核裂变教案2

6核裂变

课堂合作探究

问题导学

一、核裂变

活动与探究1

1．重核的裂变能够自发地进行吗？

2．发生链式反应的条件是什么？

迁移与应用1

关于重核的裂变，以下说法正确的是（）

A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量

B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应

C．重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减少

D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能

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，释放出越来越多的核能。

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。

二、核电站

活动与探究2

1．快中子增殖反应堆，简称“快堆”，是获取核能的一种技术。快堆不用铀235，而用钚239作燃料，不过在堆心燃料钚239的外围再生区里放置铀238。钚239产生裂变反应时放出来的快中子，被装在外围再生区的铀238吸收，变为铀239，铀239经过两次β衰变后转化为钚239。在大型快堆中，平均每10个钚239原子核裂变可使12至14个铀238转变成钚239。这样，钚239裂变，在产生能量的同时，又不断地将铀238变成可用燃料钚239，而且再生速度高于消耗速度，核燃料越烧越多，快速增殖，所以这种反应堆又称“快速增殖堆”。快中子增殖反应堆目前还处在研制阶段。2011年7月21日10时，我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆成功实现并网发电。如图为该快堆外景。

中国实验快堆外景

已知铀238为92号元素，试写出上述材料中涉及的几个核反应方程。（钚元素：Pu）2．衰变反应为放热反应，为什么核电站中反应堆采用核裂变放能，而不采用衰变放能？

3．原子弹内还需要镉棒吗？

迁移与应用2

一个铀235原子俘获一个中子后，裂变为氙139和锶94，同时放出三个中子，写出核反应方程并算出一个铀核裂变时释放的核能。已知m U＝235.043 94 u，m Xe＝138.918 44 u，m Sr＝93.915 57 u，m n＝1.008 665 u,1 u相当于931.5 MeV。

1．核电站的核心设施是核反应堆，反应堆用的核燃料是浓缩铀235，它的主要部件列

表如下：

2．裂变方程的书写及裂变核能的计算

（1）根据质量数和核电荷数守恒，写出裂变方程。

（2）计算出裂变前后质量亏损Δm。

（3）根据质能方程ΔE＝Δmc2计算出裂变释放的核能。

注意裂变产物不能随便捏造。

当堂检测

1．下列核反应中，表示核裂变的是（）

A．23892U―→23490Th＋42He

B．146C―→147N＋0－1e

C．23592U＋10n―→14156Ba＋9236Kr＋310n

D．94Be＋42He―→126C＋10n

2．关于裂变反应，下列说法中正确的是（）

A．用中子轰击铀核发生裂变，其一定分裂为质量差不多的两部分

B．铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量

C．铀核发生裂变时可能分裂成二、三或四部分

D．所有重核元素用中子轰击均能发生裂变反应

3．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裂变时放出的核能要多4．23592U吸收一个慢中子后，分裂成13654Xe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

5．一个铀235原子核完全裂变时放出的能量约为200 MeV。试计算1 kg铀完全裂变时能释放出多少能量。它相当于燃烧多少煤释放的能量？（煤的燃烧值为2.94×104 J/g）答案：

课堂·合作探究

【问题导学】

活动与探究1：

1．答案：重核的裂变不能自发地进行，只能发生在人工控制的核反应中，只有达到链式反应所需要的条件时，才会发生核反应。

2．答案：（1）铀块达到临界体积；（2）要有持续不断的中子源。

迁移与应用1：D解析：根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程，其释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量。链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积。如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生。在裂变反应中核子数是不会减少的，如23592U裂变为9038Sr和13654Xe的核反应，其核反应方程为23592U＋10n→9038Sr＋13654Xe＋1010n，

