全国通用版2018_2019高中物理第十九章原子核第七节核聚变第八节核裂变学案新人教版

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1、第七节　核聚变第八节　粒子和宇宙　学习目标※知道聚变反应的特点※能写出聚变方程并计算聚变能量※了解可控热核反应※知道粒子的分类及其作用※了解宇宙起源的大爆炸说及恒星的演化　知识导图知识点1　核聚变1．定义轻核结合成__质量较大__的原子核的反应叫聚变。例如H＋H―→He＋n2．聚变发生的条件要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到__10－15__m以内，核力才能起作用。由于原子核都带正电，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的__库仑斥力__，这就要求原子核具有足够的动能，有一种方法就是把它们加热到很高的温度，温度高达__几百万__开尔文，因此聚变又叫__热核反应__。3．应用目前，热

2、核反应主要用在核武器上，那就是__氢弹__，需要用__原子弹__爆炸产生的高温高压引发核爆炸。4．太阳能太阳的主要成分是__氢__，太阳中心温度可达1.5×107K，在此高温下，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，太阳能就来自于太阳内部__聚变__释放的核能。知识点2　受控热核反应1．聚变与裂变相比有很多优点(1)轻核聚变产能__效率高__；(2)地球上聚变燃料的储量__丰富__；(3)轻核聚变更为__安全、清洁__。2．聚变的难点地球上没有任何容器能够经受热核反应的高温。3．控制方法(1)磁约束：利用磁场约束参加反应的物质，目前最好的一种磁约束装置是__环流器__。(2)惯性约束：聚变

3、物质因自身的惯性，在极短时间内来不及扩散就完成了核反应，在惯性约束下，用__激光__从各个方向照射反应物，使它们“挤”在一起发生反应。知识点3　“基本粒子”不基本1．“基本”粒子19世纪末，许多人认为光子、电子、__质子__和__中子__是组成物质的不可再分的最基本粒子。2．发现新粒子(1)从20世纪起科学家陆续发现了400多种同种类的新粒子，它们不是由__质子__、__中子__、__电子__组成。(2)科学家进一步发现质子、中子等本身也是复合粒子，且还有着__复杂__的结构。3．探测工具粒子__加速器__和粒子__探测器__是研究粒子物理的主要工具。知识点4　发现新粒子1．新粒子19

4、32年发现了__正电子__,1937年发现了__μ子__,1947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：__强子__、__轻子__和__媒介子__。知识点5　夸克模型组成强子的粒子有六种夸克，分为上夸克和下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克，所带电荷分别为元电荷的__±__或__±__，每种夸克都有对应的反夸克，夸克不能以自由的状态单个出现。知识点6　宇宙与恒量的演化1．宇宙的演化经历了①__强子__时代　②__轻子__时代　③__核合成__时代　④10万年之后，随着温度降低逐步组成__恒星__和星系。2．恒星的演化宇宙

5、尘埃__星云团__恒星⇒预习反馈『判一判』(1)核聚变时吸收能量。(×)(2)核聚变平均每个核子放出的能量，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大。(√)(3)实现核聚变的难点是地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。(√)(4)质子、中子不能再分。(×)(5)夸克的带电量是电子电荷的整数倍。(×)(6)太阳目前正处于氢通过热核反应成为氦，以电磁波的形式向外辐射核能。(√)『选一选』(多选)我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有：(1)U＋n→Sr＋Xe＋kn(2)H＋H→He＋dn关于这两个方程，下列说法正确的是(　BC　)A．方程(1)属于α衰变B．方程(2)属于轻核聚变C．方程

6、(1)中k＝10，方程(2)中d＝1D．方程(1)中k＝6，方程(2)中d＝1解析：方程(1)属于重核裂变，方程(2)属于轻核聚变，选项A错误而B正确；由质量数和电荷数守恒得，k＝10，d＝1，选项C正确而D错误。『想一想』万物生长靠太阳(如图)，太阳在我们日常生活中是不可替代的，它提供给地球足够的能源，如果说太阳一旦没有了，那么地球上的一切生物都将随之消失。你知道太阳的能量来源吗？答：来源于太阳内部的核聚变反应探究一　轻核的聚变　S　1如图为氢弹原理示意图。(1)核聚变需要满足什么条件？(2)为什么要用原子弹才能引爆氢弹？提示：(1)要使轻核聚变，必须使轻核接近核力发生作用的距离10

7、－15m。(2)它利用弹体内的原子弹爆炸产生的高温高压引发热核聚变爆炸。G　1．轻核聚变是放能反应从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此聚变反应是一个放能反应。2．聚变发生的条件要使轻核聚变，就必须使轻核接近核力发生作用的距离10－15m，但是原子核是带正电的，要使它们接近10－15m就必须克服很大的库仑斥力作用，这就要求原子核应具有足够的动能。方法是给原子核加热，使其达到几百万度的高温。3．核聚变的特点(1)在消耗相同质量的核燃料时