高中物理重核裂变链式反应轻核聚变教案

高中物理 19.6核裂变详解

高中物理| 19.6核裂变详解核反应：在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。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：原子核的质量/核子数。 01 裂变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。铀核裂变的产物是多种多样的，有时裂变为氙（Xe)和锶(Sr),有时裂变为钡（Ba）和氪（Kr）或者锑（Sb）和铌（Nb），同时放出2～3个中子。铀核还可能分裂成三部分或四部分，不过这种情形比较少见。铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是：铀核的裂变1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：

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：释放出的能为: 在这个反应中释放的能量可以计算如下：反应中释放的能量：△E= △mc2=141MeV.说明：如果1克铀全部裂变，它放出的能量就相当于2500吨优质煤完全燃烧时放出的化学能。铀核裂变时，同时释放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他U235核裂变，就可使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做链式反应。 1链式反应用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应。由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。

高中物理《裂变》教案新人教版选修3

2010-2011学年物理裂变教学目标（1）知道重核的裂变（2）知道链式反应（3）知道原子弹原理，知道核反应堆和核电站教材分析分析一：有关重核的裂变和链式反应的概念，在初中就已经学过，教学中可在初中内容的基础上结合前几节内容进行说明，各种衰变也好，原子核的人工转变也好，反应中放出的能量不是由于功率太小，就是由于粒子轰击原子核发生反应的概率太小而不能用来作为有效的能源，裂变时的链式反应使得这种“潜伏”在核内的巨大能量有可能被有效利用．分析二：有关核电站和核反应推的内容，学生在初中也学过，但是初中主要是在核电站的结构上作了简单的说明，而没有讲核反应堆的原理．在这里应有所侧重．同时还应介绍我国近年来快速发展的核电事业．教学重点：核裂变教学难点：核裂变示例：一、核裂变物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫裂变．二、铀核的裂变 1、裂变方程具有多样性 2、核能的释放举例计算铀核裂变过程释放的能量 3、链式反应动画演示此过程三、裂变的应用

1、原子弹原子弹如果铀235的体积超过了它的临界体积，只要中子进入铀块，立即会引起铀核的链式反应，在极短的时间内就会释放出大量的核能，发生猛烈的爆炸．原子弹就是根据这个原理制成的．图中所示弹构造示意图，弹壳里装着分开放置的高浓度铀235，每块的体积小于临界体积，因此不会爆炸，铀块外面包着一层能够反射中子的物质(如铍)，叫做中子反射层，以减少跑出铀块的中子，当铀块后面的普通炸药爆炸时，火药燃烧后气体把分开的铀块压到一起，由于空气中有游离的中子，铀核自发裂变也能产生一些中子，这样，超过临界体积的铀块立即发生链式反应产生猛烈爆炸． 2、核反应堆四、作业

高中物理裂变、聚变教案

高中物理裂变、聚变教案课题引入 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。）这个核反应的结果中，又释放出2-3个中子，这些中子又会引起其他原子核的裂变，形成链式反应，使裂变继续下去。当然维持链式反应是要有一定条件的，这个条件是，每次裂变产生的中子，至少平均有一个能再度引起裂变反应。这些中子，有的可能被杂质吸收，有可能穿出裂变物质体外，因而不能引起新的裂变发生。为维持链式反应要减少裂变物质

人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷

人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题；共30分) 1. （2分）在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是（） A . A+ n→ Mg+X B . Na→ Mg+X C . Be+ He→ C+X D . U→ Np+X 2. （2分） 2011年3月11日下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发海啸，受此影响，日本福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故，对人的安全及环境产生一定的危害作用．下列关于核反应及核衰变的一些说法中正确的是（） A . 福岛核电站是依靠核聚变反应放出的核能来发电的 B . 核裂变过程质量亏损，核聚变过程质量增大 C . 放射性物质半衰期越短，污染环境时间也越短 D . β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线小 3. （2分）关于原子物理的相关知识，下列说法正确的是（） A . 太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应 B . 一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该光的波长太短 C . 发生光电效应时，入射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越小 D . 大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光 4. （2分） (2017高二下·黑龙江期中) 北京奥组委接受专家建议，为成功举办一届“绿色奥运”，场馆周