其中各粒子质量分别为：

m U＝235.043 9 u，m n＝1.008 67 u，

m Sr＝89.907 7 u，m Xe＝135.907 2 u。

质量亏损为Δm＝（m U＋m n）－（m Sr＋m Xe＋10m n）≈0.151 0 u

可见铀核裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的，核子数是不会减少的，因此选项A、B、C均错。重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减小，还会再发生质量亏损，从而释放出核能。综上所述，选项D正确。

活动与探究2：

1．答案：23892U＋10n→23992U

239

92

U→20－1e＋23994Pu

2．答案：衰变尽管也释放能量，但是自发进行的，无法人为控制，而且释放的能量较少，不能很好地利用。

3．答案：镉有吸收中子的特性，减少了中子的数目，可以控制能量释放的速度，而原子弹需要在极短的时间内释放大量核能，发生猛烈爆炸，不需要控制速度，故不需要镉棒。

迁移与应用2：答案：23592 U＋10n→13954Xe＋9438Sr＋310n179.4 MeV

解析：核反应方程为

235

92

U＋10n→13954Xe＋9438Sr＋310n

该反应的质量亏损为

Δm＝（m U＋m n）－（m Xe＋m Sr＋3m n）＝u＝0.192 6 u，

所以，一个铀核裂变释放的核能为

ΔE＝0.192 6×931.5 MeV≈179.4 MeV。

【当堂检测】

1．C解析：23892U―→23490Th＋42He是α衰变，146C―→147N＋0－1e是β衰变，94Be＋42He―→126 C＋10n是人工转变，只有选项C是重核裂变。

2．BC解析：用中子轰击23592U和23994Pu（钚）等少数几种重元素才能发生裂变反应，发生裂变的原子核可能分裂为两部分、三部分或四部分，但产生两部分的概率很大，由此可知B、C正确。

3．A解析：铀235俘获任何能量的中子都会发生裂变反应，吸收低能量的中子裂变的几率更大。

4．C解析：根据所给产物写出核反应方程

235

92

U＋10n→13654Xe＋9038Sr＋1010n

所以C选项正确。

5．答案：5.12×1026 MeV 2.78×106kg

解析：1 kg铀完全裂变释放的能量为：E＝1 000

235×6.02×10

23×200 MeV≈5.12×1026

MeV

设5.12×1026 MeV的能量相当于燃烧质量为m的煤释放的能量，则

2.94×104 J/g·m＝5.12×1026×1.6×10－19×106 J

m≈2.78×109 g＝2.78×106 kg。

核裂变与核聚变 教案—人教版(2019)高中物理选择性必修三

教案 上课时间：年月日 题课选择性必修三第五章第4节：核裂变与核聚变课型新课时共2课时 教学目标1. 了解核裂变反应及链式反应的条件。2.知道反应堆的工作原理及其类型，知道核电站的工作流程。3.了解核聚变反应及条件，关注受控核聚变反应研究的进展。4.了解两类核能应用的利弊，关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响。 学习重点核裂变反应及链式反应的条件、核聚变反应及条件 学习难点受控核聚变反应 教学过程 教学环节（含备注）教学内容 引入新课 讲授新课 （边讲授边讨论学案预习题）一.引入新课 核电站和原子弹是怎样转化和利用核能的？氢弹与原 子弹有什么异同？ 二.进行新课 （一）核能释放原理： 只有重核裂变和轻核聚变时，因质量亏损能放出 大量的能量。 （二）核裂变的发现 1．核裂变：重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的较轻原子核，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，其产物是多样的，其中一种典型的反应是235 92 U＋1 n→144 56 Ba＋89 36 Kr＋31 n。 3．链式反应：由重核裂变产生的中子使核裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫作核裂变的链式反应。 4．链式反应的条件：发生核裂变物质的体积大于或等于临界体积或核裂变物质的质量大于或等于临界质量。 （三）反应堆与核电站 1．核电站：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)核燃料：铀棒； (2)慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生核裂变，采用石墨、重水或普通水(也叫轻水)作慢化剂； (3)控制棒：利用镉吸收中子能力很强的特性，采用插入镉棒的方法控制链式反应的速度；

