第五节 核反应 核能5

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1、§22~3放射性的应用与防护核反应核能【教学目的】1、知道放射性同位素及其各方面的应用2、了解放射性污染和防护的基本常识3、知道原子核的人工转变及其核反应的质量亏损4、理解核能的概念，知道爱因斯坦质能方程【教学重点】1、放射性的应用与防护2、核能爱因斯坦质能方程【教学难点】质量亏损和爱因斯坦质能方程的理解【课时安排】2课时【教学过程】○、复习&引入复习提问1：根据你的理解，核反应和化学反应的区别有哪些？☆学生：区别体现在三个方面，即①速度②状态&条件③可逆与否复习提问2：经过6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的元素，这种新元素的质量数为，

2、有个质子，有个中子。☆学生：计算、答问…（答案：208；82；126）引入：我们研究放射性、研究核反应，有什么意义呢？一、放射性的应用1、放射性的应用a、利用放射线的贯穿本领或电离作用①γ射线探伤：利用γ射线“透视”金属内部，看是否存在砂眼、裂纹；②培养（农作物）优良品种：通过放射线照射，可以对生物体内DNA进行诱变；③放射性治疗癌症：放射线可以杀伤癌细胞；④消除静电：利用射线的电离作用。b、作为示踪原子放射性同位素的化学性质不变，但带有“放射性标记”。①掺入肥料中，检查农作物对肥料的吸收状况；②检查地下输油管的破损位置。2、放射性物质的来

3、源a、天然的。不超过40种b、人工的。达1000余种优点：放射强度易控制，可以制成各种化合物；半衰期较短，反应废料易控制。*1934年，约里奥·居里和居里夫妇首先发现了放射性同位素，方程为——+→+，而就是一种放射性同位素，一般的衰变方程为→+。其中为电子的反粒子，成正电子，因此，约里奥也是历史上首先发现正电子的科学家。二、放射性的污染和防护1、对生物体的危害穿透力基因突变2、对环境的危害废料污染基因突变会最终破坏生态平衡3、防护措施封存、深埋。三、原子核的人工转变1、两个典型的人工转变质子的发现；中子的发现。2、人工转变的特点：反应个数可

4、以控制四、质能方程提问：观察核反应方程→+，为什么方程两边用箭头连接而不用等号？核反应的质量数严格相等吗？☆学生：正是因为质量不严格相等。1、质量亏损核反应过程中，末了的质量和一般会小于初始的质量之和。2、质能方程爱因斯坦认为，质量的亏损是以能量的形式辐射出去了。而辐射出去的能量正是核反应前后原子核能的差值。a、核能：与核反应相联系的一种能量（理解：克服核力做功需要的能量），只有在核反应中才能体现，是一种非常规能源。b、核能与核子质量的关系：E=mC2c、核反应过程释放的能量：ΔE=ΔmC2例题：计算一个中子核一个质子结合成氘核时释放的能量

5、。★解：按部就班解…ΔE=2.2MeV附加：如果要生成2g（1mol）的氘，它释放的核能是多少？与常规能源对比，这是一个什么概念呢？解：ΔE′=NAΔE=1.32×1030eV=2.11×1011J煤炭的燃烧值约为3.28×107J/kg，ΔE′相当于6.43×103kg，即6.43吨煤炭完全燃烧！五、小结通过本节的学习，我们事实上已经更加丰富地了解了核反应的特点。至于核能的概念，以及它与质量的联系方程，这是一个全新的规律，涉及到一个观念更新的难度，因为站在传统的守恒立场去看，好象是不可思议的。但是，如果用相对论的观点去看，却并不矛盾，因为

6、光子是有质量的…从此，我们应该形成一个观点，能量和场一样，也是一种物质，因此，质能守恒事实上就是广义的物质守恒。六、作业布置阅读教材；教材P73第（1）（3）（5）题，上作业本；《物理同步训练》（华中师范大学出版社2004年6月第1版）P130第1~5题。P130~131第1~5题。【板书设计】注意“教学过程”的带框字符，即是板书计划。【教后感】