围80%～90%的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻璃真空太阳能集热技术，太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的，其核反应主要是（） A . H+ H→ He+ n B . N+ He→ O+ H C . U+ n→ Xe+ Sr+10 n D . U→ Th+ He 5. （2分）(2017·西宁模拟) 下列说法中正确的是（） A . 光电效应现象揭示了光具有波动性 B . 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性 C . 重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多 D . 天然放射现象使人们认识到原子具有复杂结构 6. （2分） (2017高二下·盘锦期中) 下列说法正确的是（） A . 光电效应说明光具有粒子性 B . α粒子散射说明原子核具有复杂结构 C . 天然放射现象说明原子具有核式结构 D . 原子核中所有的核子之间都具有核力 7. （2分）如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家．核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个 U原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为 U+ n→X+ Sr+10 n，则下列叙述正确的是（）

高中物理：核裂变练习

高中物理：核裂变练习夯基达标 1.关于重核的裂变，以下说法正确的是（） A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B.中子从铀块中通过时，一定发生链式反应 C.重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小 D.由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能思路解析：根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程.因而释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量.链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积.如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生.在裂变反应中核子数是不会减小的，如 U 23592 裂变为Sr 9038和Xe 136 54的核反应，其核反应方程为 n 10Xe Sr n U 1013654903810235 92 ++→+, 其中各粒子质量分别为 m U =235.043 9u,m n =1.008 67 u, m Sr =89.907 7 u,m Xe =135.907 2 u, 质量亏损为 Δm =(m U +m n )-(m Sr +m Xe +10m n )=0.151 0 u 可见铀裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的，核子数是不会减少的，因此选项A 、B 、C 均错.重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减小，必然发生质量亏损，从而释放出核能. 综上所述，选项D 正确. 答案：D 2.利用重核裂变释放核能时选用铀235核，主要原因是（） A.它裂变放出核能比其他重核裂变多 B.它可能分裂成三部分或四部分 C.它能自动裂变，与体积无关 D.它比较容易发生链式反应思路解析：铀235俘获任何能量的中子都会发生裂变反应，吸收低能量的中子裂变的几率更大，D 项正确. 答案：D 3.在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是（） A.使用浓缩铀 B.改变铀块的临界体积 C.通过自动控制装置改变镉棒插入的深度，以改变中子数 D.利用石墨与中子的碰撞，来改变中子的速度思路解析：控制核反应堆中核反应的速度是靠调节中子数来实现的. 答案：C 4.下列核反应中，表示核裂变的是（） A. He Th U 4 22349023592 +→ B. n 3Kr Ba n U 1089361445610235 92++→+

教科版高中物理选修3-5：《核聚变》教案-新版

3.6《核聚变》教案三维教学目标 1、知识与技能（1）了解聚变反应的特点及其条件；（2）了解可控热核反应及其研究和发展；（3）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漠的能源前景。 2、过程与方法：通过让学生自己阅读课本，培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力 3、情感、态度与价值观（1）通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加心爱科学、勇于献身科学；（2）认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。教学重点:聚变核反应的特点。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。（一）引入新课 1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸胜利。从第一颗原子弹爆炸胜利到第一颗氢弹爆炸胜利，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。

（二）进行新课 1、聚变及其条件提问：什么叫轻核的聚变？（两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变）提问：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？（因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平衡质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平衡每个核子释放的能量就更大）归纳补充：（1）氢的聚变反应： 22312341 1H+ 1H→ 1He+ 1H+4 MeV、 1H+ 1H→ 2He+ 0n+17.6 MeV （2）释放能量： ΔE＝Δmc2 ＝17.6 MeV，平衡每个核子释放能量3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍

高中物理之核裂变知识点

高中物理之核裂变知识点核反应：在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。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：原子核的质量/核子数。裂变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。

铀核裂变的产物是多种多样的，有时裂变为氙（Xe)和锶(Sr),有时裂变为钡（Ba）和氪（Kr）或者锑（Sb）和铌（Nb），同时放出2～3个中子。铀核还可能分裂成三部分或四部分，不过这种情形比较少见。铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是：铀核的裂变1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：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：释放出的能为:

在这个反应中释放的能量可以计算如下：反应中释放的能量：△E= △mc2=141MeV.说明：如果1克铀全部裂变，它放出的能量就相当于2500吨优质煤完全燃烧时放出的化学能。铀核裂变时，同时释放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他U235核裂变，就可使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做链式反应。

