人教课标版高中物理选修3-5：《核裂变》教案-新版

19．6 核裂变

★教材分析与学情分析

本节知识从内容上来讲非常抽象，从掌握知识的角度来讲理解、记忆的成分较多。因此本堂课应该引导学生进行讨论，加深对相关内容的理解。当前，在新能源的开发和利用中，核能非常重要。核能包括裂变能和聚变能，本节只讨论裂变能的产生及其和平利用。教材沿重核裂变→链式反应（可控链式反应）→核电站这条主线展开。教学方法主要是以学生阅读教材、背景材料及相关图片为基础，以问题为中心，锻炼学生的思维能力。而对于裂变能的计算应引导学生复习前面学过的相关知识，注重知识的迁移。

★核心素养

通过《核裂变》的学习过程培养学生的逻辑推理能力及应用数学图像处理物理问题的能力。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，思考科学与社会的关系。让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。★教学目标

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。了解核电站的工作原理及核能发电的优缺点。

★教学重点

1．链式反应及其释放核能的计算。

2．重核裂变的核反应方程式的书写。

★教学难点

1．通过核子比结合能与质量数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。

2．维持链式反应的条件。

★教学过程

（一）简要复习，引入新课

复习本章第5节的主要内容，给出原子核的比结合能与质量数关系的图像。

教师：同学们来看一下这个图像，从图像上大家可以获得哪些信息？

学生：中等大小的核最稳定，因为这些核的比结合能最大。

教师：那大家猜想一下，获得核能的途径有哪些？

学生：使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合并成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，核子将发生新的质量亏损，释放新的结合能。

老师：对了，物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做聚变。今天这节课我们先来学习核裂变的相关内容。

点评：激发起学生主动探求知识的欲望，从而为下一步进行教学活动奠定一个良好的基础。

（二）进行新课

老师：请同学们带着以下几个问题阅读课文：

1、什么是核裂变？了解一下铀核裂变的发现史。

2、铀核裂变的产物有什么特点？在其裂变过程中，如何计算释放的核能？

3、什么是链式反应？发生链式反应的条件有哪些？

4、核电站的核心设施是什么？主要由哪几部分组成？了解一下核电站的工作原理。

点评：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。

1．核裂变（fission）

提问：什么是核裂变？

让学生一起回答。重核分裂成质量较小的核的反应，称为裂变。

教师总结：重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。

提问：首先发现核裂变反应的是哪几位科学家？

学生回答：德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击铀核的实验中发现。

点评：让学生了解铀核裂变的发现史。给出铀核裂变的示意图。

老师：中子打进铀235后，形成一个新的处于激发态的核，由于其中核子的剧烈运动，核子间的距离增大，核力迅速减弱，不足以克服质子之间的库仑斥力，

核就分裂成两部分。

点评：介绍重核裂变的机制，让学生对这个问题有个深入的了解，也对照复习了相关核力的内容。

2、铀核裂变的产物的特点及核能的计算

（1）铀核的裂变的一种典型反应。

提问：铀核裂变的产物，最典型的一种核反应方程式是什么样的？ 学生回答：

n kr Ba n U 1

03++→+8936144561023592

提问：铀核裂变是不是只有这样一种形式？裂变的产物有什么特点？ 学生回答：裂变的产物不是唯一的。

教师：还有一种常见的铀核裂变反应方程式，我们通过一道例题来了解一下。 给出本节课的第一道例题：

例题1、铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：

235 92U ＋10n→a ＋b ＋210n ，则

a ＋

b 可能是( ) A.140 54Xe ＋9336Kr

B.141 56Ba ＋9236Kr

C.141 56Ba ＋9338Sr

D.140 54Xe ＋9438Sr

学生完成例题，老师提问并总结：书写核反应方程式要尊重实验事实，不能仅仅依据守恒定律主观臆造。

点评：通过让学生练习的过程，一方面了解另外一种常见的铀核裂变方程式，另外一方面巩固书写核反应方程式的方法和原则。

教师：铀核裂变的产物是多样的，甚至可能分裂为三部分或四部分。值得一提的是首先发现铀核三分裂和四分裂现象的是我国著名科学家钱三强和何泽慧夫妇。

介绍两位科学家在核裂变研究中作出的贡献。

点评：利用这点向学生进行爱祖国、爱科学的教育。

（2）铀核裂变过程中释放的核能的计算：

提问：上述裂变过程中，如何计算释放的核能呢？

学生：利用爱因斯坦给出的质能方程，先计算核反应前后亏损的质量Δm ，再代入方程中进行求解。

给出本节课的第二道例题：

例题2、用中子轰击铀核(错误！未找到引用源。)，其中的一个可能反应是分裂成钡(错误！未找到引用源。)和氪(错误！未找到引用源。)两部分，放出3个中子．各个核和中子的质量如下：

m U＝390.313 9×10-27 kg，m n＝1.674 9×10-27 kg，m Ba＝234.001 6×10-27 kg，m Kr＝152.604 7×10-27 kg. 试写出核反应方程，算出反应中释放的核能．学生计算：

