理教案( Physical Lesson Plans )学校:_______________________年级:_______________________教师:_______________________本文档文字可以自由修改高三物理:裂变、聚变(教学设计)教学目标1.知道重核的裂变和链式反应.2.知道什么是聚变.3.知道核反应堆和核电站。

4、通过介绍我国核电站的发展,对学生进行爱国主义教育。

5、通过介绍放射性污染和防护,进行环保教育。

6、了解聚变反应的特点,知道可控热核反应。

7、知道热核反应的区别及优越性。

8、通过介绍我国在可控热核反应方面成就,对学生进行爱国主义教育。

课题引入1、核反应有些释放能量,有些吸收能量,人们想利用核能,当然必须选那些释放核能的核反应。

什么样的核反应能释放核能呢?利用天然放射性放射性元素的衰变行吗?例如u 238在α衰变时放出的α粒子具有4.18mev的能量,但它的半衰期很长,达4.49亿年,衰变非常缓慢,功率太小。

利用人工转变行吗?例如①可放出能量5.6mev;②可放出能量4.8mev;但粒子击中原子核的概率太低,只有百万分之一、二。

实在得不偿失!有哪些核反应才真正具有实用价值呢?2、说明有些重核分裂成中等质量的核,有些轻核结合成中等质量的核都能发生质量亏损放出巨大能量。

物理学中,把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应叫裂变,把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应叫聚变。

本节(包括课本第六节、第七节)介绍裂变和聚变。

重难点分析1、裂变和聚变精确的研究表明原子核中核子的平均质量跟原子序数的关系,如人教社教材中图24-11所示,这个图线是解释那些核反应释放能量的根据。

这个图线表达了原子核组成的重要规律。

按图线分析可知,怎样的反应有质量亏损是释放能量的,从而明确:裂变是重核分裂为质量较小的核,释放核能的反应;聚变是轻核结合为质量较大的核释放出核能的反应.2、铀核的裂变铀核的裂变,一般分裂为两个中等质量的核,叫二分裂,产物是多种多样的,一种典型的反应如下述核反应方程所示:(也有三分裂、四分裂现象,但出现的概率极低,约为二分裂的千分之三和万分之三。

人教版高中物理课件-裂变和聚变

人教版高中物理课件-裂变和聚变
熱核反應和裂變反應相比較,具有許多優越性。
❖ 能用於熱核反應的原料極其豐富,裂變的原料比較稀缺; ❖ 反應物質量相同的情況下聚變放出的能量比裂變多; ❖ 熱核反應後的遺留物對環境污染小,這一點裂變無法相比。
現在的技術還不能控制熱核反應。 問題有: 1、地球上沒有任何容器能夠經受 如此高的溫度; 2、如何約束聚變所需的燃料;
235 92
U+
1 0
n
→15461Ba
+
92 36
Kr+310
n
mu 390 .3139 1027 kg mn 1.6749 10 27 kg
mBa 234 .0016 10 27 kg mkr 152 .6047 10 27 kg
求:(1)該核反應釋放的能量 (2)平均每個核子釋放的能量
原子彈
在山田須磨子(一位當年的爆炸目擊 者)的一幅畫:在遙遠的廣島上空, 原子彈爆炸後發出彩虹一般絢麗的光 芒。
倒塌的鋼架結構建築物
廣島紅十字醫院裏,一個嚴重 燒傷的學生仰面躺在一張草席 上。他的五官幾乎全被原子彈 爆炸產生的熱浪抹掉了。四天 後他死了。
原子彈
中國第一顆原子彈爆炸蘑菇雲發展圖
氘核
“原子彈之父” 奧本海默在核爆觀測站裏感到十 分震驚,他想起了印度一首古詩:“漫天奇光異彩, 有如聖靈逞威,只有一千個太陽,才能與其爭 輝.我是死神,我是世界的毀滅者.”
原子彈
美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀 傷.在長崎投擲的原子彈爆炸後形成的蘑菇狀雲 團,爆炸產生的氣流、煙塵直沖雲天,高達12英 里多.廣島市區80%的建築化為灰燼,64000人喪 生,72000人受傷,傷亡總人數占全市總人口的 53%.長崎市60%的建築物被摧毀,傷亡86000人, 占全市37% .