链式反应用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应。由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。使裂变物资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。原子弹 “小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大的弹坑。在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状

核聚变教案1

学习目标: （一）知识与技能 1、了解聚变反应的特点及其条件. 2、了解可控热核反应及其研究和发展. 3、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）过程与方法通过让学生自己阅读课本，培养他们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、通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加热爱科学、勇于献身科学。 2、认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。学习重点: 聚变核反应的特点。学习难点: 聚变反应的条件。知识链接： 1、写出卢瑟福发现质子的核反应方程。 2、写出核力的特点： 3、什么是结合能？ 4、什么是比结合能？ 5、什么是质量亏损？

6、什么是裂变？ 7、什么是链式反应？ 8、写出一种典型的链式反应的方程。 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。学习过程： 1、什么叫轻核的聚变？ 2、从微观角度说说轻核聚变的产生条件。 3、从宏观角度说说轻核聚变的产生条件。 4、写出一个氘核与一个氚核结合成氦核是的核反应方程。注：（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

高中物理-核裂变课后训练

高中物理-核裂变课后训练基础巩固 1．铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法正确的是( ) A．铀块的质量是重要因素与体积无关 B．为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子 C．若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生 D．能否发生链式反应与铀块的质量无关 2．关于原子反应堆，下面哪种说法是错误的( ) A．铀棒是核燃料，裂变时释放核能 B．镉棒的作用是控制反应的速率 C．石墨的作用是吸收中子 D．冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出内能 3．(天津)一个235 92 U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为 235 92U＋1 n→X＋94 38 Sr＋1 2n，则下列叙述正确的是( ) A．X原子核中含有86个中子 B．X原子核中含有141个核子 C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加 D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少 4．1个铀235核吸收1个中子发生核反应时，大约放出196 MeV的能量，则1 g纯铀 235完全发生核反应放出的能量为(N A为阿伏加德罗常数)( ) A．N A×196 MeV B．235 N A×196 MeV C．235×196 MeV D．N 235 A×196 MeV 5．关于重核的裂变，以下说法正确的是( ) A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B．中子从铀块中穿过时，一定发生链式反应 C．重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小 D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能 6．国家重大科技专项示范项目CAP1400核电站，于2013年在山东荣成石岛湾开工建设。核电站与火电站相比较，其优势在于( ) A．核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量 B．就可采储量来说，地球上核燃料资源远多于煤炭 C．核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站 D．核电站比火电站更容易建造能力提升 7．我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于235 92 U的裂变，现有四种说法： ①235 92 U原子核中有92个质子，143个中子； ②235 92U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为235 92 U＋ 1 0n→139 54 Xe＋951 380 Sr+2n; ③235 92 U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短； ④一个235 92 U裂变能放出200 MeV的能量，合3.2×10－11 J。以上说法中完全正确的是( ) A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④

高三物理裂变1

22.6 裂变三维教学目标 1、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。 2、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。 3、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：链式反应及其释放核能的计算；重核裂变的核反应方程式的书写。

教学难点：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。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。（一）引入新课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。（二）进行新课 1、核裂变（fission）提问：核裂变的特点是什么？（重核分裂成质量较小的核的反应，称为裂变）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？（只有核子平均质量减小的核反应才能放出核能）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

19.6重核的裂变教案

19．6 重核的裂变徐力（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。（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。 ★教学难点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。 ★教学过程（一）引入新课教师：大家都知道在国际上有“核威慑”，并且我国在1964年研制出了原子弹并且成功投放。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。播放视频，展示我国原子弹爆炸的过程及研制的艰辛。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。