质量亏损Δm=0.3578ⅹ10-27kg

释放的核能ΔE=Δmc2=201MeV

学生在下面完成这道例题后，教师板书讲解这道例题。

点评：通过这道例题的练习，使学生掌握计算核裂变中释放的能量的方法。利用这道题目的数据引出链式反应的概念。

（3）链式反应：

提问：链式反应〔chain reaction〕是怎样进行的？

学生回答：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。

给出反应的示意图，教师讲述链式反应的基本过程。

点评：学生用自己的语言叙述，基本正确即可。

（4）维持链式反应的条件：

提问：发生链式反应的一个重要条件是什么？

学生回答：铀块的体积要大于临界体积。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。

提问：除了铀块大小这个重要因素以外，还需要哪些条件呢？

学生回答：还要有足够多的慢中子和足够浓度的铀235。

点评：这几个问题着重培养学生归纳与概括知识的能力。

3、核电站

老师：1kg铀全部裂变，它放出的能量相当于2800吨优质煤完全燃烧时释放的能量。裂变能完全可以作为新式能源使用。

提问：核电站的核心设施是什么？

学生：核反应堆。

给出核反应堆各部分示意图。

提问：核反应堆各组成部分在核反应中起什么作用？

让学生阅读课本核电站部分内容，分小组讨论。每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

学生回答：铀棒由浓缩铀制成，作为核燃料。

学生回答：控制棒由镉做成，用来控制反应速度。

学生回答：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。

学生回答：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。

给出核电站工作流程图。

教师对核电站的工作原理进行简要介绍。

教师（提问）：核能发电的优点、缺点？

例题3、(多选)山东荣成石岛湾核电站总装机规模400万千瓦．核电站与火电站相比较，其优势在于( )

A．核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量

B．就可采储量来说，地球上核燃料资源远多于煤炭

C．核电站造成的污染大于相等发电能力的火电站

D．核电站比火电站更容易建造

学生回答问题；教师总结：核电站比起火电站效益更高，对环境的污染相对而言更少。但建造核电站需要更高的技术要求。

点评：通过这道例题，使学生了解利用核能发电的利与弊。

（三）课堂小结

通过本堂课的学习，主要让学生知道核裂变的概念，知道什么是链式反应，会计算重核裂变过程中释放出的能量，知道什么是核反应堆，了解核电站及核能发电的优缺点。

本堂课的学习主要采用让学生自学阅读、小组相互交流、师生共同概括，学生讨论等方式来组织教学，主要培养学生合作式学习的能力，自主学习的能力和习惯。让学生树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养。

（四）课堂训练

（五）作业：

（1）本周的问题征解

（2）课本问题与练习5、6

★教学体会

本节内容比较抽象，应让学生多思考、多总结、多归纳，体验知识的获得过程，加强对知识的理解。让学生树立实事求是的科学态度，培养学生严谨、踏实的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。

5.4核裂变与核聚变 教案-2021-2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修3

5.4核裂变与核聚变 〖教材分析〗 前面已经学习了关于原子核方面的知识，已经有了一定的基础。本节内容由核裂变、核聚变以及核能的利用三部分组成。利用核能除了裂变，还可以利用聚变与热核反应，认识核能的和平利用能为人类造福。在核裂变的三分裂和四分裂以及原子弹和氢弹的研制方面，可以介绍我国在这方面的成就，对学进行爱国主义教育。 〖教学目标与核心素养〗 物理观念∶知道核聚变与和裂变的不同，通过核反应方程能计算所释放的能量。 科学思维∶能够分清楚裂变和聚变的含义，知道当前核聚变是不受控制的。 科学探究：通过核裂变的示意图推理出三分裂和四分裂的概念，了解物理学常用的方法一—推理法。 科学态度与责任∶通过观看我国原子弹氢弹的爆炸视频，激发学生献身国防的爱国主义热情。 〖教学重难点〗 教学重点：核裂变、核聚变。 教学难点：核裂变。 〖教学准备〗 多媒体课件等。 〖教学过程〗 一、新课引入 较重的核分裂成中等大小的核，较小的核合 并成中等大小的核的过程中，都有可能释放出能 量。核电站以及原子弹、氢弹等核武器，利用的 就是这些核能。在这些装置中，核能是怎样被转 化和使用的呢? 20世纪30年代，物理学家的一个重大发现改变了人类历史。原子核在"分

裂或聚合"时，会释放出惊人的能量。 二、新课教学 （一）核裂变的发现 1.裂变的概念 奥地利物理学家迈特纳和弗里施进一步研究了这个过程，发现 铀核被中子轰击后会复合成一种不稳定的同位素，形状也从原来的 球型被拉长成这样。核子间距离远了，核力迅速减小，不足以克服 库仑斥力使原子核恢复原来的形状，所以最后原子核会分裂成两块 质量差不多的碎块，同时放出中子。弗里施觉得这个过程和细胞分裂挺像的，所以把这类核反应定名为核裂变。即 重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应的过程，叫做核裂变。 n 3Kr Ba n U 108936144 5610235 92++→+ 裂变的生成物是多种多样。比如会裂为先和斯，也可能会裂变为钡和氪，同时放出一些中子。在这个过程中原子的质量数以及核电荷数是守恒的。 2.链式反应 以中子轰击铀235核的反应为例，过程 中会再释放出三个中子。 问题：如果这三个中子再意外撞击了其 它铀核，是不是又会引发新的核裂变？ 这些中子能与其他铀核继续反应，而且 反应中新产生的中子还能继续撞击其他铀核，让反应不断的持续下去。显然这样会产生越来越多的中子，裂变反应了的整体强度不断增大。即 把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，称为核裂变的链式反应。

物理：新人教版选修3-5 19.1原子核的组成(教案)(2篇)

