高中物理第4章核能4.2核裂变教案鲁科版选修3_5

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1、第2节核裂变●课标要求知识与技能1.知道什么是核裂变．2．知道什么是链式反应．3．了解裂变反应堆的工作原理．过程与方法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．情感态度与价值观激发学生热爱科学、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.●课标解读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，知道链式反应发生的条件．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

2、电的优缺点．●教学地位本节在学生了解核能概念的基础上，进一步探讨释放核能的一条途径——重核的裂变．有关重核裂变和链式反应的概念，初中已学过，教学中在初中内容的基础上结合前面学习的内容说明各种天然衰变也好，原子核的人工转变也好，反应中放出的能量不是由于功率大小而是粒子轰击原子核的概率太小，而不能用来作为有效利用巨大核能的手段．而裂变反应中的链式反应就使这种潜伏在核内的巨大能量被有效利用．有关核反应堆和核电站的内容，学生在初中也学过，教学中最好指导学生学习阅读有关核反应堆和增值反应堆的内容，同时介绍我国近年来快速发展的核电情况，适时对学生进行爱国主义和

3、爱科学教育.●新课导入建议故事导入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．●教学流程设计⇒⇒⇒⇓⇒⇐⇐⇓步骤8：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】课　标　解　读重　点　难

4、　点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.1.链式反应及其释放能量的计算．(重点)2．重核裂变的核反应方程式的书写．(重点)3．链式反应及重核裂变的理解．(难点)重核的裂变1.基本知识(1)定义重核分裂为质量较小的核，释放出能量的反应．(2)条件中子轰击铀核，一般分裂为质量差不多的两块．(3)裂变能核裂变释放的能量，也称核能或原子能．(4)链式反应当一个中子引起一个铀核的裂变后，放出中子，放出的中子再引起其他铀核裂变，且

5、能不断的继续下去，称为链式反应．(5)反应产物U裂变的产物多种多样，其中有代表性的有n＋U→Sr＋Xe＋2nn＋U→Ba＋Kr＋3n.(6)临界体积能够发生链式反应的铀块的最小体积．2．思考判断(1)原子核释放粒子的过程也是核裂变的过程．(×)(2)用中子轰击重核使之分裂实现核裂变．(√)(3)利用不可控的快中子轰击超过临界体积的铀块产生链式反应制成原子弹．(√)3．探究交流重核裂变反应是否满足电荷数守恒？是否满足质量数守恒？【提示】　重核裂变反应属于核反应，满足电荷数守恒，质量数守恒．裂变反应堆1.基本知识(1)核反应堆：能维持和控制核裂变的装置

6、．(2)核反应堆的构成：堆芯、中子反射层、控制系统和防护层等部分．①堆芯：由燃料棒、减速剂和冷却剂组成．②中子反射层：反射核裂变中产生的中子，使其进一步参加链式反应．③控制棒：用能吸收慢中子的镉或硼钢制成，以控制链式反应的速度．2．思考判断(1)核反应堆可以人工控制核反应速度．(√)(2)减速剂的作用使快中子减速变成慢中子．(√)(3)链式反应一旦形成无法进行人工控制．(×)3．探究交流核反应堆中的防护层的构造和作用是什么？【提示】　核反应堆中的防护层一般由金属套、防止中子外逸的水层以及1m～2m厚的钢筋混凝土构成，可以有效地防止射线对人体及其他生

7、命的侵害.铀核的裂变及链式反应【问题导思】　1．什么是裂变反应？2．发生链式反应的条件是什么？1．铀核的裂变(1)两种典型的裂变反应：U＋n→Ba＋Kr＋3nU＋n→Sr＋Xe＋2n(2)U核裂变释放的能量是巨大的，平均结合能是7.5MeV.而中等质量的核的平均结合能是8.5MeV，裂变反应中每个核子释放的能量约1MeV.2．裂变的解释(1)核子受激发：当中子进入铀235后，便形成了处于激发状态的复核，复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状．(2)核子分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块，同时

8、放出2～3个中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，释放出越来越多的核能．3．链式反应的条件铀块的