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。

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

2021-2022学年鲁科版选修3-5 核裂变 教案 Word版含答案

第2节核裂变(老师用书独具) ●课标要求 学问与技能1.知道什么是核裂变． 2．知道什么是链式反应．3．了解裂变反应堆的工作原理． 过程与方法通过让同学自己阅读课本，查阅资料，培育同学归纳与概括学问的力量和提出问题的力量． 情感态度与价值观激发同学宠爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培育同学基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系. ●课标解读 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，知道链式反应发生的条件． 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．了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点． ●教学地位 本节在同学了解核能概念的基础上，进一步探讨释放核能的一条途径——重核的裂变． 有关重核裂变和链式反应的概念，学校已学过，教学中在学校内容的基础上结合前面学习的内容说明各种自然衰变也好，原子核的人工转变也好，反应中放出的能量不是由于功率大小而是粒子轰击原子核的概率太小，而不能用来作为有效利用巨大核能的手段．而裂变反应中的链式反应就使这种潜伏在核内的巨大能量被有效利用． 有关核反应堆和核电站的内容，同学在学校也学过，教学中最好指导同学学习阅读有关核反应堆和增值反应堆的内容，同时介绍我国近年来快速进展的核电状况，适时对同学进行爱国主义和爱科学训练. (老师用书独具) ●新课导入建议 故事导入 大家都知道在其次次世界大战即将结束的时候，美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹，刹那间，这两座曾经格外秀丽的城市变成一片废墟．大家还知道目前世界上有少数国家建成了很多核电站，我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等．我想，现在大家肯定想知道原子弹爆炸及核发电的原理，那么，我们这节课就来学习裂变，通过学习，大家就会对上述问题有初步的了解． ●教学流程设计 课前预习支配： 1.看教材 2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行争辩)⇒ 步骤1：导入新课，本节教学地位分析⇒步骤2：老师提问，检查预习效果(可多提问几个同学)⇒ 步骤3：师生互动完成“探究1”(除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展同学思路)⇓ 步骤7：指导同学完成【当堂双基达标】，验证学习状况⇒ 步骤6：完成“探究3”(重在讲解核裂变的特点及规律)⇐ 步骤5：师生互动完成“探究2”(方式同完成探究1相同)⇐ 步骤4：让同学完成【迁移应用】，检查完成状况并点评 ⇓ 步骤8：先由同学自己总结本节的主要学问，老师点评，支配同学课下完成【课后知能检测】 课标解读重点难点 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．了解常用裂变反应堆的类型. 1.链式反应及其释放能量的计算．(重 点) 2．重核裂变的核反应方程式的书写．(重 点) 3．链式反应及重核裂变的理解．(难点) 重核的裂变 1.基本学问 (1)定义 重核分裂为质量较小的核，释放出能量的反应． (2)条件 中子轰击铀核，一般分裂为质量差不多的两块． (3)裂变能 核裂变释放的能量，也称核能或原子能． (4)链式反应 当一个中子引起一个铀核的裂变后，放出中子，放出的中子再引起其他铀核裂变，且能不断的连续下去，称为链式反应． (5)反应产物 235 92 U裂变的产物多种多样，其中有代表性的有 1 n＋235 92U→9538Sr＋139 54Xe＋210n 1 n＋235 92U→141 56Ba＋9236Kr＋310n. (6)临界体积 能够发生链式反应的铀块的最小体积． 2．思考推断 (1)原子核释放粒子的过程也是核裂变的过程．(×) (2)用中子轰击重核使之分裂实现核裂变．(√) (3)利用不行控的快中子轰击超过临界体积的铀块产生链式反应制成原子弹．(√) 3．探究沟通 重核裂变反应是否满足电荷数守恒？是否满足质量数守恒？ 【提示】重核裂变反应属于核反应，满足电荷数守恒，质量数守恒． 裂变反应堆 1.基本学问 (1)核反应堆：能维持和把握核裂变的装置． (2)核反应堆的构成：堆芯、中子反射层、把握系统和防护层等部分． ①堆芯：由燃料棒、减速剂和冷却剂组成．

