19.6重核的裂变 教案

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重核裂变教案讲课讲稿

重核裂变教案讲课讲稿

重核裂变教案第六节 重核的裂变(陈武杰)一、教学目标1、知道重核的裂变反应;2、知道链式反应发生的条件;3、了解裂变反应堆得工作原理,了解常用裂变反应堆的类型;4、知道核电站的工作模式;二、教学过程 主线:沿重核裂变 链式反应 核反应堆(可控链式反应) 核电站展开1、核裂变重核裂变(1)、产生机制(课本图):中子打进铀235后,形成一个新的处于不稳定状态的核,由于其中核子的剧烈运动,核子间的距离增大,核力迅速减小,不足以克服质子之间的库仑力,核就分裂成两部分。

(2)、常见裂变方程式:n Kr Ba n U 1089361445610235923++−→−+n Sr Xe n U 109038134541023592++−→−+n Y I n U 109339131531023592++−→−+遵循质量数守恒和电荷数守恒(3)、特点:a 、裂变过程中能释放出巨大的能量,如果1Kg 铀全部裂变,它释放的能量相当于2800t 优质煤完全燃烧时释放的化学能;b、裂变的同时能放出2—3个(或更多个)中子;c、裂变的产物不是唯一的;链式反应(1)、定义: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。

(2)、发生条件:临界体积(临界质量)铀-235原子分裂时会(根据分裂方式的不同)释放出两个或三个中子。

如果附近没有铀-235原子,那么这些中子将会以中子射线的方式飞走。

如果铀-235原子是一块铀的一部分——那么附近就有其他铀原子——于是将会发生下面三种情况:·如果,平均起来,击中另一个铀-235原子的自由中子少于一个,那么这块质量就是亚临界的。

最终,物质的诱发裂变会终止。

·如果,平均起来,每次裂变正好有一个自由中子击中另一个铀-235原子核并使它发生裂变,那么这块铀的质量就被认为是临界的。

其质量将维持一个稳定的温度。

核反应堆必须被维持在临界状态。

(应用于核电站、核潜艇等提供核动力源)·如果,平均起来,有超过一个自由中子击中了另一个铀-235原子,那么这块铀的质量就是超临界的。

人教版高中物理选修3-5课件19.6重核的裂变

人教版高中物理选修3-5课件19.6重核的裂变
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; (2)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:链式反应及其释放核能的计算;重核裂变 的核反应方程式的书写。 教学难点: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。 教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。 教学用具:多媒体教学设备一套:可供实物投影、放 像、课件播放等。
比利时57.7%
保加利亚47.1%
斯洛伐克47%
瑞典46.8% 乌克兰43.8% 韩国42.8%
世界核能发电占全 部电量1/4
匈牙利38.3%
亚美尼亚36.4%
秦山核电站
1960年,美国的德累斯顿沸水堆核电站投入运 行,它主要由沸水堆本体、蒸汽给水系统和其 它辅助系统组成。目前这种类型的核电站所占 比例仅次于压水堆核电站,我国目前没有这种 类型的核电站。 1968年,加拿大角坎杜堆核电站运行,它由重 水堆本体、一次冷却回路、二次回路及其它辅 助系统组成。目前,这种类型核电站所站比例 排在第三位,我国在建的秦山三期核电站即属 这种类型。 1974年,法国建成了“凤凰”示范快堆核电站 ,它由快中子堆本体、一回路钠、二回路钠、 三回路水及其它辅助系统组成。目前,这种类 型核电站所占比例最小,它的最大特点是在运 行中能够实现核燃料的增殖,我国将建一座实 验快(中子)堆。

物理新人教版选修3-5196重核的裂变(教案)

物理新人教版选修3-5196重核的裂变(教案)

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响方程。

〔4〕认识原子核的结合能。

知道裂变反响和聚变反响。

关注受控聚变反响研究的进展。

〔5〕知道链式反响的发生条件。

了解裂变反响堆的工作原理。

了解常用裂变反响堆的类型。

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根底知识。

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:〔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19.6 重核的裂变★新课标要求〔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.知道什么是链式反响。

3.会计算重核裂变过程中释放出的能量。

4.知道什么是核反响堆。

了解常用裂变反响堆的类型,了解核电站及核能发电的优缺点。

〔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。

〔三〕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,培养学生根本的科学素养,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.链式反响及其释放核能的计算。

