课堂新坐标2014物理(人教版)选修3-5课件：19.7-8核聚变·粒子和宇宙
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3．探究交流 恒星是如何形成的？它在哪个阶段停留的时间最长？
【提示】
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宇宙尘埃在外界影响下聚集，某些区域在万
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有引力作用下开始向内收缩，密度不断增加，形成星云团， 星云团进一步凝聚使得引力势能转化为内能，温度升高．当 温度上升到一定程度时就开始发光，形成恒星．恒星在辐射 产生向外的压力和引力产生的收缩压力平衡阶段停留时间最
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光子
分离而逐步组成恒星和星
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②恒星的演化 i．恒星的形成：大爆炸后，在万有引力作用下形成
星云团 ，进一步凝聚使引力势能转变为 内能 ，温度升高，
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直到发光，于是 恒星
诞生了．
ii.恒星演变：核聚变反应，层级递进地在恒星内发生，直 到 各种热核反应 不再发生时，恒星的 中心密度 达到极大．
① 19 世纪末，人们认为 原子 是组成物质的 不可再分 的最小微粒． ②后来认为光子、电子、质子和 中子 是组成物质的不 可再分的
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最基本的
粒子，并称为“基本粒子”．
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演示结束
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教 学 方 案 设 计
课 标 解 读 1.掌握核聚变的定义及发生条 件． 2.会判断和书写核聚变方程， 能计算核聚变释放的能量． 3.知道粒子的分类及其作用， 了解夸克模型． 4.了解宇宙及恒星的演化.
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长.
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对核聚变的理解
【问题导思】
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1．如何理解核聚变发生的条件？ 2．核聚变有哪些特点？
1．聚变释放能量 从比结合能的图线看，聚变后比结合能增加，因此反应
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变反应．(× )
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3．探究交流 氢弹的威力相比原子弹的威力谁大？为什么？
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【提示】
氢弹的威力大．氢弹内部发生的是核聚变，
比核裂变放出的能量更多.
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正电子
．
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②粒子的分类 按照粒子与各种相互作用的不同关系， 可将粒子分为三大 类：
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i 强子： 参与 的强子． ii 轻子：不参与 是
强相互作用 的粒子， 质子 是最早发现
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2 3 1 2 3 常见的聚变反应：1 H＋ 2 1H―→ 1H＋1H＋ 4 MeV， 1H ＋ 1
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1 H―→4 He ＋ 2 0n＋ 17.6 MeV.在这两个反应中，前一反应的材料
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●新课导入建议 人类已建成很多核电站，都是利用重核裂变释放的能量
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转化为电能的，而轻核的聚变能释放更多的能量，为什么不 用轻核聚变释放的能量来发电呢？要发生核聚变需满足什么 条件呢？浩瀚的星空，恒星和星系是怎样形成的，恒星的最 后归宿是什么？下面我们就来了解这方面的问题．
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●课标解读 1．掌握核聚变的定义及发生条件． 2． 会判断和书写核聚变方程， 能计算核聚变释放的能量．
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3．知道粒子的分类及其应用，了解夸克模型． 4．了解宇宙及恒星的演化．
●教学地位 高考常以太阳内部核聚变、月球上3 2He 的开发和受控热 核反应的研究为背景进行命题，题型多为选择题，难度中等.
1.基本知识
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(1)定义 两个轻核结合成 质量较大 的原子核的反应． (2)条件
－15m 10 ①轻核的距离要达到
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以内．
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②聚变可以通过高温来实现，因此又叫
热核反应
．
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－15
m 就必
须克服很大的库仑斥力作用，这就要求原子核应具有足够的 动能，要使核具有足够的动能，就应使核燃料达到几百万度 的高温．
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3．聚变特点
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(2)发现新粒子 ①反粒子
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实验中发现，对应着许多粒子都存在质量、寿命、自旋 等物理性质与过去已经发现的粒子 相同 ，而电荷等其他性 质 相反 的粒子，这些粒子叫做反粒子．例如，电子的反粒 子就是
(3)核反应举例 ①热核反应主要应用在核武器上，如 氢弹 ．
②热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个
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巨大的
热核反应堆
．
③典型的核聚变：一个氘核和一个氚核的聚变，
2 3 4 1 1H＋1H→2He＋0n＋ r
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该反应平均每个核子放出的能量比裂变反应平均每个核
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7 8
核聚变 粒子和宇宙
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教师用书独具演示
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●课标要求 1．知道聚变反应． 2．关注受控聚变反应研究的进展．
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3．初步了解恒星的演化． 4．初步了解粒子物理学的基础知识．
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受控热核反应
1.聚变与裂变相比有很多优点 (1)轻核聚变产能效率 高 ．
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(2)地球上聚变燃料的储量 丰富 ．
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(3)轻核聚变更为
安全、清洁
．
2．实现核聚变的方法 (1)难点：地球上没有任何容器能够经受几百万开尔文的高 温．
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(2)方案：科学家设想了两种方案，即磁约束和 惯性约束 ，
环流器 是目前性能最好的一种磁约束装置 .