人教版九年级物理第二十二章第二节核能教案

《核能》教案 【教学目标】 1.知识与技能 了解核能、核裂变和核聚变； 了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题。 2.过程与方法 培养学生的观察能力；初步分析问题和解决问题的能力。 3.情感态度和价值观 通过图画,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感。 【教学重点】 核裂变、核聚变。 【教学难点】 核裂变、核聚变的过程。 【教学方法】 合作探究交流 【教学用具】 多媒体教学课件 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、创设情境导入新课 回顾历史，引入新课 我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。 1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才完成的工作。 我国第一颗原子弹我国第一颗氢弹 原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？ 二、探究新知

1、原子结构 原子由原子核和核外电子组成。 原子核有质子和中子组成，质子带正电荷，核外电子带负电荷，二者电荷量相等，中子不带电。 质子的质量大约是电子的1836倍，中子和质子的质量几乎相同。 以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。 2、核能 质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。 质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。 核反应类型 裂变：一个重核分裂成两个中等大小的核。 聚变：两个轻核结合成一个较重的核的过程。 1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。 1 kg铀全部裂变，释放的能量超过 2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。 发生裂变的条件：用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。 外界中子停止轰击，裂变也就停止了。 思考：怎样才能让裂变继续下去呢？ 想想议议：将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？ 用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式

核裂变教案2

6核裂变 课堂合作探究 问题导学 一、核裂变 活动与探究1 1．重核的裂变能够自发地进行吗？ 2．发生链式反应的条件是什么？ 迁移与应用1 关于重核的裂变，以下说法正确的是（） A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应 C．重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减少 D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能 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，释放出越来越多的核能。 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。 二、核电站 活动与探究2 1．快中子增殖反应堆，简称“快堆”，是获取核能的一种技术。快堆不用铀235，而用钚239作燃料，不过在堆心燃料钚239的外围再生区里放置铀238。钚239产生裂变反应时放出来的快中子，被装在外围再生区的铀238吸收，变为铀239，铀239经过两次β衰变后转化为钚239。在大型快堆中，平均每10个钚239原子核裂变可使12至14个铀238转变成钚239。这样，钚239裂变，在产生能量的同时，又不断地将铀238变成可用燃料钚239，而且再生速度高于消耗速度，核燃料越烧越多，快速增殖，所以这种反应堆又称“快速增殖堆”。快中子增殖反应堆目前还处在研制阶段。2011年7月21日10时，我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆成功实现并网发电。如图为该快堆外景。 中国实验快堆外景 已知铀238为92号元素，试写出上述材料中涉及的几个核反应方程。（钚元素：Pu）2．衰变反应为放热反应，为什么核电站中反应堆采用核裂变放能，而不采用衰变放能？ 3．原子弹内还需要镉棒吗？

7.神奇的核能裂变聚变

原子核的裂变和聚变 【教学目标】 1．知识与技能 （1）知道重核的裂变反应，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及其条件。 （3）知道原子弹的原理，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。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。 （5）知道聚变反应的特点及其条件，知道轻弹的原理 （6）了解可控热核反应及其研究和发展. （7）知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。 2．过程与方法 (1)通过对粒子物理研究对象及前景有所了解，培养学生对科学的兴趣以及探索 精神 (2)通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应 用教学图像处理物理问题的能力。 (3)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。 3．情感态度与价值观 （1）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，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。 （2）通过教学，让学生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。 【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。 （3）聚变核反应的特点。 【教学难点】 1.通过核子平均质量与原子序数的关系，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.聚变反应的条件。 【教学策略设计】 在课堂上，把主动权交给学生，由他们主动阅读、探究、讨论、交流、归纳，教师只起导演作用，努力实现新课标 【教学用具】 手提电脑一台，课室多媒体投影设备等。