高考物理知识点聚变裂变

高考物理知识点聚变裂变

高考物理知识点聚变裂变高考物理知识点:聚变与裂变高考物理考试中,聚变和裂变是两个非常重要的知识点。

它们分别指的是核反应中的两种不同过程,对能量的转化和利用起着重要的作用。

下面,我们将详细讨论聚变和裂变的概念、原理以及应用。

一、聚变聚变是指将两个或多个轻核聚合成一个更重的核的过程。

在太阳内部,恒星核心的极端温度和压力条件下,氢核通过聚变反应转化为氦核,释放出巨大的能量。

这种过程也可以利用在人造核聚变中,比如实验性的热核聚变反应堆。

人类追求掌握聚变技术已经有数十年的历史。

而这种技术的发展,将为我们提供廉价且无污染的能源,解决人类面临的能源危机,对于可持续发展有着巨大的意义。

然而,迄今为止,实现可控的核聚变还面临诸多挑战,至今尚未实现商业化生产。

二、裂变裂变是指将一个重核分裂成两个轻核的过程。

在裂变过程中,释放出的中子可以引起其他核的裂变,形成连锁反应。

这种连锁反应产生的能量,被用来驱动核反应堆或核弹等。

核裂变技术的发展与应用在军事和能源领域具有重要意义。

核反应堆利用核裂变产生的热能将水转化为蒸汽,进而带动涡轮机发电。

这是一种清洁的能源转化方式,目前已经在一些国家得到广泛应用。

然而,核裂变技术也具有潜在的危险性。

核材料的泄漏、意外事故以及核废料的处理等问题都需要严密的控制与管理。

因此,在核能利用过程中,安全和环境保护问题是不容忽视的。

三、聚变与裂变的对比聚变和裂变在核反应中起着不同的作用。

聚变反应释放出的能量远远高于裂变反应,但实现可控的聚变技术难度更大。

相比之下,裂变技术已经得到广泛应用,但与之相伴随的是核废料处理和安全保障等问题。

同时,聚变和裂变在能源产生上有着不同的应用前景。

聚变提供了无限可获得的能源潜力,但目前尚未突破技术难关。

而裂变则成为了一种主要的清洁能源转化方式,但需引起对于核安全与废料处理的关注。

综上所述,聚变和裂变是高考物理考试中涉及的重要知识点。

通过理解和掌握这两个概念以及相关的原理和应用,我们能够更好地理解核能和核技术的发展现状与前景。

聚变-裂变

聚变-裂变

聚变-裂变
聚变-裂变是两种不同的核反应过程。

核聚变是指将两个较轻的原子核结合在一起,形成一个较重的原子核,并释放出大量能量的过程。

核聚变反应需要非常高的温度和压力才能发生,通常需要在恒星内部或特殊的实验室设备中进行。

核聚变反应是一种清洁、高效的能源产生方式,被认为是未来的一种重要能源来源。

裂变是指将一个重原子核分裂成两个或更多较轻的原子核,并释放出大量能量的过程。

裂变反应通常需要使用中子来引发,并且会产生大量的放射性废物。

裂变反应是目前核电站和核武器中使用的主要能源产生方式。

核聚变和裂变是两种不同的核反应过程,它们产生能量的方式和条件都不同。

核聚变被认为是一种更清洁、更可持续的能源产生方式,但目前仍需要克服许多技术和工程挑战才能实现商业化应用。

核裂变和核聚变的关系

核裂变和核聚变的关系

核裂变和核聚变的关系区别是原理不同、起源不同,1、核裂变:核裂变,又称核分裂,是指由重的原子核分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。

2、核聚变:核是指由质量小的原子,主要是指氘,在一定条件下,只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用。

原理不同1、核裂变裂变释放能量是与原子核中质量一能量的储存方式有关。

从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的,所以,重核能够分裂为较轻核的任何过程在能量关系上都是有利的。