2.重核裂变的核反响方程式的书写。

★教学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。

高中物理重核的裂变教案

高中物理重核的裂变教案

高中物理重核的裂变教案教学内容:裂变的定义、裂变反应原理、裂变链式反应、裂变在核反应堆中的应用等。

教学目标:1. 了解裂变是指重核核素发生核分裂反应的过程;2. 理解裂变反应原理,能够描述裂变链式反应的过程;3. 掌握裂变在核反应堆中的应用,了解核反应堆的构造和工作原理。

教学重点:裂变的定义、裂变反应原理、裂变链式反应、核反应堆的应用。

教学难点:理解裂变链式反应的过程,掌握核反应堆的工作原理。

教具准备:教科书、幻灯片、黑板、粉笔、实验器材等。

教学过程:一、导入:通过引入铀、钚等重核元素的特点,引出裂变的概念。

二、讲解:1. 裂变的定义:重核核素被中子撞击后,发生核分裂反应,释放出大量能量的过程称为裂变。

2. 裂变反应原理:中子撞击重核核素后产生镉、钚等核素,同时释放出中子和能量。

3. 裂变链式反应:一个裂变反应产生的中子会再次激发其他重核核素发生裂变,形成一个连续的链式反应。

4. 核反应堆的应用:核反应堆是一种利用裂变反应产生能量的装置,通过控制反应速率来释放能量,并在核反应堆中产生热能供应电力、加热等。

三、实验演示:通过展示核反应堆工作原理、模拟裂变反应链式反应等实验,让学生直观地感受裂变反应的过程。

四、课堂讨论:让学生分组进行小组讨论,探讨裂变反应对能源发展的影响,以及核反应堆存在的风险与安全措施等问题。

五、总结提升:对裂变的定义、裂变链式反应、核反应堆的应用等内容进行总结,并鼓励学生提出问题和思考。

六、作业布置:布置相关的阅读资料或实验报告,巩固学生对裂变的理解。

七、课堂反思:评估本节课教学是否达到了预期目标,总结本节课的亮点和不足之处,为下一堂课的教学做准备。

《重核的裂变》教案

《重核的裂变》教案

《重核的裂变》教案养正中学王美玉教学目的:⑴知识性目标:a、了解重核的裂变和链式反应。

b、了解核反应堆和核电站。

⑵能力培养目标:a、通过讨论怎样释放核能,提高学生解决问题的能力。

b、通过对链式反应条件和控制链式反应速度的总结,培养学生的发散思维。

C、培养观察能力和思维能力。

⑶德育目标:介绍我国物理学家在核裂变中的贡献、我国及世界其他国家和地区核能发电上的进展。

教学重难点:根据教材内容、教学目标,学生对微观领域的感性认识较少,对重核裂变的学习感到抽象不易理解。

因此教学的重难点为⑴教学重点:重核的裂变,链式反应。

⑵教学难点:反应堆。

教学方法和手段:由于本节所学知识属微观领域,学生在学习中易感到抽象、难以理解,因而易产生心理障碍,缺乏学习热情,死记结论,不求理解。

针对这些问题,采用以问题讨论为主的教学法。

在讲解的基础上,应用多媒体课件创设形象生动的物理问题情景,增加学生的感性认识,提供抽象思维的具体模型,激发学生的学习兴趣,促使学生积极主动参与到教学中,通过教师引导学生分析讨论一系列问题,有效地培养他们的观察、思维能力。

教学过程:一、用问题引导,导入新课:教师向学生提出,前面我们学习了核能,知道在原子核里蕴藏着巨大的能量。

物理学家很早就了解到这一点,但是在相当长的时间里一直找不到释放核能的实际方法,同学们想想要怎样才能释放核能呢?利用课件引导学生进行讨论:①利用天然放射性元素原子核的衰变获得原子核能,可以吗?例如铀238在α衰变中放出的α粒子具有4.18Mev的能量。

钴60的β衰变放出的β粒子具有0.32Mev的能量。

放出的γ光子具有1.17Mev的能量。

可见衰变过程也是释放能量的过程,但是天然衰变进行得非常缓慢(如铀238的半衰期为4.49×109年,钴60的半衰期为5.27年),放出能量的功率很小,人又无法控制,实用价值不大(可用于医疗、科研)。

②利用人工转变释放核能,行吗?举例说明利用原子核的人工转变确实可释放出核能,但粒子击中原子核的机会太少了,常常是用几百万个粒子才击中一、两次,这种做法是得不偿失的。