2020届人教版高中物理选修3-5教学案：第十九章 第6节 核裂变含答案

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。

九年级物理全册 22.2 核能教案2 (新版)新人教版

核能 【设计理念】 学生已知道原子核是由质子和中子组成的。教材借助学生已有的知识，采用通俗描述的方法给出核能的概念。原子核内部储藏了巨大的能量，这个能就是核能。通过列数据，举例子，对比等手法，介绍获得核能的两条途径──裂变和聚变。通过演示让学生理解核裂变的原理，再通过录像了解核聚变的知识。最后，组织学生阅读“STS核电站和核废料处理”。本节教学应以讲授为主。由于核能、裂变、聚变、链式反应等概念均涉及到核反应知识，而学生头脑里，这部分知识是一个空白。因此，讲授过程中要贯彻通俗性原则，不宜过深，尽可能采取恰当的比喻来帮助学生理解这些知识。 【教学目标】 1．知识与技能 通过实例了解核能。知道核力，核能，裂变，聚变，核污染。 2．情感、态度与价值观 初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响。了解核能的优点和可能带来的问题。了解核能的优点和可能带来的问题。对“能简单描述核能和我们生活的关系”的要求：能通过收集信息、阅读资料、相互交流，判断核能和我们生活的有关说法是否正确。 【教学过程】 教学环 节 教师活动学生活动教学反思 创设情景 引入新课1．你知道广岛吗？1945年8月6 日，美国向日本广岛投下第一颗原 子弹，该城大部分被摧毁。据日本 有关部门统计，迄今为止，因广岛 原子弹轰炸而死去的人已达22万 多。出示原子弹爆炸后浓烟笼罩广 岛上空的图片。你知道为什么原子 弹的威力这么大吗？你想知道它 的原理吗？学习了本节知识后你 就会明白了! 2．你知道我们国家第一颗原子 弹是在什么时间、什么地点爆炸成 功的吗？ 思考问题，并讨论回 答。

为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自力更生、发奋 这是我国第一颗原子弹试爆的 就出示挂图，在原子核发生变化时放出的能量。 实验探究1．原子、原子核和核能 一切物质是由分子组成的，分子 又由原子组成，而原子由质子、 中子、电子三种粒子组成。质子带 学生阅读分析讨论。 1 g镭裂变释放的能 量，比1 g木柴燃烧

人教版九年级物理第22章教案：第2节核能

第2节核能 教学目标 1．了解原子、原子核的结构。 2．了解核裂变和核聚变。 重点难点 重点 核能的由来及其优点和可能带来的问题。 难点 裂变与聚变及其应用。 教学用具 原子结构挂图、核电站挂图、火柴、多媒体课件等。 教学过程 一、创设情境，导入新知 1945年8月6日和8月9日，美国将两颗外号为“小男孩”和“胖子”的原子弹，分别投到日本的广岛和长崎，原子弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。 投影：原子弹爆炸后浓烟笼罩广岛上空的图片。你知道为什么原子弹的威力这么大吗？你想知道它的原理吗？学习了本节知识后你就会明白了！ 二、自主合作，感受新知 阅读教材并结合生活实际，完成预习部分。 三、师生互动，理解新知 (一)核能 问题：原子核在发生变化时，会释放出巨大的能量，那么你了解原子的结构吗？核能是如何产生的呢？ 投影：展示原子结构的挂图或投影，回忆原子的结构组成。 学生观察原子结构图片并阅读课本“核能”。 小结：原子是由原子核和核外电子组成的，电子在绕核运动。原子核是由质子和中子组成的。质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能。 (二)裂变 1934～1938年间，科学家利用中子轰击质量较大的铀235原子核，使其裂变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。 问题：铀235只有在中子的轰击下才能发生裂变且释放出核能，假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止了。那么，怎样才能使裂变不断进行呢？ 实验：将火柴搭成如图所示的结构，想像你在点燃第一根火柴后，会发生什么情况。 学生观察点燃第一根火柴后所发生的情况。 为了让裂变继续下去，科学家用中子轰击铀235原子核，铀核裂变释放出核能，同时还产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是链式反应。如图为链式反应示意图。 加以控制的链式反应，能够使核能和平利用。例如：课本图22.2－4为核电

