人教版高中物理选修3-5：19.7《核聚变、粒子和宇宙》导学案（含答案）

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1、19.6　核裂变19.7　核聚变19.8　粒子和宇宙【学习目标】1.知道重核的裂变反应和链式反应发生的条件.2.掌握核聚变的定义及发生条件.3.会判断和书写核裂变、核聚变方程，能计算核反应释放的能量.【知识探究】一、核裂变和链式反应[导学探究]　(1)铀核裂变是如何发生的？　　(2)铀核裂变在自然界中能自发进行吗？　　　[知识梳理]　对核裂变和链式反应的理解(1)核裂变重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的__________，并放出________的过程.(2)铀核裂变用________轰击铀核时，铀核发

2、生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是U＋________→Ba＋Kr＋________.(3)链式反应由重核裂变产生的________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.(4)链式反应的条件①铀块的体积________或等于临界体积或铀块的质量________或等于临界质量.②有足够数量的______中子.[即学即用]　铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是(　　)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

3、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的质量无关二、核电站[知识梳理]　核反应堆的结构及核电站的认识(1)核电站是利用核能发电，它的核心设施是________，它主要由以下几部分组成：①燃料：________.②慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用________、重水或普通水作慢化剂；③控制棒：采用在反应堆中插入镉棒的方法，利用镉____________的能力很强的特性，控制链式反应的速度.(2)工作原理核燃料________释放能量，使反应

4、区温度升高.(3)能量输出利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外__________，把反应堆内的热量传输出去，用于发电，同时也使反应堆冷却.(4)核污染的处理在反应堆的外面需要修建很厚的________，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线.核废料具有很强的________，需要装入特制的容器，____________.[即学即用]　核反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它的主要组成部分是(　　)A.原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统B.原子燃料、慢化剂、发热系统和传热系统C.原子燃料、调速剂

5、、碰撞系统和热系统D.原子燃料、中子源、原子能聚存和输送系统三、核聚变[导学探究]　(1)为什么实现核聚变要使聚变的燃料加热到几百万开尔文的高温？　　　(2)目前人们实现的核聚变是什么？实现热核反应存在的困难是什么？如何实现对热核反应的控制？　　　[知识梳理]　对核聚变的认识(1)聚变两个轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为核聚变，聚变反应又称为热核反应.(2)聚变方程：H＋H―→He＋n＋17.6MeV.(3)聚变发生的条件要使轻核聚变，必须使轻核接近核力发生作用的距离________m，这要克

6、服电荷间强大的库仑力作用，要求使轻核具有足够大的动能.要使原子核具有足够大的动能，有一种方法就是给它们________，使物质达到几百万开尔文以上的高温.[即学即用]　(多选)下列关于聚变的说法中，正确的是(　　)A.要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功B.轻核聚变需要几百万开尔文的高温，因此聚变又叫做热核反应C.原子弹爆炸能产生几百万开尔文的高温，所以氢弹可以利用原子弹引发热核反应D.太阳和许多恒星内部都在进行着剧烈的热核反应，在地球内部也可自发地进行四、粒子和宇宙[导学探究]　强子和夸克的关系是怎样的？夸

7、克分多少种？它的带电性是怎样的？什么是夸克的“禁闭”？　　　[知识梳理]　对粒子和宇宙的理解(1)“基本粒子”不基本①直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒，后来人们发现了光子、电子、________、________，并把它们叫做“基本粒子”.②随着科学的发展，科学们发现了很多的新粒子并不是由以上____________组成的，并发现________、________等本身也有复杂结构.(2)发现新粒子①新粒子：1932年发现了________，1937年发现了________，19

8、47年发现了K介子和π介子及以后的超子等.②粒子的分类：按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类：________、________和__________.(3)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.[即学即用]　目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的.u夸克带电荷量为e，d夸克的带电荷量为－e，e为元电荷，下列说法