高中重核的裂变学案教案

高中重核的裂变学案教案

高中重核的裂变学案教案一、教学目标:学会理解和描述裂变反应的基本原理和过程,了解裂变在能源领域的应用。

二、教学重点:1.理解裂变反应的基本原理;2.了解裂变反应的过程;3.掌握裂变在能源领域的应用。

三、教学难点:1.理解核裂变反应的物理原理;2.掌握核裂变反应的示意图;3.了解质子和中子的作用。

四、教学过程:1.导入:通过展示国际上著名的核能发电站,如福岛核电站、切尔诺贝利核电站等,引出核能的使用和人们对核能的担忧。

2.概念解释:介绍核裂变的概念和定义,核裂变是指重核被轻质粒子轰击后分裂成两个或多个中等质量的核。

3.物理原理:从物理角度解释核裂变的原理,即重核被轻质粒子撞击后,因为碰撞能量充足,重核发生不稳定排斥,导致原子核分裂的现象。

4.反应过程:通过示意图展示裂变反应的过程,可以使用白板或幻灯片进行展示,使学生直观地了解反应发生的步骤和原子核的分裂。

5.能源应用:介绍核裂变在能源领域的应用,如核电站,解释核能是如何转化为电能的,以及核能与化石能源的比较。

6.质子与中子:解释质子与中子在核裂变反应中的作用,质子与中子是构成原子核的基本粒子,其数量的变化影响着原子核的稳定性。

7.反应控制:介绍核裂变反应的控制方法,如通过反应堆的设计和控制棒的调节来控制裂变过程,避免能量释放过大。

8.总结:总结核裂变的基本原理和过程,强调核能的重要性和应用价值。

五、教学方法:1.讲授法:通过讲解核裂变的基本原理和过程,引导学生理解核裂变现象。

2.示范法:通过示意图展示核裂变的过程,帮助学生更好地理解反应发生的步骤。

3.案例分析法:通过实际案例,如福岛核电站事故,让学生了解核能的风险和应对措施。

4.讨论法:组织学生进行小组讨论,讨论核能与化石能源的比较,以及核裂变的应用领域。

六、教学工具:1.幻灯片:用于展示核裂变的示意图和实际案例。

2.实验装置:通过展示核反应堆的模型,让学生更加深入地了解核裂变的控制方法。

3.白板和黑板:用于讲解和示意图的绘制。

重核的裂变裂变·教案

重核的裂变裂变·教案

六、裂变·教案一、教学目标1.知道裂变的概念,知道什么是链式反应。

2.知道裂变过程中能释放出巨大能量。

会计算裂变过程中释放出的能量。

3.知道什么是核反应堆,了解核电站及核能发电的优缺点。

4.通过这节课的学习提高学生对高科技知识的兴趣,增长爱国热情。

二、重难点1.裂变和(铀核)裂变反应方程。

2.对重核裂变、轻核聚变过程中释放能量的理解。

三、教具多媒体设备.四、教学过程1.引入新课播放有关原子弹的影片。

问:它为什么有如此大的破坏能力呢?你们可以在今天的这节课中寻找到答案。

首先回忆一下我们上节课学过的内容(核反应、核能、质量亏损、质能方程E=mc2或ΔE=Δmc2)问:那么,上节课还学过什么样的核反应会释放出能量呢?答:质子和中子结合成氘核,也就是核子结合成原子核时,有质量亏损,放出能量。

讲:物理学家进一步研究发现,有些重核分裂成中等质量的核,有些轻核结合成中等质量的核,也会发生质量亏损而放出巨大的能量。

所以,释放核能的核反应类型有:a.核子结合成原子核。

b.有些重核分裂成中等质量的核。

c.有些轻核结合成中等质量的核。

现在我们来讨论:原子序数较大的重核A分裂成原子序数较小的B核和C核时质量的变化(用具体数据举例分析)。

结论:质量减小,所以会放出能量,物理学中就把这样的过程叫做裂变。

【板书】1.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.今天这节课我们就学习重核的裂变。

我们从裂变的发现讲起。

(德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现,钱三强、何泽慧夫妇的发现。

)铀核的裂变就是一种典型的裂变。

【板书】2.铀核的裂变(录像投影)铀核裂变的产物是多种多样的,其中一种典型的反应是【板书】(1)铀核裂变方程式:(最后一项怎么写出来?)铀核裂变放出来的中子又会怎么样呢?(录像投影)【板书】(2)链式反应:铀核裂变要放出一些中子,这些中子又引起其他铀235核裂变,这种连续不断的裂变反应就叫链式反应.伴随裂变产生的中子是实现链式反应的关键。

人教版选修(3-5)《重核的裂变》教案1

人教版选修(3-5)《重核的裂变》教案1

人教版选修(3-5)《重核的裂变》教案1一、三维目标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.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。

6.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。

7.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。

8.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9.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。

二、自主学习核裂变(fission)1.重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应,称为裂变。