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粒子与宇宙
1.基本知识 (1)“基本粒子”不基本
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中会释放能量．
2 4 1 例如：3 1H＋1H→2He＋0n＋ 17.60 MeV
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高中物理 19.7 核聚变 19.8 粒子和宇宙课件 新人教版选修3-5
中子10n带电荷量为 2e2(1故e)B0正. 确.
3
3
精选ppt
【典例】(2011·聊城高二检测)两个动能均为1 MeV的氘核发
生正面碰撞，引起如下反应：21H+21H
31H+11H.已知：
氘核的质量为2.013 6 u，氚核的质量为3.015 6 u，氢核的
质量为1.007 3u，1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV.试求
精选ppt
【标准解答】(1)由质能方程，核反应中放出的能量为： ΔE=Δmc2=(2×2.013 6 u-3.015 6 u-1.007 3 u)×(3× 108 m/s)2=4.005 MeV. (2)相互作用过程中动量守恒p1=p2
新生的氚核的动能：
Ek1
m1v12 2
p12 2m1
新生的氢核的动能：
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
精选ppt
一、核聚变的发生条件、特点及其与核裂变的比较
精选ppt
1.从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此聚
变反应是一个放能反应.
例如21H+31H
克组成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸
克组成
精选ppt
【解题指导】题目中给出的信息是u夸克与d夸克的带电 荷量，据质子11H带一个元电荷的电荷量及中子10n不带电进行 判断.
【标准解答】选B.根据质子和中子所带电荷量，经验证：质
子11H带电荷量为 22e(1e)e
高中物理人教版选修3-5课件第十九章7~8核聚变粒子和宇宙
规律总结核聚变反应方程的书写与核能的计算
(1)聚变的核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒。
(2)核能计算的关键是求出核反应中的质量亏损,然后根据爱因斯
坦质能方程求解。
探究一
探究二
粒子与宇宙
问题探究
(1)为什么现在将“基本”二字去掉,统称为粒子?
(2)为什么说夸克模型是物理学发展中的一个重大突破?
要点提示:(1)随着科学的发展,科学家们发现了很多的新粒子都
粒子。 (
)
解析:随着科学的发展,科学家们发现质子、中子等本身也有复
杂结构。
答案:×
(2)太阳辐射的巨大能量来自太阳中本身储存的大量内能。
(
)
解析:太阳辐射的巨大能量主要来自太阳内部氢核聚变成氦核时
释放的能量。
答案:×
(3)要使聚变产生,必须克服库仑斥力做功。 (
)
解析:轻核聚变时,要使轻核之间距离达到10-15 m,所以必须克服
(2)此反应过程的质量亏损为
Δm=2.014 1 u+3.016 0 u-4.002 6 u-1.008 665 u=0.018 835 u,
ΔE=Δmc2=0.018 835×931.5 MeV≈17.5 MeV。
1
13
12
12
应方程为 1 H+6 C→ 7 N+Q1,11 H+15
7 N→6 C+X+Q2。
方程中 Q1、Q2 表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:
1
原子核
3
4
12
13
15
H
He
He
C
N
N
2
2
6
7
(1)聚变的核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒。
(2)核能计算的关键是求出核反应中的质量亏损,然后根据爱因斯
坦质能方程求解。
探究一
探究二
粒子与宇宙
问题探究
(1)为什么现在将“基本”二字去掉,统称为粒子?