第十九章原子核 新课标要求 1．内容标准 （1）知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。 （2）了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。 例1 了解放射性在医学和农业中的应用。 例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。 （3）知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。 （4）认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。 （5）知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。 （6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。 例3 思考核能开发带来的社会问题。 （7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。 例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。 2．活动建议： （1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。 （2）观看有关核能利用的录像片。 （3）举办有关核能利用的科普讲座。 新课程学习 19．1 原子核的组成 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．了解天然放射现象及其规律。 2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。 3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。 （二）过程与方法 1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。

2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。（三）情感、态度与价值观 1．树立正确的，严谨的科学研究态度。 2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。 ★教学重点 天然放射现象及其规律，原子核的组成。 ★教学难点 知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。★教学方法

人教版高中物理选修(3-5)-19.6《核裂变》名师教案

19．6 核裂变 兴宁市第一中学罗裕龙 ★教材分析与学情分析 本节知识从内容上来讲非常抽象，从掌握知识的角度来讲理解、记忆的成分较多。因此本堂课应该引导学生进行讨论，加深对相关内容的理解。当前，在新能源的开发和利用中，核能非常重要。核能包括裂变能和聚变能，本节只讨论裂变能的产生及其和平利用。教材沿重核裂变→链式反应（可控链式反应）→核电站这条主线展开。教学方法主要是以学生阅读教材、背景材料及相关图片为基础，以问题为中心，锻炼学生的思维能力。而对于裂变能的计算应引导学生复习前面学过的相关知识，注重知识的迁移。 ★核心素养 通过《核裂变》的学习过程培养学生的逻辑推理能力及应用数学图像处理物理问题的能力。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，思考科学与社会的关系。让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。★教学目标 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。了解核电站的工作原理及核能发电的优缺点。 ★教学重点 1．链式反应及其释放核能的计算。 2．重核裂变的核反应方程式的书写。 ★教学难点 1．通过核子比结合能与质量数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。 2．维持链式反应的条件。 ★教学过程 课前：登陆平台，发送预习任务。根据平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，

针对性教学。 （提示：请登陆平台，发送本节预习任务） （一）简要复习，引入新课 复习本章第5节的主要内容，给出原子核的比结合能与质量数关系的图像。 教师：同学们来看一下这个图像，从图像上大家可以获得哪些信息？ 学生：中等大小的核最稳定，因为这些核的比结合能最大。 教师：那大家猜想一下，获得核能的途径有哪些？ 学生：使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合并成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，核子将发生新的质量亏损，释放新的结合能。 老师：对了，物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做聚变。今天这节课我们先来学习核裂变的相关内容。 点评：激发起学生主动探求知识的欲望，从而为下一步进行教学活动奠定一个良好的基础。 （二）进行新课 老师：请同学们带着以下几个问题阅读课文： 1、什么是核裂变？了解一下铀核裂变的发现史。 2、铀核裂变的产物有什么特点？在其裂变过程中，如何计算释放的核能？ 3、什么是链式反应？发生链式反应的条件有哪些？ 4、核电站的核心设施是什么？主要由哪几部分组成？了解一下核电站的工作原理。 点评：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。 1．核裂变（fission） 提问：什么是核裂变？ 让学生一起回答。重核分裂成质量较小的核的反应，称为裂变。 教师总结：重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。 提问：首先发现核裂变反应的是哪几位科学家？ 学生回答：德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击铀核的实

高中物理第四章原子核第五节裂变和聚变同步备课教学案粤教选修3-5

第五节裂变和聚变 [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.会计算裂变、聚变所释放的能量． 一、核裂变和链式反应 [导学探究] 如图1为铀核裂变示意图． 图1 (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？ 答案(1)铀核的裂变 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，同时放出中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变反应一代接一代继续下去，形成链式反应． (2)重核的裂变只能发生在人为控制的核反应中，在自然界中不会自发地发生，故铀核裂变不会自发地进行．要使铀核裂变，首先要利用中子轰击铀核，使铀核分裂，分裂产生更多的中子，这些中子继续与其他铀核发生反应，再引起新的裂变，这样就形成了链式反应． [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较轻的核，并放出能量的过程． 2．铀核裂变 用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是235 92U＋10n→144 56 Ba＋8936Kr＋310n. 3．链式反应 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．4．链式反应的条件

(1)铀块的体积大于或等于临界体积或铀块的质量大于或等于临界质量． (2)有足够数量的慢中子． [即学即用] 判断下列说法的正误． (1)铀核的裂变是一种天然放射现象．( × ) (2)铀块的质量大于临界质量时链式反应才能不停地进行下去．( √ ) (3)中子的速度越快，越容易发生铀核裂变．( × ) (4)铀核裂变的产物是钡和氪，且固定不变，同时放出三个中子．( × ) 二、受控热核反应 1．聚变 两个轻核结合成质量较大的核，释放出能量的反应，称为核聚变，聚变反应又称为热核反应． 2．聚变方程 21 H ＋31H ―→42He ＋1 0n ＋17.6 MeV. 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10 －15 m ，这要克服电荷间巨大的库仑斥 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加热，使物质达到几百万度以上的高温． [即学即用] 判断下列说法的正误． (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)轻核聚变比裂变更完全、清洁．( √ ) (4)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．( √ ) 一、核裂变与其释放核能的计算 1．常见的裂变方程 (1)235 92U ＋1 0n ―→139 54Xe ＋95 38Sr ＋21 0n (2)235 92U ＋1 0n ―→144 56Ba ＋89 36Kr ＋31 0n 2．链式反应发生的条件 (1)铀块的体积大于或等于临界体积．体积超过临界体积时，保证中子能够碰到铀核． (2)有足够浓度的铀235. (3)有足够数量的慢中子． 3．裂变反应的能量