高三物理教案——《裂变》

裂变 教学目标 1．知识目标 1)知道原子核的人工转变,知道核能的概念. 2)了解爱因斯坦的质量方程,知道质量亏损的概念. 3)会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能. 2．能力目标 应用能力、计算能力的培养 3．德育目标 通过我国核研究介绍，增强爱国主义教育和科学精神教育。 重点难点分析： 裂变方程是重点，也是难点 教学设计思路 １、教材利用质量亏损的概念引入“核子平均质量”来讲解这部分内容，图23-11与平均结合能实质一样，充分利用此图有助于学生理解。 2、衰变或原子核人工转变，反应中能量不是功率太小就是由于粒子轰击原子核发生反应的概率太小不能用作有效的能源。裂变时的反应使得这种“潜伏”在核内的巨大能量有可能被有效利用。 3、对核电站的原理介绍要有所侧重。介绍我国核电事业。 教学媒体 课件、录象资料 教学过程： （一）引入新课 大家都知道在第二次世界大战即将结束的时候，美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹，刹那间这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟．大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站，我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等．我想，现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理，那么我们这节课就来学习裂变，通过学习大家就会对上述问题有初步的了解． (用挂图或VCD光碟，展示原子弹爆炸后形成的蘑菇状烟云及广岛原子弹爆炸后的惨景的照片．) （二）新课活动 1、裂变 让学生通过自学讨论后，回答下列问题． (1)核反应过程有些是要吸收能量的，有些是释放能量的，那么到底什么，样的核反应才能释放能量? 释放能量的过程有：

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.

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_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

原子核的稳定和裂变教案原子核的稳定和裂变的计算

原子核的稳定和裂变教案原子核的稳定和裂 变的计算 原子核的稳定和裂变教案 一、引言 原子核是构成物质的基本单位之一，它的稳定性对于核能技术和核物理的研究至关重要。本教案将重点介绍原子核的稳定性和裂变的计算方法。 二、原子核的稳定性 1. 影响原子核稳定性的因素 - 质子数和中子数：核的稳定性与质子数和中子数之间的比例关系有关。一般来说，质子和中子的数目越接近，核越稳定。 - 核力与电磁力：核力是质子和中子之间的吸引力，它有助于维持原子核的稳定。而电磁力则试图将带正电的质子相互排斥。稳定的原子核需要核力的作用大于电磁力的作用。 2. 核能表面图 核能表面图是描述原子核稳定性的图形展示。图中的横坐标表示质子数，纵坐标表示中子数，每个点代表一个核。图中的轮廓线表示核能的等值线，即能量相等的核。稳定的核通常位于核能表面图的低能区域。 三、原子核的裂变

1. 定义和原理 原子核的裂变是指一个大的原子核分裂成两个或更多的较小原子核的过程。裂变放出的能量是巨大的，因此在核能技术中有着广泛的应用。 2. 裂变的计算方法 - 能量守恒：裂变过程中，核能守恒定律成立。即裂变放出的能量必须等于初始核的质量差与速度之积。 - 质量守恒：裂变过程中，质量守恒定律成立。即裂变前后质量之和必须相等。 3. 裂变链反应 裂变链反应是指一个原子核裂变释放出的中子引发其他核的裂变，而这些裂变又释放出更多的中子，从而连锁反应不断扩大。裂变链反应是核反应堆和核武器的基础原理。 四、实例分析 以铀-235为例说明核裂变的计算方法： 铀-235核裂变后释放出两个中子，同时产生能量。根据裂变放出的能量与质量差的关系，可以计算出裂变放出的能量大小。 五、总结 本教案重点介绍了原子核的稳定性和裂变的计算方法。核的稳定性与质子数、中子数以及核力和电磁力之间的相互作用有关。裂变是一