如果较重元素的核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。

然而,很多这类重元素的核一旦在恒星内部构成,即使在构成时建议输出能量,它们却是很平衡的。

不稳定的重核,比如说铀-的核,可以自发性核裂变。

快速运动的中子撞击不稳定核时,也能触发裂变。

由于裂变本身释放分裂的核内中子,所以如果将足够数量的放射性物质如铀-堆在一起,那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变,其中每一个至少又触发另外两个核的裂变,依此类推而发生所谓的链式反应。

这就是称作原子弹和用作发电的核反应堆通过THF1的缓慢方式的能量释放出来过程。

2、核聚变核聚变,即轻原子核融合变成较轻原子核时释出非常大能量。

因为化学就是在分子、原子层次上研究物质性质,共同组成,结构与变化规律的科学,而核聚变就是出现在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变化。

三、起源不同1、核裂变莉泽·迈特纳和奥托·哈恩同为德国柏林威廉皇帝研究所的研究员。

做为放射性元素研究的一部分,安特纳和哈恩曾经努力奋斗多年缔造比铀轻的原子。

用游离质子炮击铀原子,一些质子可以撞击到铀原子核,并黏在上面,从而产生比铀轻的元素。

这一点看上去显而易见,却一直没有能够顺利。

他们用其他重金属测试了自己的方法,每次的反应都不出所料,一切都按莉泽的物理方程式所描述的发生了。

可是一到铀,这种人们所知的最重的元素,就行不通了。

高三物理裂变和聚变

高三物理裂变和聚变

裂变和聚变★新课标要求(一)知识与技能1.知道核裂变的概念,知道重核裂变中能释放出巨大的能量。

2.知道什么是链式反应。

3.会计算重核裂变过程中释放出的能量。

4.知道什么是核反应堆。

了解常用裂变反应堆的类型,了解核电站及核能发电的优缺点。

5.了解聚变反应的特点及其条件.6.了解可控热核反应及其研究和发展.7.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。

★教学过程重核裂变(一)引入新课教师:大家都知道在第二次世界大战即将结束的时候,美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹,刹那间,这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟.大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站,我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等。

我想,现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理,那么,我们这节课就来学习裂变,通过学习,大家就会对上述问题有初步的了解。

播放VCD光碟,展示原子弹爆炸的过程及原子弹爆炸后形成的惨景的片段。

学生:观看原子弹爆炸的过程,并形成裂变能放出巨大能量的初步认识。

点评:激发起学生主动探求知识的欲望,从而为下一步进行教学活动奠定一个良好的基础。

(二)进行新课1.核裂变(fission )提问:核裂变的特点是什么?让学生阅读课本核裂变部分内容,分小组讨论。

每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

学生回答:重核分裂成质量较小的核的反应,称为裂变。

教师总结:重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应,称为裂变。

提问:是不是所有的核裂变都能放出核能?让学生阅读有关核子平均质量有补充材料。

分小组讨论。

每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

体积叫做它的临界体积,相应的质量叫做临界质量。

(4)裂变反应中的能量的计算。

裂变前的质量:27103139.390-⨯=U m kg ,27106749.1-⨯=n m kg裂变后的质量:27100016.234-⨯=Ba m kg ,27106047.152-⨯=Kr m kg ,27100247.53-⨯=n m kg , 学生计算:质量亏损:27103578.0-⨯=∆m kg ,28272)100.3(103578.0⨯⨯⨯=∆=∆-mc E J =201MeV知识总结:由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程,叫做核裂变的链式反应。