高中物理选修3-5精品学案：19.6 核裂变

第6节核裂变 学习目标核心提炼 1.知道重核的裂变反应。 1个概念——核裂变 1个条件——链式反应 条件 2.知道链式反应的产生条件。 3.了解裂变反应堆的工作原理，了解常用裂变 反应堆的类型。 4.知道核电站的工作模式。 一、核裂变及链式反应 阅读教材第83～85页内容，知道重核裂变的产物及链式反应产生的条件。 1.核裂变：重核被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块的核反应。 2.铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多样的，其中一种典 型的裂变是235 92 U＋10n―→144 56Ba＋8936Kr＋310n。 3.链式反应：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核裂变的链式反应。 4.临界体积和临界质量：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。 5.核裂变的能量：1 kg铀235全部裂变放出的能量相当于2__800__t标准煤完全燃烧时释放的化学能。 思考判断 (1)铀核裂变的产物是固定的，就是生成钡和氪，同时放出3个中子。() (2)裂变中放出的中子数目是固定的3个中子。() (3)只有铀块的体积大于临界体积时，才能够发生链式反应。() [答案](1)×(2)×(3)√ 二、核电站 阅读教材第85～86页内容，了解核反应堆的工作原理。

1.核电站：利用核能发电，它的核心设施是反应堆，它主要由以下几部分组成： (1)燃料：铀棒。 (2)慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用石墨、重水或普通水做慢化剂。 (3)控制棒：为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒。镉吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度会慢一些，这种镉棒叫做控制棒。 2.工作原理：核燃料裂变释放的能量，使反应区温度升高。 3.能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流动，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：为避免射线对人体的伤害和放射性物质对水源、空气和工作场所造成的放射性污染，在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变反应放出的各种射线，核废料具有很强的放射性，需要装入特制的容器，深埋地下。 思考判断 (1)在核反应中，中子的速度越大越容易击中铀核。() (2)核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度。() (3)核反应堆用过的核废料无毒无害。() [答案](1)×(2)√(3)× 重核裂变与其释放核能的计算 [要点归纳] 1.常见的裂变方程 (1)235 92U＋10n―→139 54Xe＋9538Sr＋210n (2)235 92U＋10n―→144 56Ba＋8936Kr＋310n 2.链式反应发生的条件 (1)铀块的体积大于或等于临界体积。体积超过临界体积时，保证中子能够碰到铀核。

2021-2022学年高二物理人教版选修3-5学案：19.6、7、8 核裂变 核聚变 粒子和宇宙

6核裂变 7核聚变 8粒子和宇宙 [目标定位] 1.知道重核的裂变产物和链式反应发生的条件.2.把握核聚变的定义及发生条件.3.会推断和书写 核裂变、核聚变方程，能计算核反应释放的能量． 一、核裂变 1．核裂变：重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程． 2．铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是235 92U＋10n―→144 56Ba＋8936Kr＋310n． 3．链式反应：当一个中子引起一个铀核裂变后，裂变释放的中子再引起其他铀核裂变，且能不断连续下去，这种反应叫核裂变的链式反应． 4．链式反应的条件： (1)发生裂变物质的体积大于等于临界体积； (2)有足够浓度的铀235； (3)有足够数量的慢中子． 二、核电站 1．核电站：是利用核能发电，它的核心设施是核反应堆．它主要由以下几部分组成： (1)燃料：铀棒 (2)减速剂：铀235简洁捕获慢中子发生反应，可接受石墨、重水、一般水作减速剂． (3)把握棒：为把握能量释放的速度，需把握中子的数目，接受镉棒作为把握棒来把握链式反应的速度．2．工作原理：核燃料裂变释放的能量，使反应区温度上升． 3．能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流淌，把反应堆内的热量传输出去，用于发电．4．核污染的处理：在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变反应放出的各种射线，核废料具有很强的放射性，需要装入特制的容器，深埋地下或海底．三、核聚变 1．定义：两个轻核结合成质量较大的核，并释放出能量的核反应． 2．举例：21H＋31H―→42He＋10n＋17.6 MeV 3．条件： (1)轻核的距离要达到10－15__m以内． (2)需要加热到很高的温度，因此又叫热核反应． 4．氢弹原理：首先由一般炸药引爆原子弹，再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核爆炸． 5．热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反应堆． 四、粒子和宇宙 1．“基本粒子”不基本 直到19世纪末，人们称光子、电子、质子和中子是基本粒子． 2．发觉新粒子 1932年发觉了正电子，1937年发觉了μ子，1947年发觉了K介子和π介子及以后的超子等． 3．夸克模型 上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克；它们带的电荷量分别为元电荷的＋ 2 3或－ 1 3，每种夸克都有对应的反夸克． 一、核裂变和链式反应 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，使核变成不规章的外形． 2．核子分裂：核子间的距离增大，因而核力快速减弱，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，形成链式反应．3．能量：铀核裂变为中等质量的原子核，发生质量亏损，所以放出能量．一般来说，平均每个核子放出的能量约为1 MeV，1 kg铀235全部裂变放出的能量相当于2 800 t优质煤燃烧时释放的能量，裂变时能产生几万度的高温． 4．用中子轰击铀核时，铀核裂变的产物是多种多样的，其中两种典型的反应是：