思考:是不是所有的核裂变都能放出核能?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。

思考: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:这种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。

(3)临界体积(临界质量):通常把裂变物质能够发生链式反应的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。

3、核电站阅读思考:核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,(1)铀棒由浓缩铀制成,作为。

(2)控制棒由镉做成,用来控制(3)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 _________俘获。

196重核的裂变学案(人教版选修3-5)_理化生_高中教育_教育专区.docx

196重核的裂变学案(人教版选修3-5)_理化生_高中教育_教育专区.docx

19.6重核的裂变学案(人教版选修3-5).课堂合作探究问题导学一、核裂变鵲活动与探究11.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-------------------------------- •:::・名师超律«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,l 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髙温。

二、核电站=2活动与探究21•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,而用杯239作燃料,不过在堆心燃料杯239的外围再生区里放置铀238。

杯239产生裂变反应时放出来的快中子,被装在外RI再生区的铀238吸收,变为铀239,铀239经过两次0衰变后转化为钎239o在大型快堆中,平均每10个钎239原子核裂变可使12至14个铀238转变成钎239o这样,钵239裂变,在产生能量的同时,又不断地将铀238变成可用燃料仰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”。

高中重核的裂变学案教案

高中重核的裂变学案教案

高中重核的裂变学案教案SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-重核的裂变编写:吴维根 审核:陶海林【知识要点】 1.核裂变(1)链式反应:重核裂变时,同时放出若干个中子,这些中子再引起其他重核裂变,就可使裂变反应不断地进行下去,这种反应叫做_________反应,随着链式反应的不断进行,单位时间内裂变的核数目成几何数量级增加,释放能量的功率不断增大,就可获得巨大的能量。

(2)铀核裂变是一种典型的_________反应,其反应方程为235114192192563603UnBaKrn 。

铀235核裂变反应的形式有种多种,上式为其中一种。

2.目前所有正式进行的核电站都是应用裂变发电的,其核心设施是_____________,核反应堆的主要组成如下:(1)核燃料 用浓缩____________(能吸收慢中子的铀235占3%~4%)(2)减速剂 用__________或__________(使裂变中产生的中子减速,以便被铀235吸收)(3)控制棒 用____________做成(镉吸收中子的能力很强)(4)冷却剂 用____________或液态____________ (把反应堆内的热量传输出去用于发电,同时使反应堆冷却,保证安全)(5)水泥防护层。

用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。

【典型例题】例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,所以核子数要减小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。

例2.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235D .铀块的体积对产生链式反应无影响例3.已知铀核23592U 俘获一个中子后裂变生成钡(14156Ba )和氪(9236Kr ),且23592U 、14156Ba 、9236Kr 以及中子的质量分别是、、和。

高中物理3-5:19.6 重核的裂变 核聚变 粒子和宇宙 案

高中物理3-5:19.6 重核的裂变 核聚变 粒子和宇宙 案

课时19. 6重核的裂变核聚变粒子和宇宙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.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。

5。

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.6。

了解构成物质的“基本粒子"及粒子物理的发展史,初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一.1。

核裂变(1)重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应,称为①。

(2)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,叫作核裂变的②链式反应。

(3)通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的③临界体积,相应的质量叫作④临界质量。

2。

核电站(1)核燃料——⑤铀棒,由浓缩铀制成。

(2)控制棒—-由镉做成,用来控制⑥反应速度.(3)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⑦慢中子,以便让U235俘获。

(4)冷却剂:用水或液态钠等流体将反应堆内的热量传输出去,用于发电,同时也使反应堆冷却。

(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。

3。

核聚变两个轻核结合成质量较大的核,这样的反应叫作⑧聚变。

聚变的条件:要加热到几百万摄氏度的高温。

4. 受控热核反应聚变与裂变相比有很多优点:轻核聚变产能效率高;地球上聚变燃料的⑨储量丰富;轻核聚变反应更为⑩安全、清洁.5. 粒子和宇宙(1)“基本粒子”不基本:科学家发现数以百计的新粒子,它们不是由中子、质子、电子组成,还发现中子、质子本身有复杂的结构.(2)发现新粒子:按粒子与各种相互作用的关系,可分为三大类,强子、轻子和媒介子.(3)夸克模型:1964年提出的夸克模型,认为强子由更基本的成分组成,这种成分叫作夸克。

高中物理最新-重核裂变教案 精品

高中物理最新-重核裂变教案 精品

19.6重核裂变【自主预习】1.铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块,这类核反应称为原子核的____。