最新高中物理精品课件(完美版)核裂变与核聚变

最新高中物理精品课件(完美版)核裂变与核聚变

• 莉泽· 迈特纳(Lise Meitner)和奥多· 哈恩(Otto Hahn)同为 德国柏林威廉皇帝研究所(Kaiser Wilhelm Institute)的研究员。 作为放射性元素研究的一部分,迈特纳和哈恩曾经奋斗多年创造比 铀重的原子(超铀原子)。用游离质子轰击铀原子,一些质子会撞 击到铀原子核,并粘在上面,从而产生比铀重的元素。这一点看起 来显而易见,却一直没能成功。 • 他们用其他重金属测试了自己的方法,每次的反应都不出所 料,一切都按莉泽的物理方程式所描述的发生了。可是一到铀,这 种人们所知的最重的元素,就行不通了。整个20世纪30年代,没人 能解释为什么用铀做的实验总是失败。 • 从物理学上讲,比铀重的原子不可能存在是没有道理的。但 是,100多次的试验,没有一次成功。显然,实验过程中发生了他 们没有意识到的事情。他们需要新的实验来说明游离的质子轰击铀 原子核时究竟发生了什么。 • 最后,奥多想到了一个办法:用非放射性的钡作标记,不断 地探测和测量放射性的镭的存在。如果铀衰变为镭,钡就会探测到。 • 他们先进行前期实验,确定在铀存在的条件下钡对放射性镭 的反应,还重新测量了镭的确切衰变速度和衰变模式。这花了他们 三个月的时间。
• 裂变释放能量是因为原子核中质量-能量的储存方式以铁及相关元素(见核合成)的核 的形态最为有效。从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变化的,所以, 重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量关系上都是有利的。如果较重元素的 核能够分裂并形成较轻的核,就会有能量释放出来。然而,很多这类重元素的核一旦在 恒星内部形成,即使在形成时要求输入能量(取自超新星爆发),它们却是很稳定的。不稳 定的重核,比如铀-235的核,可以自发裂变。快速运动的中子撞击不稳定核时,也能触 发裂变。由于裂变本身释放分裂的核内中子,所以如果将足够数量的放射性物质(如铀235)堆在一起,那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变,其中每一个至 少又触发另外两个核的裂变,依此类推而发生所谓的链式反应。这就是称之为原子弹(实 际上是核弹)和用于发电的核反应堆(通过受控的缓慢方式)的能量释放过程。对于核弹, 链式反应是失控的爆炸,因为每个核的裂变引起另外好几个核的裂变。对于核反应堆, 反应进行的速率用插入铀(或其他放射性物质)堆的可吸收部分中子的物质来控制,使得平 均起来每个核的裂变正好引发另外一个核的裂变。 • 核裂变所释放的高能量中子移动速度极高(快中子),因此必须通过减速,以增加 其撞击原子的机会,同时引发更多核裂变。一般商用核反应堆多使用慢化剂将高能量中 子速度减慢,变成低能量的中子(热中子) 。商营核反应堆普遍采用普通水、石墨和较昂 贵的重水作为慢化剂。 • 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像 铀、钍等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多 个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着 发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变 时,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的 能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。比原子弹威力更大的核武器是氢弹,就是利用核 聚变来发挥作用的。核聚变的过程与核裂变相反,是几个原子核聚合成一个原子核的过 程。只有较轻的原子核才能发生核聚变,比如氢的同位素氘、氚等。核聚变也会放出巨 大的能量,而且比核裂变放出的能量更大。太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程,它的 光和热就是由核聚变产生的。

2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第5章原子核第4节核裂变与核聚变

2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第5章原子核第4节核裂变与核聚变
放射性物质的泄漏,以避免射线对人体的伤害
和放射性物质对水源、空气和工作场所造成放
射性污染。
为此,在反应堆的外面需要修建很厚的水
泥层,用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。核
反应堆中的核废料具有很强的放射性,需要装
入特制的容器,深埋地下。
三、核聚变
1.核聚变:两个轻核结合成质量较大的核,这样的核反应叫作核聚变。


+ →

ห้องสมุดไป่ตู้

+
+
裂变中释放出巨大的能量,在上述裂变中,裂变后的总质量小于裂
变前的总质量,质量亏损:∆ = 0.3578 × 10−27 kg。
释放出的能量为:∆ = ∆ 2 = 201MeV。
一、核裂变的发现
2.铀核的裂变
1kg铀235全部裂变时放出的能量就相当于2800t标准煤完全燃烧时释
用于减小中子的速度。
控制棒:镉棒,用于吸收中子,
控制核反应的快慢。
二、反应堆与核电站
第一回路中的水被泵压入反应堆,通过堆
芯时核反应放出的热使水的内能增加,水温升
高,进入热交换器后,把热量传给第二回路的
水,然后又被泵压回反应堆里。
在热交换器内,第二回路中的水被加热生
成高温高压蒸汽,驱动汽轮机运转。
建造核电站时需要特别注意防止放射线和
进行。这样,释放的核能就可以为人类的和
平建设服务。其实,在第一个原子弹制成以
前,科学家们已经实现了核能的可控释放。
1942年,美籍意大利物理学家费米就主
持建立了世界上第一个称为“核反应堆”的
装置,首次通过可控制的链式反应实现了核
能的释放。
二、反应堆与核电站
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