(2)为什么说夸克模型是物理学发展中的一个重大突破?
要点提示:(1)随着科学的发展,科学家们发现了很多的新粒子都
粒子。 (
)
解析:随着科学的发展,科学家们发现质子、中子等本身也有复
杂结构。
答案:×
(2)太阳辐射的巨大能量来自太阳中本身储存的大量内能。
(
)
解析:太阳辐射的巨大能量主要来自太阳内部氢核聚变成氦核时
释放的能量。
答案:×
(3)要使聚变产生,必须克服库仑斥力做功。 (
)
解析:轻核聚变时,要使轻核之间距离达到10-15 m,所以必须克服
(2)此反应过程的质量亏损为
Δm=2.014 1 u+3.016 0 u-4.002 6 u-1.008 665 u=0.018 835 u,
ΔE=Δmc2=0.018 835×931.5 MeV≈17.5 MeV。
1
13
12
12
应方程为 1 H+6 C→ 7 N+Q1,11 H+15
7 N→6 C+X+Q2。
方程中 Q1、Q2 表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:
1
原子核
3
4
12
13
15
H
He
He
C
N
N
2
2
6
7
高中物理 19.7-19.8 核聚变 粒子和宇宙课件 新人教版选修3-5
6．氢弹原理：首先由普通炸药引爆原子弹．再由原子弹爆炸产生 的高温高压引发热核爆炸．
7．普通性：热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个 巨大的热核反应堆．
二、受控热核反应
1．聚变与裂变相比有很多优点： (1)轻核聚变产能效率高； (2)地球上聚变燃料的储量丰富； (3)轻核聚变更为安全、清洁． 2．约束核聚变材料的方法磁约束和惯性约束．
(2)24.8 MeV (3)3.8×1038 个
知识点二 对粒子的认识
重点聚焦
1．新粒子的发现及特点
发现时间 1932 年
1937 年
1947 年
60 年代后
新粒子
反粒子
μ 子 K 介子与 π 介子 超子
质量与相对应
基本特点
的粒子相同而 电荷及其他一 些物理性质相
比质子的质量 小
质量介于电子 与质子之间
三、“基本粒子”与新粒子 1．“基本粒子”不基本 “基本粒子”：直到 19 世纪末，人们认为光子、电子、质子、中 子是“基本粒子”，随着科学的发展，一方面逐渐发现了数以百计的 新粒子，它们都不是由质子、中子、电子组成的；另一方面科学家又 发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构．因此，20 世纪后半期， 就将“基本”去掉，统称粒子．
【解析】 (1)核反应方程为 411H→24He＋201e (2)核反应中的质量亏损 Δm ＝ 4mp － mHe － 2me ＝ (4×1.0073 － 4.0015 － 2×0.00055)u ＝ 0.0266 u 释放的能量 ΔE＝0.0266×931 MeV≈24.8 MeV.
(3)核反应发生的次数 N＝ΔEE，参与核反应的质子数为 4N＝Δ4EE＝24.8×4×1036.×8×1.160×2610－19个≈3.8×1038 个． 【答案】 (1)411H→24He＋201e
课堂新坐标2014物理(人教版)选修3-5课件：19.5核力与结合能
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不对？ 【提示】
不对．在核反应中质量数守恒即核子的个数
不变，只是核子组成原子核时，仿佛变“轻”了一些，原子 核的质量总是小于其全部核子质量之和， 即发生了质量亏损，
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核子的个数并没有变化.
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不可能无节制地增大原子核而仍稳定存在
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【审题指导】 解答本题时应注意以下两点：
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(1)轻核中质子数与中子数大致相等，重核中中子数大于 质子数． (2)由于核力是短程力，原子核的大小有一定的限制．
核子 间的相互作用力．
紧紧地束缚在核内，形成稳定的
核子
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原子核
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．
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(2)核力的特点 ①核力是 强相互作用 度内，核力比库仑力 大得多 的一种表现，在原子核的尺 ．
1.5×10－15
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2．形成原因 (1)若质子与中子成对地人工构建原子核，随原子核的增 大，核子间的距离增大，核力和电磁力都会减小，但核力减
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人教版高中物理选修3-5课件19.7、8核聚变粒子和宇宙
组成
B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克
组成
C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克
组成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克
组成
【思路点拨】题目中给出的信息是u夸克与d夸克的带电荷量，
据质子11H带一个元电荷的电荷量及中子10n不带电进行判断.