高中物理-核聚变、核裂变练习

高中物理-核聚变、核裂变练习基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题) 1．(江苏徐州市高二下学期期末)一典型的铀核裂变方程是23592U＋X→14456Ba＋8936Kr＋310n，关于该反应，下列说法正确的是( C ) A．X是质子 B．该反应是核聚变反应 C．23592U的比结合能小于14456Ba的比结合能 D．释放出的中子对于链式反应的发生没有作用解析：该反应是裂变反应，X是中子，释放的中子引起链式反应，故A、B、D错误；23592 U的比结合能小于14456Ba的比结合能，C正确。 2．2010年3月31日欧洲大型强子对撞机实现首次质子束对撞成功。科学家希望以接近光速飞行的质子在发生撞击之后，能模拟宇宙大爆炸的能量，并产生新的粒子，帮助人类理解暗物质、反物质、以及其他超对称现象，从根本上加深了解宇宙本质，揭示宇宙形成之谜。欧洲科研机构宣布他们已经制造出9个反氢原子。请推测反氢原子的结构是( B ) A．由1个带正电荷的质子和1个带负电荷的电子构成 B．由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成 C．由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成 D．由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成解析：根据反粒子定义，“反粒子”与“正粒子”具有相同的质量，但带有等量的异性电荷。因此“反氢原子”应该具有与氢原子相同的质量，相反的电荷符号且等量的电荷量。所以反氢原子是由1－1H核和01e构成的。 3．2002年，美国《科学》杂志评出的《2001年世界十大科技突破》中，有一次是加拿大萨德伯里中微子观测站的结果，该站揭示了中微子失踪的部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子。在上述研究中有以下说法，正确的是( B ) ①若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定相反 ②若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能一致 ③若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定一致 ④若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能

2019-2020年高二物理《核聚变》教学设计教案

2019-2020年高二物理《核聚变》教学设计教案 ★新课标要求（一）知识与技能 1．了解聚变反应的特点及其条件. 2．了解可控热核反应及其研究和发展. 3．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）过程与方法通过让学生自己阅读课本，培养他们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．通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加热爱科学、勇于献身科学。 2．认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。 ★教学重点聚变核反应的特点。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（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： 2 H+21H→31He+11H+4 MeV、 1 2 H+31H→42He+10n+17.6 MeV 1 （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3.8×1026 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

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。（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。

高中物理-核裂变练习

高中物理-核裂变练习我夯基我达标 1.原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要由四部分组成（） A.原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统 B.原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统 C.原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统 D.原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统思路解析：通过学习，我们知道核反应堆的构成分四部分：原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统. 答案：A 2.已知在铀235裂变成钡和氪的过程中，质量亏损Δm=0.215 3 u，则反应中平均每个核子释放的能量为多少？思路解析：铀核裂变为不同的产物时，每个核子释放的能量不同，一般来说平均每个核子释放的能量约为1 MeV.由爱因斯坦质能方程，可求得铀核裂变时放出的能量： ΔE=Δmc 2 =0.215 3×931.5 MeV=201 MeV 铀核中含有235个核子，所以平均每个核子释放的能量为235 201 MeV=0.86 MeV. 答案：0.86 MeV 3. U 23592 受中子轰击时会发生裂变，产生Ba 14156和Kr 92 36，同时放出200 MeV 的能量.现要建设发电功率是5×105 kW 的核电站，由铀235作为原子锅炉的燃料.假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需纯铀235的质量为多大？（阿伏加德罗常数为6.02×1023 个/mol ）思路解析：铀235释放的能量等于一天发电的电能，计算出发电功率为5×105 kW 的发电站一天发出的电能，也就是一天所需要的235释放的核能，进而求得铀235的质量.先根据发电功率计算出每天应发电能的总量为：E=24×3.6×103×P=4.32×1013 J, 要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目为：n=19 813106.11021032.4-????=1.35×1024 个，则对应的质量为m=23 2410 02.61035.1??=?M N n ×235×10-3 kg=0.527 kg. 答案：0.527 kg 4.裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核 U 235 92 为燃料的反应堆中，U 23592俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种方式可表示为： n Sr Xe n U 109438 13954 10 235 92 3+ + → + 235.043 9 1.008 7 138.917 8 93.915 4 反应方程下方的数字是中子及有关原子核静止时的质量（以原子核质量u 为单位），已知1 u 的质量对应的能量为9.3×102 MeV ，求放出的能量. 思路解析：裂变前后的质量亏损是： Δm=(235.043 9+1.008 7-138.917 8-3×1.008 7) u, 由质量方程E=mc 2有ΔE=Δmc 2 ，

