19.6-8 《重核的裂变 核聚变 粒子和宇宙》导学案

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1、19.6-8《重核的裂变核聚变粒子和宇宙》导学案2012年5月25日编写：杨洪涛审阅：王生云学习要求1.知道裂变反应和聚变反应。关注聚变反应研究的进展2.知道链式反应的发生条件，了解裂变反应堆的原理，了解常用裂变反应堆的类型，知道核电站的工作模式3.通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系第一课时1．核裂变提问：什么是核裂变？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。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

2、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。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？（2）链式反应：提问：链式反应是怎样进行的？答案：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。（3）临界体积（临界质量）：提问：什么是临界体积（临界质量）？答案：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：kg，kg裂变后的质量

3、：kg，kg，kg，学生计算：质量亏损：kg，6J=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（P85）提问：核核反应堆各组成部分在核反应中起什么作用？铀棒：由浓缩铀制成，作为核燃料。控制棒：由镉做成，用来控制反应速度。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。冷却剂：由水或液态的金属钠等流体做

4、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。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。【问题】核能发电的优点、缺点？优点：____________________________缺点：_____________________________4、例题例题1、下列核反应中，表示核裂变的是（）A、B、C、D、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。其中衰变中有衰变、衰变等。是衰变是衰变，是人工转变，只的C选项是重核裂变。例题2、秦山核电站第一期工

5、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8.21010J，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）解：核电站每天的发电量为W=Pt=3×108×24×3600J=2.592×1013J.每年的发电量W总=365W=9.46×1015J而1g铀完全裂变时产生的能量为8.2×1010J.所以，每年消耗的铀的量为6课后作业（P88问题与练习）第二课时一、核聚变（P88）1、什么叫聚变？聚变有什么特点？2、轻核聚变的产生条件是什么？3、写出一个氘核与一个氚核结合成氦

6、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3.8×1026J，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！（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

7、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。4、核聚变有什么应用？二、受控热核反应（P89)1、聚变与裂变相比有哪些优点？2、实现核聚变的难点：可能方案：例题：一个氘核和一个氚核发生聚变，其核反应方程是21H+31H→42He+10n，其中氘核的质量：mD=2.014102u、氚核的质量：mT=3.016050u、氦核的质量：mα=4.0026036u、中子的质量：mn=1.008665u、1u=1.6606×10-27kg，e=1.6022×10-19C，请同学们求出该核反应所释放出来的能量

8、。巩固练习第三课时（P91-94）1．“基本”粒子“不”基本1897年汤姆生发现电子，1911年卢瑟福提出原子的核式结构。继而发现了光子，并认为“光子、电子、质子、中子”是组成物质的不可再分的粒子，所以把它们叫“基本粒子”。那么随着科学技术的发展，科学家们逐渐发现了数以百计的不同种类的新粒子，并且又发现