3.
（1）在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重 核裂变释放更多的能量
特 （2）热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能 量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去
点 （3）普遍性：热核反应在宇宙中时时刻刻地进行 着，太阳就是一个巨大的热核反应堆
【特别提醒】常见的聚变反应：21H+21H→31H+11H+4MeV， 21H+31H→42He+10n+17.6MeV.在这两个反应中，前一反应的材料 是氘，后一反应的材料是氘和氚，而氚又是前一反应的产物， 所以氘是实现这两个反应的原始材料，而氘是重水的组成部分， 在覆盖地球表面三分之二的海水中是取之不尽的.从这个意义 上讲，轻核聚变是能源危机的终结者.
【典例1】太阳的能量来自下面的反应：四个质子(氢核)聚变 成一个α 粒子，同时发射两个正电子，若太阳辐射能量的总功 率为P，质子11H、氦核42He、正电子01e的质量分别为mp、mα 、 me，真空中的光速为c，求： (1)写出核反应方程. (2)核反应所释放的能量Δ E. (3)1s内参与上述热核反应的质子数目.
一、核聚变 1.定义:两个轻核结合成_质__量__较__大__的原子核的反应.
2.核反应举例：21H+31H→_42_H_e_+10n+17.6MeV 3.条件：(1)轻核的距离要达到__1_0_-_15_m__以内. (2)聚变可以通过高温来实现,因此又叫_热__核__反__应__.
高中物理人教版选修3-5 第19章第7节 核聚变 课件(共22张PPT)
中国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况
东方超环——EAST全超导托卡马克实验装置
受控热核反应
（2）惯性约束：利用强激光的惯性压力约束参加反应的物质。
以激光进行惯性约束聚变的图解： 1.蓝色箭头代表激光； 2.橘色代表固态球状核燃料向外爆裂的力量； 3.紫色代表因激光热能而产生向内的惯性作用力； 4.橙色代表压缩后的燃料核，产生的热量快速向外放射 ，发散的能量是激光光束加在燃料球上的数倍。
A
C O Fe
B Z
释放核能的方式
物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核 能的反应叫做裂变．把轻核结合成质量较大的核， 释放出核能的反应叫做聚变．
+
+
聚变
裂变
一、核聚变及其条件
氢核聚变
2 ：1 3 1 4 2 1 0
地球上最容 易发生的氢 核聚变
H H He n17.6 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!
2．把原子核加热到很高的温度108~109K
将一团氘和氚核约束起来，并保持一定的密度。将核加热到 上亿度的超高温，使其在极短时间内一起发生聚变。
聚变反应特点
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。
实例：
1. 太阳内部和许多恒星内部温度高达107K以上， 其反应就是热核反应的实例。 2. 核武器——氢弹！在短时间释放巨大的能量， 这就是聚变引起的核爆炸。
核子平均质量（知识储备2)
研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：
核子的平均质量是：
高中物理 第19章 原子核 第7、8节 核聚变 粒子和宇宙课件 新人教版选修3-5
B．x 是电子
C．这个反应释放的核能为 ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2 D．21H 和31H 在常温下就能够发生聚变
26
解析：根据核反应方程式质量数和核电荷数守恒，可知 x 的电荷数是 0，质 量数是 1，所以 x 是中子，故 AB 错误；由质能方程可知，这个反应释放的核能 为 ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2；21H 和31H 只有在极高温度下才能够发生聚变反应， 故 D 错误。
18
课内互动探究
19
探究一 轻核的聚变
1
如图为氢弹原理示意图。 (1)核聚变需要满足什么条件？ (2)为什么要用原子弹才能引爆氢弹？ 提示：(1)要使轻核聚变，必须使轻核接近核力发 生作用的距离10－15 m。 (2)它利用弹体内的原子弹爆炸产生的高温高压引 发热核聚变爆炸。
20
1．轻核聚变是放能反应 从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此聚变反应是一个放 能反应。 2．聚变发生的条件 要使轻核聚变，就必须使轻核接近核力发生作用的距离10－15 m，但是原子 核是带正电的，要使它们接近10－15 m就必须克服很大的库仑斥力作用，这就要 求原子核应具有足够的动能。方法是给原子核加热，使其达到几百万度的高温 。
复习课件
高中物理 第19章 原子核 第7、8节 核聚变 粒子和宇宙课件 新人教版选修3-5
第十九章
原子核
第七节 核聚变 第八节 粒子和宇宙
素养目标定位
※ 知道聚变反应的特点 ※ 能写出聚变方程并计算聚变能量 ※ 了解可控热核反应 ※ 知道粒子的分类及其作用 ※ 了解宇宙起源的大爆炸说及恒星的演化
之后，随着温度降低逐步组成__恒__星____和星系。 2．恒星的演化 宇宙尘埃万―有―引→力___星__云__团___―凝―聚→恒星⇒mm<＝1.41m.4～日白2矮m星日中子星 m>2m日黑洞
人教版物理选修3-5课件 第十九章 原子核 7-8粒子和宇宙
解析：根据质子和中子所带的电荷量，经验证： 质子11H 带电荷量为 2×23e＋－13e＝e.