人教版高二物理选修35第十九章：核裂变核聚变

人教版高二物理选修35第十九章：核裂变核聚变 班级姓名 【自主学习】 一、重核的裂变 1．定义 重核分裂为质量_________的核，释放出_______的反响。 2．铀核裂变 用______轰击铀核时，铀核发作裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反响是 92235U＋01n―→ 56144Ba＋ 36 89Kr＋___ 3．链式反响 当一个____惹起一个铀核裂变后，裂变释放的中子再惹起________裂变，且能不时继续下去，这种反响叫核裂变的链式反响。 4．链式反响的条件 发作裂变物质的体积大于_______或裂变物质的质量大于_______。 二、核聚变 1．核聚变 (1)定义：两个轻核结分解质量______的核的反响。轻核聚变反响必需在_______下停止，因此又叫热核反响。 (2)核反响举例：12H＋13H―→________＋01n＋17.6 MeV (3)实例剖析： ①核武器：氢弹，由普通炸药引爆_____，再由_____爆炸发生的高温高压引发热核爆炸。 ②宇宙天体：热核反响在宇宙中时时辰刻地停止着，太阳就是一个庞大的________。 2．受控热核反响 (1)聚变与裂变相比有很多优点： ①轻核聚变产能________； ②地球上聚变燃料的储量_____； ③轻核聚变卦为_______。 (2)约束核聚变资料的方法：_____和_____。 【课后练习】 1．以下核反响中，表示核裂变的是( ) A. 92238U→ 90234Th＋24He B. 614C→ 714N＋－10e C. 92235U＋01n→ 56141Ba＋3692Kr＋301n D．49Be＋24He→ 612C＋01n 2.235 92U吸收一个慢中子后，分裂成136 54Xe和9038Sr，还放出( ) A．1个α粒子B．3个中子 C．10个中子D．10个质子 3．关于原子核反响堆，以下说法正确的选项是( ) A．铀棒是核燃料，裂变时释放核能 B．镉棒的作用是控制反响堆的功率 C．石墨的作用是吸收中子 D．冷却剂的作用是控制反响堆的温度和输入热能4．铀核裂变时，关于发生链式反响的重要要素，以下说法中正确的选项是() A．铀块的质量是重要要素，与体积有关 B．为了使铀235裂变的链式反响容易发作，最好直接应用裂变时发生的快中子 C．假定铀235的体积超越它的临界体积，裂变的链式反响就可以发作 D．裂变能否发作链式反响与铀块的质量有关 5．我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于235 92U的裂变，

高中物理_核裂变和核聚变教学设计学情分析教材分析课后反思

《核裂变和核聚变》--教学设计

进行新课核 裂 变 1.核裂变 重原子核(原子量M＞200)受到中子的轰 击分裂成两个或两个以上中等质量原子 核的现象，称为重核的裂变． 课件展示形象图片加深学生的理解 2、铀核的裂变 （1）发现：1939年12月，德国物理学家哈 恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击 铀核时，铀核发生了裂变，同时能释放出 200MeV的能量。 （2）裂变产物(多种多样) 补充物理学史：知道中国在这方面的贡献 引导学生思考并讨论： 1kg铀全部裂变，它放出的能量？ 答：超过2000t优质煤完全燃烧时释放的能 量． 1.学出计算铀裂变时释放的能量 已知铀核裂变的反应： M u=390.3139⨯10-27Kg M n=1.6749⨯10-27Kg M ba=234.0016⨯10-27Kg M kr=152.6047⨯10-27Kg 求： （1）该核反应释放的能量 （2）平均每个核子释放的能量 2．在教师的启发下分析、思考并 讨论：1kg铀全部裂变，它放出的 能量有多大？ 3．结合阅读提纲阅读课本内容， 和同学讨论交流。 4．尝试自己归纳知识点。 师生互动

投影和平利用核能的隐患： 1.1986年4月26日切尔诺贝利核电站第4号机组发生爆炸。人为造成三 道安全措施无效 2.1979年3月28日三里岛核电站二号堆事故，由于多重安全系统发挥作用， 后果不严重 3. 2011年3月12日福岛第一核电站发生放射性物质泄露，事故定为最高级7级。 核聚变1．轻核的聚变（热核反应） 某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的 原子核，这种核反应叫做聚变。 2.如何能使轻核发生聚变 ①必须让轻核的距离非常接近 ②必须让轻核具有很大的动能 3．聚变与裂变相比的优点： （1）轻核聚变产能效率高 （2）地球上聚变燃料的储量丰富 （3）轻核聚变更安全、清洁 （4）反应中放射物质的处理较易 4．实现核聚变的难点： （1）热核反应的的点火温度很高； （2）如何约束聚变所需的燃料； 1．尽可能通过阅读课本，查阅资 料充分了解聚变知识。 2．对于如何利用聚变能量，要充 分发表自己的观点。 师生共同讨论交流

高中物理人教版 选修3-5 第十九章 原子核 6.核裂变

高中物理人教版选修3-5 第十九章原子 核 6.核裂变 选择题 裂变反应中释放出的能量来自于(? ) A．核子消失转化为能量 B．原子中电子与原子核的电势能减小 C．入射的中子消失转化为能量 D．原子核的平均结合能变大，释放出能量 【答案】D 【解析】发生核反应过程中，核子数保持守恒，中子未消失，故A、C错误，能量来自于原子核内部，因重核在分裂为中等质量的原子核时，平均结合能增加而释放出能量，D正确． 选择题 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．为了使铀235裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的快中子

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．裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关 【答案】C 【解析】要发生链式反应必须使铀块体积(或质量)大于临界体积或临界质量，故A、D错，C对。铀235俘获慢中子发生裂变的概率大，快中子使铀235发生裂变的几率小，故B错。 选择题 链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是(? ) A.质子 B.中子 C.β粒子 D.α粒子 【答案】B 【解析】重核裂变时放出中子，中子再轰击其他重核发生新的重核裂变，形成链式反应，B项正确。 选择题 贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染．人