核裂变和核聚变教学设计

核裂变和核聚变教学设计 引言: 核能是一种非常重要的能源形式，它可以通过核裂变和核聚变两种方式产生。本文将从教学设计的角度，分别介绍核裂变和核聚变的原理、应用和实验内容，并给出相应的教学设计。 一、核裂变 1. 原理： 核裂变是指重核在受到中子轰击后分裂成两个或更多的轻核的过程。核裂变释放出大量的能量，并产生新的中子，从而形成连锁反应。核裂变是核能发电的主要原理。 2. 应用： 核裂变在核电站中被广泛应用。在核电站中，铀或钚等重核物质被中子轰击后发生裂变，释放出大量的能量，用于产生蒸汽驱动发电机。 3. 实验内容： 为了帮助学生更好地理解核裂变的原理和应用，可以进行以下实验：（1）模拟核裂变链式反应实验：使用小球代表原子核，使用细线代表中子，让学生模拟核裂变连锁反应的过程，观察能量的释放和新中子的释放情况。 （2）测量核裂变产生的能量实验：使用探测器测量核裂变反应过程

中释放的能量，并与其他能源形式进行对比，让学生了解核裂变能量释放的巨大性。 二、核聚变 1. 原理： 核聚变是指轻核在高温高压条件下相互碰撞并融合成重核的过程。核聚变需要高温和高压的环境来克服原子核间的静电斥力，是太阳等恒星中能量释放的原理。 2. 应用： 核聚变有很大的应用前景，可以成为未来清洁能源的重要来源。核聚变不会产生大量的放射性废物，而且燃料是丰富而广泛存在的氢同位素，因此被认为是可持续发展的能源。 3. 实验内容： 为了帮助学生更好地了解核聚变的原理和应用，可以进行以下实验：（1）模拟核聚变实验：使用小球代表原子核，让学生模拟核聚变的过程，观察轻核融合成重核的过程，了解核聚变需要高温和高压的环境。 （2）观察聚变反应产生的能量实验：使用热敏电阻或热敏纸等材料，让学生观察核聚变反应释放的能量对温度的影响，了解核聚变释放的能量巨大。 结论:

2019-2020年高中物理 《裂变及其应用》教案 沪科版选修3-5

【教学目的】 1. 介绍重核裂变、轻核聚变和它们的应用 2. 了解发生聚变反应的条件及聚变反应的特点。 3. 了解可控热核反应研究的进展情况。 4. 通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加热爱科学、勇于献身科学。 【教学重点】 发生聚变的条件及聚变反应的特点。 【教具准备】 教师：有关氢弹构造及其情况的影象资料、查找有关可控热核反应的最新动态。 学生：上网或去图书馆查找有关热核反应的资料。 教具：实物投影仪，多媒体课件。 【教学过程】 ○、复习&引入 能源是推动科学技术和经济高速发展的动力保障，需求正在急剧增加。煤、石油等化石能源的不可再生，使资源日益枯竭，而且给地球带来了巨大的污染，这些因素促使人们更加重视寻找洁净的、可持续发展的新能源。近年来，核能作为一种新能源倍受人们关注，重核裂变和轻核聚变是获得核能的两个重要途径。这节课我们学习轻核的聚变。 二、新课教学 一、重核裂变 1． 什么叫裂变？ 2． 重核在什么情况下才能发生裂变呢？ 1938年人们用中子轰击铀核量发现铀核裂变的现象以后，这问题才逐渐被了解清楚，从而使控制和利用原子能成为可能。 n Sr Xe n U 1 09538139541023592 2++→+ 3． 见图15-7链式反应的示意图 4． 临界体积（临界质量） 5． 原子弹 6． 原子反应堆（图15-11） 二、轻核的聚变 学生阅读课本第一、二段，分组讨论，归纳总结，回答问题。 问题： 1.是否任意核聚变在一起都释放出能量？为什么？ 2.什么叫轻核的聚变？ 3.发生轻核聚变的条件是什么？ 结合裂变知识，引导学生回答问题1：不是任意核聚变在一起都能释放能量。由爱因斯坦质能方程可知，只有在反应中出现质量亏损，即生成物的总质量小于反应物的总质量时，才能放出能量。 【板书】1.什么叫轻核的聚变？ 把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做轻核的聚变，简称聚变。 教师补充，常见的聚变反应有