中子10n 带电荷量为23e＋2×－13e＝0.故 B 项正确． 答案：B
名师点评 (1)明确各种粒子的信息，是解决这类问题的关键． (2)粒子具有对称性，一个粒子必存在一个其反粒子， 所以每种夸克都有对应的反夸克．
解析：聚变的核反应式为 221H→42He. 根据不同的已知条件，通常可以有两种计算方法．
法一：先查出氘核和氦核的质量 mD＝2.014 102 u，mHe＝4.002 603 u. 然后根据反应前后的质量亏损，用质能方程计算出释 放的核能． 法二：先查出氘核和氦核的结合能 ED＝1.11 MeV，EHe＝7.07 MeV.
2．粒子的分类 及宇宙演化.
恒星的演化.
知识点一 核聚变
提炼知识 1．核聚变． (1)定义：两个轻核结合成质量较大的核，并释放出 能量的反应． (2)举例：21H＋31H→_42_H__e_＋10n＋17.6 MeV.
(3)条件： ①轻核的距离要达到 10－15 以内． ②需要加热到很高的温度，因此又叫热核反应． 2．受控热核反应． (1)聚变与裂变相比有很多优点 ①轻核聚变产能效率高． ②地球上聚变燃料的储量丰富． ③轻核聚变更为安全、清洁． (2)约束核聚变材料的方法：磁约束和惯性约束．
4．宇宙的演化． 宇宙大爆炸约―1―0－→44 s温度为 1032 k，产生了夸克、轻 子、胶子等粒子约―10―－6→s后温度下降到 1013 K 左右，强子 时代→温度下降到 1011 K 时，轻子时代→温度下降到 109K 时，核合成时代一―万―年→后温度下降到 104，混合电离 态→温度下降到 3 000 K 时，中性的轻原子继―续―冷→却恒星 和星系．
中子10n 带电荷量为23e＋2×－13e＝0.故 B 项正确． 答案：B
名师点评 (1)明确各种粒子的信息，是解决这类问题的关键． (2)粒子具有对称性，一个粒子必存在一个其反粒子， 所以每种夸克都有对应的反夸克．
解析：聚变的核反应式为 221H→42He. 根据不同的已知条件，通常可以有两种计算方法．
法一：先查出氘核和氦核的质量 mD＝2.014 102 u，mHe＝4.002 603 u. 然后根据反应前后的质量亏损，用质能方程计算出释 放的核能． 法二：先查出氘核和氦核的结合能 ED＝1.11 MeV，EHe＝7.07 MeV.
2．粒子的分类 及宇宙演化.
恒星的演化.
知识点一 核聚变
提炼知识 1．核聚变． (1)定义：两个轻核结合成质量较大的核，并释放出 能量的反应． (2)举例：21H＋31H→_42_H__e_＋10n＋17.6 MeV.