长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病．下列叙述错误的是(? ) A．铀238的衰变方程式为：→＋ B.和互为同位素 C．人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变 D．贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性 【答案】D 【解析】铀238具有放射性，放出一个α粒子，变成钍234，A 项正确；铀238和铀235质子数相同，互为同位素，B项正确；核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C项正确；贫铀弹的穿甲能力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度、高韧性的铀合金组成，袭击目标时产生高温化学反应，所以其爆炸力、穿透力远远超过一般炸弹，D项错． 选择题 利用重核裂变释放核能时选用铀235，主要因为(? ) A．它比较容易发生链式反应 B．能自动裂变，与体积无关 C．铀核比较容易分裂成为三部分或四部分，因而放出更多的核能 D．铀235价格比较便宜，而且它裂变时放出的核能比其他重核

《核裂变与核聚变》教案-人教版高中物理选修第三册

裂变与核聚变教案 【学习目标】 一、知识与技能 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．了解核聚变的特点及其条件。 4．了解可控热核反应及其研究和发展。 二、过程与方法 1．通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力。 2．通过自己阅读课本，查阅资料，培养归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。 三、情感、态度与价值观 1．激发热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。 2．认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。 3．确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。【学习重点】 1．重核裂变的核反应方程式的书写。 2．核聚变的特点和条件。 【学习难点】 核聚变的特点和条件。 【学习过程】 一、核裂变的发现 1．核裂变：重核分裂成质量______________的核，释放出核能的反应，称为裂变。 2．铀核的裂变 用________轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是___________________________________________。 3．链式反应 （1）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。 （2）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。 4．核袭击的防护 （1）核爆炸瞬时效应防护 ①利用工事进行掩蔽。 ②在开阔地面上的人员，发现核爆闪光时，立即背向爆心卧倒，可减轻伤害。 （2）放射性沾染防护 ①避开在沾染区或高照射量率的地区行动。 ②及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染。 ③人员通过沾染区时尽量乘坐车辆，在沾染区作业时要尽量缩短时间。 ④进入沾染区执行任务的人员，可服用抗辐射药，减少放射性物质在人体内的存留。 二、反应堆与核电站 （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，____________。 三、核聚变 1．两个轻核结____________________________________，这样的反应叫做聚变。 2．聚变方程：___________________________ 根据所给数据，计算上面核反应放出的能量： 氘核的质量：m D=2.014102u 氚核的质量：m T=3.016050u 氦核的质量：mα=4.002603u

河北省涞水波峰中学人教高中物理选修35导学案：19.6、19.7、19.8裂变 聚变 粒子宇宙

§19．6-8 裂变聚变粒子宇宙 2017--2018学年第二学期第21号备课组长签字教研组长签字：________ 编写人：张春卯班级：第组姓名：___________ 如果心胸不似海，又怎能有海一样的事业。 一、课前预习单 【学习目标】 1. 知道什么是裂变、什么是聚变，了解裂变和聚变的特点． 2．知道链式反应，并能计算裂变释放的核能． 3．会写出聚变反应方程并能计算聚变释放的核能． 4．了解基本粒子、夸克模型及宇宙的演化． 【完成目标】 目标一、核裂变 1．定义：___________________________________________________． 2．链式反应：当一个_____引起一个铀核裂变后，裂变中放出的中子再引起其他铀核裂变，且能不断继续下去，这种反应叫核裂变的链式反应． 典型反应方程：___________________________________________ 3．链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于等于_________或裂变物质的质量大于等 于 临界质量． 4.核电站 (1)工作原理 现以压水式反应堆核电站为例，讨论电站的工作原理，压水式反应堆核电站包括：压水堆本体，由蒸汽发生器、称压器、主泵构成的一回路系统，二回路系统，汽轮发电机组以及为支持系统正常运行并保证反应堆安全而设置的辅助系统，回路系统是蒸汽供应系统，将反应堆释放的内能，由冷却剂带到蒸汽发生器中，产生蒸汽；二回路系统是蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的系统，与常规火电厂汽轮发电系统基本相同． (2)核燃料：目前核电站反应堆以_____为燃料． (3)___________是核电站的心脏，它是一种用人工控制链式反应的装置，可以使核能 较平缓地释放出来，裂变反应堆的结构和工作原理。 目标二、核聚变 1．定义：轻核结合成质量_____的核的反应．轻核聚变反应必须在________下进行，

4.2《核裂变》优秀教案(鲁科版选修3-5)

第二节 核裂变 学案 【学习目标】 （1）知道核裂变地概念，知道重核裂变中能释放出巨大地能量； （2）知道什么是链式反应； （3）会计算重核裂变过程中释放出地能量； （4）知道什么是核反应堆.了解常用裂变反应堆地类型，了解核电站及核能发电地优缺点. 【学习重点】 链式反应及其释放核能地计算；重核裂变地核反应方程式地书写. 【知识要点】 1、核裂变（fission ） 重核分裂成质量较小地核地反应，称为裂变 只有核子平均质量减小地核反应才能放出核能 不是所有地核反应都能放出核能，有地核反应， 反应后生成物地质量比反应前地质量大，这样 地核反应不放出能量，反而在反应过程中要吸 收大量地能量.只有重核裂变和轻核聚变能放 出大量地能量.2、铀核地裂变 （1）铀核地裂变地一种典型反应. 235 1141 921920563603U n Ba Kr n +→++ （2）链式反应： 链式反应：这种由重核裂变产生地中子使裂变反应一代接一代继续下去地过程，叫做核裂变地链式反应 （3）临界体积（临界质量）： 临界体积（临界质量）：通常把裂变物质 能够发生链式反应地最小体积叫做它地 临界体积，相应地质量叫做临界质量 （4）裂变反应中地能量地计算. 3、核电站 核核反应堆各组成部分 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.冷却剂由水或液态地金属钠等流体做成，在反应堆内外循环流动，把反应堆内地热量传输出，确保反应堆地安全. 水泥防护层用来屏蔽裂变产物放出地各种射线，防止核辐射. 核能发电地优点、缺点： 优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济.