核裂变教学设计

《核裂变》教学设计 一、课题 核裂变 二、课型 新授课 三、教学目标 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. 会计算重核裂变过程中释放出的能量。 4. 知道核反应堆的组成和原理。 过程与方法 通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力。 情感、态度与价值观 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，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。 四、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。 五、难点 通过核子平均质量与原子序数的关系，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。

六、学法指导 自主阅读、合作探究、精讲精练、 七、教具 多媒体 八、教学过程 1、导入 采用视频导入。播放剪辑好的核弹爆炸视频，引起学生兴趣，引出本节课内容。 2、思考 阅读课本3min，寻找下列问题答案 核裂变的定义： 铀核的典型的裂变： 链式反应的定义： 链式反应发生的条件及原因： 教师请学生回答上述问题，然后重点补充讲解核裂变放出能量的原理和链式反应发生的条件。 3、议论 习题一：mu=390.3139×10-27kg，mn=1.6749×10-27kg mBa=234.0016× 10-27kg，mKr=152.6047×10-27kg。求铀核裂变过程中释放出的能量为多少？ 习题二：试求要想得到1kg铀235全部裂变放出的能量，要完全燃烧多少质量标准煤？

2019-2020学年高中物理 第5章 核能与社会 2 裂变及其应用精练(含解析)沪教版3-5

5．2 裂变及其应用 1。知道重核裂变能放出能量，并能计算核能的变化．(重点＋难点) 2.了解铀核的裂变特点，知道链式反应．(重点）3．了解裂变反应堆的结构、类型及核电站的工作原理． , [学生用书P69]） 一、铀核的裂变 1．定义：重核裂变是用中子轰击铀核时发现的,中子轰击铀—235核，使该核变成处于激发态的复核，并分裂成两块质量差不多的新原子核,同时放出几个中子,称为裂变核反应． 2．铀核裂变：用中子轰击铀核时,铀核发生了裂变，铀核裂变的产物是多种多样的，其中一种典型的反应是 235 U＋1，0n→错误!Ba＋错误!Kr＋3错误!n． 92 二、链式反应及其条件 1．链式反应：铀核裂变时，通常会放出2到3个中子,这些中子可以作为新的“炮弹"轰击其他的铀核，使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做核裂变的链式反应． 2．临界体积：能够使铀块发生链式反应的最小体积(或对应的

最小质量)称为临界体积(或临界质量)． 3．链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于等于临界体积或裂变物质的质量大于等于临界质量． 1．（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．（) 提示:(1)×（2)√(3）× 三、裂变反应堆 1．裂变反应堆的基本构造 （1)裂变材料(核燃料）:浓缩铀． （2)慢化剂（减速剂）:通常用石墨、重水或普通水． （3）控制棒:用镉或硼钢制成,用来吸收减速后的中子，控制反应强度． （4）反射层:一般用石墨做材料． (5)热交换器：核反应堆中释放的能量大部分转化为热能，利用水循环,产生高温高压的蒸汽，从而推动蒸汽轮机，带动发电机发电．(6）防护层:由金属套、防止中子外逸的水层以及1～2 m厚的