(3)条件： ①轻核的距离要达到 10－15 以内． ②需要加热到很高的温度，因此又叫热核反应． 2．受控热核反应． (1)聚变与裂变相比有很多优点 ①轻核聚变产能效率高． ②地球上聚变燃料的储量丰富． ③轻核聚变更为安全、清洁． (2)约束核聚变材料的方法：磁约束和惯性约束．
4．宇宙的演化． 宇宙大爆炸约―1―0－→44 s温度为 1032 k，产生了夸克、轻 子、胶子等粒子约―10―－6→s后温度下降到 1013 K 左右，强子 时代→温度下降到 1011 K 时，轻子时代→温度下降到 109K 时，核合成时代一―万―年→后温度下降到 104，混合电离 态→温度下降到 3 000 K 时，中性的轻原子继―续―冷→却恒星 和星系．
人教版选修3-5 第19章 7、8 核聚变 粒子和宇宙 课件(47张)
对粒子的认识
1．质子、中子、电子等本身也是复合粒子，还有复杂结 构，所以不叫“基本粒子”，称“粒子”．
2．粒子的分类
分类 参与的相互作用 发现的粒子
备注
强子有内部结构， 质子、中子、 由“夸克”粒子构 强子 参与强相互作用 介子、超子 成的；强子又可分
为介子和重子
分类 参与的相互作用
发现的粒子
备注
4．夸克模型 (1)夸克模型的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了 强子的夸克模型，认为强子是由________构成的． (2)分类：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸 克、顶夸克；它们带的电荷量分别为元电荷的________或 ________，每种夸克都有对应的________． (3)意义：电子电荷不再是电荷的______________，即存 在分数电荷． 【答案】(1)夸克 (2)＋23 －13 反夸克 (3)最小单位
轻核聚变及其发生的条件
1．轻核聚变需要一定的条件，要给原子核加热，使物质 温度达到几百万度的超高温，轻核相遇才能发生聚变，放出更 大能量，由于温度较高，所以聚变也称热核反应．
2．核聚变需要超高温条件的原因 使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达到10－ 15 m的近距离．由于原子核都是带正电的，要使它们接近到这 种程度，必须克服巨大的库仑斥力．这就要使原子核具有很大 的动能．
的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷.
粒子
π＋ π－ u
d
u
d
带电荷量 ＋e －e ＋23e －13e －23e ＋13e
下列说法正确的是( )
A．π＋由u和 d 组成 B．π＋由d和 u 组成
C．π－由u和 d 组成 D．π－由d和 u 组成
【答案】AD 【解析】根据电荷量关系可知，由于π＋介子带有＋e的电 荷量，又由于π＋介子是由一个夸克和一个反夸克组成，根据 题意可知π＋介子(＋e)应由一个夸克u ＋23e 和一个反夸克 d ＋13e 组成，A正确；同理π－介子由夸克d和反夸克 u 组成，D 正确．故正确答案为A、D.
高中物理新课标版人教版选修3-5精品课件：19.8《粒子和宇宙》
底 数
顶 数
d 下夸克
0.00 8
-1/3
u 上夸克
0.00 4
2/3
-1/2 0 +1/3 0 0 0 1/2
1/2 0 +1/3 0 0 0
s 奇夸克 0.15 -1/3 1/2 1/3
-1 -2/3 0 0 0
c 粲夸克 1.5 2/3 b 底夸克 4.7 -1/3
00
0 +1/3 +1 0 0 0 +1/3 0 +1 0
整数 0或1等
不服从
玻色— 爱因斯 坦统计分布
2. 共振态粒子— 寿命极短 （约10-23s）
3. 正粒子、反粒子 正、反粒子物理量的绝对值都相同，但某些物理量 ( 如电荷、磁矩等 ) 的符号相反。
4. 按相互作用分类(＋ —— 参与)
万有引力 电磁力 弱相互作用 强相互作用
引力子
＋
光子
＋
＋
轻子
＋
t 顶夸克 174 2/3
0 +1/3 0 0 +1
d
1/3
1/2
1/3
1/2
3.π+ 介子 电荷 Q 2 e 1 e e
33
(ud) 重子数 B 1 1 0
33
0
奇异数 S 0 自旋 J 1/ 2
同位旋分量 Iz 1
四种基本相互作用
1. 四种基本相互作用的性质
类别 相对强度 力程(m) 作用时间(s) 参与离子
强作用
1
< 10-15
10-23
强子
电磁作用 ~10-2
长程
10-20 ~ 10- 强子 轻子 光