高中物理 第四章 原子核 4.5 裂变和聚变教案 粤教版选修3-5

4.5 裂变和聚变 课堂互动 三点剖析 一、对铀核裂变的正确理解 （1）发现：1939年德国物理学家哈恩与斯特拉斯曼利用中子轰击铀核时，发现了铀核的裂变,向核能的利用迈出了第一步. （2）核反应方程：U 23592+n Kr Ba n 109236141 56103++−→− (3)裂变的解释：当中子进入铀235后，便形成了处于激发态的复核 .复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状，核子间的距离增大，因而核力减弱，使得核由于质子间的斥力作用而不能恢复原状，这样就分裂成几块，同时放出2—3个中子；这些中子又引起其他的铀核裂变，这样，裂变就会不断进行下去，释放出越来越多的核能.这就叫链式反应，如图4-5-1所示. 图4-5-1 （4）临界体积：能发生链式反应的铀块的最小体积叫它的临界体积，要发生核反应，就必须使中子击中铀核，而核的体积很小，那么在铀块不太大的情况下，中子容易在通过铀核时碰不到而跑到铀块外，因此，要发生链式反应，铀块的体积必须大于某一值，即临界体积. 二、对聚变的理解 （1）定义：轻核结合成质量较大的原子核的反应叫聚变，聚变反应又叫热核反应. （2）聚变反应方程式：H 21+H 31−→−He 42+n 10 应用实例：原子弹爆炸时，就能产生这样的高温，然后就可以引起核的聚变，氢弹就是根据这样的原理制成的.氢弹内部相当于还有一颗小原子弹. 各个击破 【例1】 关于铀核裂变，下述说法正确的是（ ） A.铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核 B.铀核裂变时还能同时释放2—3个中子 C.为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235 D.铀块的体积对产生链式反应无影响 解析：铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出几个中子，铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，且可以俘获各种能量的中子而引起裂变；而铀238只有俘获能量在1 MeV 以上的中子时才能引起裂变，且裂变的概率小；引起链式反应，须使铀块体积越过临界体积.故选项B 、C 两项正确.

2020教科版高中物理选修353.56核裂变

课题： 3.5核裂变 3.6核聚变 姓 名： 学号： 班级：高二（ ）班 知识与技能目标： 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。知道什么是链式反应。 2、会计算重核裂变过程中释放出的能量。 3、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电的优缺点。 4、了解聚变反应的特点及其条件。了解可控热核反应及其研究和发展。 教学重点、难点： 链式反应及其释放核能的计算。裂变、聚变的核反应方程式的书写。 〖导 学 过 程〗 新授： 一、核裂变 1、核裂变：重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。 〖问题〗结合右图，说明是不是所有的核裂变都能放出核能？ 〖例题1〗下列核反应中，表示核裂变的是（ ） A ．238 234 492902U Th He →+ B ．14140 671C N e -→+ C ．235 1141 921920563603U n Ba Kr n +→++ D ．941214260Be He C n +→+ 〖例题2〗秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW ，如果1g 铀235完全裂变时产生的能量为8.2⨯1010 J ，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） 二、链式反应 〖问题〗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： 。 1、链式反应： 。 2、临界体积： 。

3、裂变反应中的能量的计算。 裂变前的质量：27103139.390-⨯=U m kg ，27106749.1-⨯=n m kg 裂变后的质量： 27100016.234-⨯=Ba m kg ，27106047.152-⨯=Kr m kg ，27100247.53-⨯=n m kg ， 质量亏损：27103578.0-⨯=∆m kg ， 28272)100.3(103578.0⨯⨯⨯=∆=∆-mc E J =201MeV 〖小结〗由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去，铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同。 三、核电站 〖问题〗核核反应堆各组成部分在核反应中起什么作用？ 1、铀棒由浓缩铀制成，作为 。 2、控制棒由 做成，用来控制 。 3、减速剂由 、 、 （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。 4、冷却剂由 等流体做成，在反应堆 流动，把反应堆内的 传输出，确保反应堆的安全。 5、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：① ；② ；③ 。 缺点：①一旦核泄漏会造成严重的核污染；②核废料处理困难。 四、热核反应——热核反应 1、核聚变： 。 2、氢的聚变反应：21H+31H →42He+10n 3、释放能量：ΔE ＝Δmc 2＝17.6 MeV ，平均每个核子释放能量3 MeV 以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍 计算：氘核的质量：m D ＝2.014102u 氚核的质量：m T ＝3.016050u 氦核的质量：m α＝4.002603u 中子的质量：m n =1.008665u