高二物理放射性、裂变、聚变练习

1．α粒子散射实验观察到的现象是：当α粒子束穿过金箔时[ ] A．绝大多数α粒子发生很大偏转，极少数α粒子不发生偏转 B．绝大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生很大偏转，有个别α粒子反弹回来 C．绝大多数α粒子只有很小角度的偏转 D．大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生小角度偏转 2．用α粒子轰击氮原子核从而发现质子的科学家是[ ] A．卢瑟福 B．居里夫妇 C．贝可勒尔 D．查德威克 3．关于β粒子，下面哪几句话是正确的[ ] A．它是从原子核中放射出来的 B．它和电子有相同的性质 C．当它通过空气时能使空气分子电离 D．它不能贯穿厚纸板 4．下列说法正确的是[ ] A．核力只是质子与中子之间的作用力　B．核力是核子间的作用力 C．核内中子可转化为质子 D．核内质子可转化为中子 5．某放射性原子核A，经一次α衰变成为B，再经一次β衰变成为C，则[ ] A．原子核C的中子数比A少2 B．原子核C的质子数比A少1 C．原子核C的中子数比B少1 D．原子核C的质子数比B少1 线，有关这种射线说法不妥的是 A．来源于原子核 B．能穿几厘米的铅板 C．在磁场中不偏转 D．它是一种带电粒子流 7．不同元素都有自已独特的光谱线，这是因为各元素的[ ] A．原子序数不同 B．原子质量数不同 C．激发源能量不同 D．原子能级不同 8．一原子质量单位为u千克，且已知1u=931.5Mev，c为真空中光速，当质量分别为m1、m2千克的两种原子核结合成质量为M千克的新原子核时，释放出的能量是[ ] A．（M－m1－m2）c2J B．（m1＋m2－M）×931.5J C．（m1＋m2－M）c2J D．（m1＋m2－M）×931.5Mev 9．下列核反应方程中，X代表质子的方程是[ ]

高中物理-核裂变练习 (2)

高中物理-核裂变练习基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题) 1.235 92U 吸收一个慢中子后，分裂成136 54Xe 和90 38Sr ，还放出( C ) A ．1个α粒子 B ．3个中子 C ．10个中子 D ．10个质子解析：设放出的粒子的质量数为x ，电荷数为y ，核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒。由题意可知 ?????235＋1＝136＋90＋x 92＝54＋38＋y 则?????x ＝10y ＝0 由此判定该核反应放出的一定是中子，且个数是10，C 选项正确。 2．中国承诺到2020年碳排放量下降40%～45%。为了实现负责任大国的承诺，我国将新建核电站项目。目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( A ) A ．235 92U ＋10n ―→9038Sr ＋136 54Xe ＋101 0n B ．2411Na ―→2412Mg ＋ 0－1e C ．14 7N ＋42He ―→17 8O ＋11H D ．238 92U ―→234 90Th ＋42He 解析：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核，A 是裂变反应，A 正确；B 为β衰变，C 是发现质子的反应，D 是α衰变。 3．1938年哈恩用中子轰击铀核，发现产物中有原子核钡(Ba)、氪(Kr)、中子和一些γ射线。下列关于这个实验的说法中正确的是( D ) A ．这个实验的核反应方程是235 92U ＋10n ―→144 56Ba ＋8936Kr ＋10n B ．这是一个核裂变过程，反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和 C ．这个反应中释放出的能量不可以用爱因斯坦的质能方程来计算 D ．实验中产生的γ射线穿透能力极强解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，铀核裂变的核反应方程应为：235 92U ＋10n ―→144 56Ba ＋8936Kr ＋310n ，选项A 不正确；铀核裂变过程中产生γ射线，放出能量，发生质量亏损，释放的能量根据爱因斯坦的质能方程计算，选项B 、C 不正确；核反应中产生的γ射线，穿透能力极强，是能量极高的光子，选项D 正确。 4．在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是( C ) A ．使用浓缩铀 B ．改变铀块的临界体积