裂变和聚变★新课标要求(一)知识与技能1.知道核裂变的概念,知道重核裂变中能释放出巨大的能量。

2.知道什么是链式反应。

3.会计算重核裂变过程中释放出的能量。

4.知道什么是核反应堆。

了解常用裂变反应堆的类型,了解核电站及核能发电的优缺点。

5.了解聚变反应的特点及其条件.6.了解可控热核反应及其研究和发展.7.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。

(二)过程与方法1.通过对核子平均质量与原子序数关系的理解,培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力。

2.通过让学生自己阅读课本,查阅资料,培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。

(三)情感、态度与价值观1.激发学生热爱科学、探求真理的激情,树立实事求是的科学态度,培养学生基本的科学素养,通过核能的利用,思考科学与社会的关系。

2.通过教学,让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。

3.确立世界是物质的,物质是运动变化的,而变化过程必然遵循能量守恒的观点。

★教学重点1.链式反应及其释放核能的计算。

2.重核裂变的核反应方程式的书写。

3. 聚变核反应的特点。

★教学难点1、通过核子平均质量与原子序数的关系,推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。

2、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。

★课时安排1 课时★教学过程重核裂变(一)引入新课教师:大家都知道在第二次世界大战即将结束的时候,美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹,刹那间,这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟.大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站,我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等。

我想,现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理,那么,我们这节课就来学习裂变,通过学习,大家就会对上述问题有初步的了解。

播放VCD 光碟,展示原子弹爆炸的过程及原子弹爆炸后形成的惨景的片段。

学生:观看原子弹爆炸的过程,并形成裂变能放出巨大能量的初步认识。

点评:激发起学生主动探求知识的欲望,从而为下一步进行教学活动奠定一个良好的基础。

(二)进行新课1.核裂变(fission )提问:核裂变的特点是什么?让学生阅读课本核裂变部分内容,分小组讨论。

每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

学生回答:重核分裂成质量较小的核的反应,称为裂变。

教师总结:重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应,称为裂变。

提问:是不是所有的核裂变都能放出核能?让学生阅读有关核子平均质量有补充材料。

分小组讨论。

每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

学生回答:只有核子平均质量减小的核反应才能放出核能。

点评:有利于培养学生合作式学习的能力。

知识总结:不是所有的核反应都能放出核能,有的核反应,反应后生成物的质量比反应前的质量大,这样的核反应不放出能量,反而在反应过程中要吸收大量的能量。

只有重核裂变和轻核聚变能放出大量的能量。

点评:个人及小组的竞争,活跃课堂气氛,激活学生思维,增加学习的趣味性。

2、铀核的裂变(1)铀核的裂变的一种典型反应。

提问:铀核的裂变的产物是多样的,最典型的一种核反应方程式是什么样的?让学生阅读课本核裂变部分内容分小组讨论每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

学生回答:2351141921920563603U n Ba Kr n +→++(2)链式反应:提问:链式反应〔chain reaction 〕是怎样进行的?学生回答:这种由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程,叫做核裂变的链式反应。

点评:学生用自己的语言叙述,基本正确即可。

(3)临界体积(临界质量):提问:什么是临界体积(临界质量)?学生回答:通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积,相应的质量叫做临界质量。

(4)裂变反应中的能量的计算。

裂变前的质量:27103139.390-⨯=U m kg ,27106749.1-⨯=n m kg裂变后的质量:27100016.234-⨯=Ba m kg ,27106047.152-⨯=Kr m kg ,27100247.53-⨯=n m kg , 学生计算:质量亏损:27103578.0-⨯=∆m kg ,28272)100.3(103578.0⨯⨯⨯=∆=∆-mc E J =201MeV知识总结:由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程,叫做核裂变的链式反应。

裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积。

铀核裂变的产物不同,释放的能量也不同。

3、核电站提问:核核反应堆各组成部分在核反应中起什么作用?让学生阅读课本核电站部分内容,分小组讨论。

每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

学生回答:铀棒由浓缩铀制成,作为核燃料。

学生回答:控制棒由镉做成,用来控制反应速度。

学生回答:减速剂由石墨、重水或普通水(有时叫轻水)做成,用来跟快中子碰撞,使快中子能量减少,变成慢中子,以便让U235俘获。

学生回答:冷却剂由水或液态的金属钠等流体做成,在反应堆内外循环流动,把反应堆内的热量传输出,确保反应堆的安全。

学生回答:水泥防护层用来屏蔽裂变产物放出的各种射线,防止核辐射。

教师(提问):核能发电的优点、缺点?学生回答:优点:①污染小;②可采储量大;③比较经济。

缺点:①一旦核泄漏会造成严重的核污染;②核废料处理困难。

点评:学生用自己的语言叙述,基本正确即可。

教师(补充):了解常用裂变反应堆的类型:秦山二期、大亚湾二期是压水堆,秦山三期是沸水堆。

4、例题例题1、下列核反应中,表示核裂变的是( )A 、238234492902U Th He →+B 、14140671C N e -→+C 、2351141921920563603U n Ba Kr n +→++D 、941214260Be He C n +→+分析:核反应中有四种不同类型的核反应,它们分别是衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变。

其中衰变中有α衰变、β衰变等。

238234492902U Th He →+是α衰变, 14140671C N e -→+是β衰变, 941214260Be He C n +→+是人工转变,只的C 选项是重核裂变。

学生回答:解:表示核裂变的是C2351141921920563603U n Ba Kr n +→++点评:培养学生的扩散散性思维。

例题2、秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW ,如果1g 铀235完全裂变时产生的能量为8.2⨯1010 J ,并且假定产生的能量都变成了电能,那么,每年要消耗多少铀235?(一年按365天计算)学生回答:解:核电站每天的发电量为W =Pt =3×108×24×3600 J=2.592×1013 J.每年的发电量W 总=365W =9.46×1015 J 而1 g 铀完全裂变时产生的能量为8.2×1010 J.所以,每年消耗的铀的量为152109.4610 1.15108.210m kg kg ⨯==⨯⨯ 点评:培养学生推理及公式演算的能力。

注意速度单位的换算,运算过程中带单位运算。

适当进行爱国主义教育。

聚变(一)引入新课教师: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: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)进行新课1.聚变及其条件提问:请同学们阅读课本第一段,回答什么叫轻核的聚变?学生仔细阅读课文学生回答:两个轻核结合成质量较大的核,这样的反应叫做聚变。

投影材料一:核聚变发展的历史进程[1]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比重核的裂变反应释放更多的核能?让学生了解聚变的发展历史进程。

学生思考并分组讨论、归纳总结。

学生回答:因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大,聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损,所以平均每个核子释放的能量就更大点评:学生阅读课本,回答问题,有助于培养学生的自学能力。

教师归纳补充:(1)氢的聚变反应:2H+21H→31He+11H+4 MeV、12H+31H→42He+10n+17.6 MeV1(2)释放能量:ΔE=Δmc2=17.6 MeV,平均每个核子释放能量3 MeV以上,约为裂变反应释放能量的3~4倍提问:请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件?学生阅读教材,分析思考、归纳总结并分组讨论。

得出结论微观上: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。

宏观上: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:从宏观和微观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107 K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3.8×1026 J,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:氢弹爆炸原理是什么?学生阅读教材:课本图19.7-1是氢弹原理图,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。

[教师点拨][录像]氢弹的构造简介及其爆炸情况。

根据你收集的资料,还能通过什么方法实现核聚变?学生回答: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:学生自学看书,自己归纳总结,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。

相关文档
最新文档