高中物理 第十九章 原子核 第6节 核裂变教学案 新人教版选修35

第6节核_裂_变 1．核裂变：重核分裂为质量较小的核，释放出核能 的反应。 2．链式反应：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。 3．链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于临界 体积，或裂变物质的质量大于临界质量。 一、核裂变 1．核裂变 重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程。 2．铀核裂变 用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是235 92U ＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n。 3．链式反应 当一个中子引起一个重核裂变后，裂变释放的中子再引起其他重核裂变，且能不断继续下去，这种反应叫核裂变的链式反应。 4．链式反应的条件 发生裂变物质的体积大于临界体积或裂变物质的质量大于临界质量。 二、核电站 1．核能释放的控制 通过可控制的链式反应实现核能释放的装置称为核反应堆。 2．慢化剂 反应堆中，为了使裂变产生的快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水。 3．控制棒 为了控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒，它吸收中子的能力很强，反应过

于激烈时，可将其插入深一些，多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，这种镉棒叫做控制棒。 4．能量输出 核燃料裂变释放的能量使反应区温度升高，水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流动，把反应堆内的热量传输出去，用于发电。 5．核能发电的效益 (1)一座百万千瓦级的核电站，每年只消耗30吨左右的浓缩铀，而同样功率的火电站，每年要烧煤250万吨。 (2)核电技术已经成熟，在经济效益方面也跟火力发电不相上下。 (3)作为核燃料的铀、钍等在地球上的可采储量所能提供的能量，比煤、石油等所提供的能量大15倍左右，核电对环境的污染比火电小。 6．核污染的处理 为阻止射线对人体的伤害和放射性物质对水源、空气和工作场所造成放射性污染，在反应堆外面需要修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，核废料具有很强的放射性，需要装入特制容器，深埋地下。 1．自主思考——判一判 (1)铀块的质量大于临界质量时链式反应才能不停地进行下去。(√) (2)铀核裂变时能释放出多个中子。(√) (3)控制棒是通过吸收中子多少来控制链式反应速度的。(√) (4)核裂变释放的大量核能是通过在反应堆内外循环流动的液体传输出去的。(√) (5)核电废料难以处理，对环境的污染比火电大。(×) 2．合作探究——议一议 (1)铀核的裂变是一种天然放射现象吗？ 提示：不是。铀核在受到中子轰击后才发生裂变，不是天然放射现象，属于核反应。 (2)铀核裂变的核反应方程是唯一的吗？ 提示：不是。铀核裂变的生成物并不确定，所以其核反应方程不是唯一的。 (3)慢化剂的作用是什么？是为了减慢裂变速度吗？ 提示：慢化剂的作用是使快中子减速，以便于中子与铀核作用发生链式反应，不是为了减慢裂变速度，而是为了提高中子的利用率。

高中物理 19.6核裂变课时训练(含解析)新人教版选修3-5

19.6核裂变 【小题达标练】 一、选择题 1.(多选当一个重核裂变时,它所产生的两个核( A.含有的质子数比裂变前重核的质子数少 B.含有的中子数比裂变前重核的中子数少 C.裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量 D.可能是多种形式的两个核的组合 【解析】选B、D。由于在裂变反应中吸收一个中子而释放出几个中子,质子数没有发生变化,而两个新核的中子数减少,A错误,B正确;反应前后质量发生了亏损而释放出能量,并不等于俘获中子的能量,在裂变反应中,产物并不是唯一的,故C错误,D正确。 【总结提升】重核裂变的实质 (1重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核,使之分裂成中等质量的原子核,同时释放大量的能量,放出更多的中子的过程。 (2重核的裂变是放能核反应,原因是核反应前后质量有亏损,根本原因是重核的比结合能相比中等质量的核的比结合能要小。所以在重核分解为两个中等质量核的过程中要释放能量,而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量。 2.(2015·汕头高二检测U吸收一个慢中子后分裂成Kr和Ba,还放

出( A.1个α粒子 B.3个中子 C.10个中子 D.10个质子 【解析】选B。根据质量数守恒、电荷数守恒可得还放出3个中子,B项正确。 3.(2015·南昌高二检测中国承诺到2020年碳排放量下降40%～45%。为了实现负责任大国的承诺,我国将新建核电站项目。目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( A U n Sr Xe+1n B Na Mg e C N He O H D U Th He 【解析】选A。重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核,A 是裂变反应,A正确;B为β衰变,C是发现质子的反应,D是α衰变。 4.一个铀235吸收一个中子后的核反应方程是U n Xe Sr+n,放出的 ,锶90核的质能量为E,铀235核的质量为M,中子的质量为m,氙136核的质量为m 1 ,真空中光速为c,则释放的能量E等于( 量为m 2 A.(M-m1-m2-10mc2 B.(M+m-m1-m2c2 C.(M-m1-m2-9mc2 D.(m1+m2+9m-Mc2

新人教版高中物理选修3-5 核裂变 核聚变 粒子和宇宙 学案

核裂变核聚变粒子和宇宙 [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． 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？ 答案(1)铀核的裂变 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，同时放出中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变反应一代接一代继续下去，形成链式反应． (2)重核的裂变只能发生在人为控制的核反应中，在自然界中不会自发地发生．铀核裂变不会自发地进行，要使铀核裂变，首先要利用中子轰击铀核，使铀核分裂，分裂产生更多的中子，这些中子继续与其他铀核发生反应，再引起新的裂变，这样就形成了链式反应． [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新原子核，并放出核能的过程． (2)铀核裂变 用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是23592U＋ 1 n→14456Ba＋8936Kr＋310n. (3)链式反应 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． (4)链式反应的条件 ①铀块的体积大于或等于临界体积或铀块的质量大于或等于临界质量． ②有足够数量的慢中子． [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()