人教版高中物理选修2-3 《核裂变和裂变反应堆》教案参考

重核裂变链式反应 1942年，意大利科学家恩瑞克费米领导了世界上第一座原子核反应堆的建设和试验工作。同时研究使链式反应变为连续、缓慢、可控的何反应，使核能平缓地释放出来。 1942年12月2日，在美国芝加哥体育场的看台下，世界上第一座用石墨作减速剂的原子核反应堆竣工落成一．核能：原子核发生变化时释放的能量一个核子要摆脱其它核子的核力吸引，需要巨大的能量。 1．结合能：核子结合成原子核时要放出一定的能量；原子核分解成核子时，要吸收同样多的能量 γ光子照射氘核：光子的能量等于或大于2.22MeV 中子和质子结合：放出的光子的能量为2.22MeV 平衡下列核反应方程：在核反应堆中，石墨起的作用，镉棒起的作用。关于太阳辐射能的主要由来，下列说法中正确的是（） A ．来自太阳中重元素裂变反应释放的核能 B ．来自太阳中轻元素聚变反应释放的核能 C ．来自太阳中碳元素氧化释放的化学能 D ．来自太阳本身贮存的大量内能 2．平均结合能：一个原子核结合能，除以这个原子核的核子数，得到的结果叫做每个核子的平均结合能。平均结合能是核子结合成原子核时（把原子分解成核子时）每个核子平均放出（吸收）的能量。平均结合能越大，原子核就越难拆开。平均结合能的大小反映核的稳定程度:质量数较小的轻核和质量数较大的重核，平均结合能较大;中等质量的原子核，平均结合能大。即将中等质量数的原子核打散成核子要提供给每个核子的能量大。二．重核裂变：重核受到其它粒子（如中子）轰击时裂变成两块质量较轻的核，同时还能放出中子。 1．重核的裂变是在1939年12月，德国的哈恩和他的助手斯特拉斯曼，用中子轰击铀核时发现。 2．铀核（92）裂变的产物多种多样，裂变为氙（Xe54）和锶（Sr38）、钡（Ba56）和氪（Kr36）、锑（Sb51）和铌（Nb41），同时放出2~3个中子。还能分裂成三部分或四部分（少见） 3．裂变的原因：中子打进铀核，形成处于激发态的复核。复核中核子剧烈运动，核变成不规则形状，核子间的距离增大，核力减小，不能克服库伦斥力，裂变。 4．重核裂变是获得原子核能的一个重要途径。 n Xe Sr U 101365490382359210++→+n H H 101121+→+γγ +→+H H n 211110

高中19-7核聚变学案教案

【知识要点】 1．核聚变（1）轻核结合成质量较大的核叫做________________，如23 41112 H H He n +? . （2）聚变发生的条件：使轻核间的距离接近______________m. （3）在消耗相同核燃料的情况下，聚变比裂变释放更多的能量. （4）热核反应（聚变）在宇宙中是很普遍的，太阳内部时刻进行着剧烈的热核反应. 2．受控热核反应裂变反应的优点多、难度大、前景好. （1）热核反应释放能量的__________________. （2）热核反应所用的燃料储量非常丰富. （3）热核反应更为安全、清洁.. 【典型例题】例1．热核反应是一种理想能源的原因是 A ．就每一个核子平均来说，比重核裂变时释放的能量多 B ．对环境的放射性污染较裂变小，且较容易处理 C ．热核反应的原料在地球上储量丰富 D ．热核反应的速度容易控制例2．太阳每秒辐射出来的能量约为×1026 J ，这些能量是 A ．重核的裂变反应中产生的 B ．轻核的聚变反应中产生的 C ．原子核的衰变反应中产生的 D ．热核反应中产生的例3．两个氘核聚产生一个中子和一个氦核（氦的同位素），已知氘核质量 2.0136D m u =，氦核质量 3.0150He m u =，中子质量 1.0087n m u =，写出聚变方程并求出释放的核能。（已知2 1931.5uc MeV =）【课堂检测】第一课件网 1．氘核（21H ）和氘核（31H ）聚合成氦核（42He ）的核反应方程为：234 1112 H H He n +? ，设氘核质量为1m ，氚核质量为2m ，氦核质量为3m ，中子质量为4m ，则反应过程释放的能量为 A ．2 122()m m m c ++ B ．2 124()m m m c +- C ．2 1234()m m m m c +-- D ．2 3412()m m m m c +-- 2．下列说法不正确的是 A ．23 41112 H H He n +? 是聚变 B ． 235114094192054 3802U n Xe Sr n +? +是裂变 C ． 226222498 96 2 Ra Rn He ? 是a 衰变 D ．24 2401112 1 Na Mg e -? 是裂变

高中物理 重核裂变 链式反应 轻核聚变教案