2.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______。

3.铀块的________是链式反应能否进行的重要因素,通常把裂变物质能够发生链式反应的________体积叫做它的临界体积,相应的质量叫做________。

4.在核电站中,常用的慢化剂有________、________和普通水(也叫轻水);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,这种镉棒叫做________。

5.核裂变(1)核裂变重核在其他粒子的轰击下分裂成中等质量大小的原子核并放出能量的变化叫做核裂变。

铀核裂变的产物是多样的,一种典型的铀核裂变产物是钡和氪,同时释放出3个中子,其核反应方程是23592U+10n→14456Ba+8936Kr+310n(2)链式反应①重核裂变时产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫做链式反应。

②临界体积:能发生链式反应的最小体积叫做临界体积,相应的质量叫做临界质量。

(3)裂变产生的能量铀核裂变产物不同,释放的能量也有差异。

一个铀核裂变释放的能量如果按200 MeV估算,1 kg铀全部裂变放出的能量相当于2 800 t优质煤完全燃烧时释放的化学能。

6.核电站(1)了解核电站核电站的核心是核反应堆,如图19-6-1所示,核反应堆的主要组成部分及其作用:①核燃料:反应堆使用浓缩铀(铀235占3%—4%)制成铀棒作为核燃料,释放核能。

②中子减速剂:铀235具有易俘获慢中子、不易俘获快中子的特点,而核反应中释放的中子多数为快中子,应使用减速剂使它们的速度降下来,常用作减速剂的物质有石墨、重水或普通水。

③控制棒:由吸收中子能力很强的镉制成,用以控制反应速度。

④保护层:反应堆外层是很厚的水泥壁,可防止射线辐射出去。

⑤热交换器:靠水或液态金属钠在反应堆内外的循环流动,把产生的热量传输出去。

人教版选修(3-5)《重核的裂变》word教案

人教版选修(3-5)《重核的裂变》word教案

普通高中课程标准实验教科书—物理(选修3-5)[人教版]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。

了解高温烘箱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19.6 重核的裂变★新课标要求(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.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。

(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。

2.通过让学生自己阅读平板烘干机课本,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。

(三)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。

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19.6 重核的裂变
徐力
(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.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。

(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。

2.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。

(三)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。

★教学难点
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。

★教学过程
(一)引入新课
教师:大家都知道在国际上有“核威慑”,并且我国在1964年研制出了原子弹并且成功投放。

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。

播放视频,展示我国原子弹爆炸的过程及研制的艰辛。

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
预习:
提出问题,让学生带着问题预习课本:
1、核裂变和链式反应的定义是什么?
2、核反应中的临界体积(临界质量)的概念。

3、原子弹的结构和工作原理是什么?
4、什么是核反应堆?核电站是怎么样把核能转化为电能的?
一.核裂变(fission )
讲解有关核子平均质量有补充材料,明确只有核子平均质量减小的核反应才能放出核能。

提问:核裂变的特点是什么?
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:是不是所有的核裂变都能放出核能?
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。

二、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?
235
1141
921920563603U n Ba Kr n +→++
(2)链式反应:
提问:链式反应〔chain reaction 〕是怎样进行的?
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)?
学生回答: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:
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 ,
27103578.0-⨯=∆m kg ,
28272)100.3(103578.0⨯⨯⨯=∆=∆-mc E J =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。

三、原子弹的结构和工作原理
根据课本“STS ”栏目,简要介绍“内爆式”原子弹和“枪式”原子弹的结构和工作原理。

3、核电站
提问: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,作为核燃料。

2、控制棒由镉做成,用来控制反应速度。

3、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。

4、冷却剂由水或液态的金属钠等流体做成,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。

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。

(提问):核能发电的优点、缺点?
优点:①污染小;②可采储量大;③比较经济。

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。

4、例题
例题1、下列核反应中,表示核裂变的是( )
A 、238
234492902U Th He →+
B 、14140671
C N e -→+
C 、235
1141921920563603U n Ba Kr n +→++
D 、9412
14260Be He C n +→+
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α衰变、β衰变等。

238
234492
902U Th He →+是α衰变, 14
14
0671C N e -→+是β衰变,
9
412
14260Be He C n +→+是人工转变,只的C 选项是重核裂变。

解:表示核裂变的是C
235
1141
921920563603U n Ba Kr 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)
解:核电站每天的发电量为W =Pt =3×108×24×3600 J=2.592×1013 J.
每年的发电量W 总=365W =9.46×1015 J 而1 g 铀完全裂变时产生的能量为
8.2×1010 J.
所以,每年消耗的铀的量为
15
2109.4610 1.15108.210
m kg kg ⨯==⨯⨯ 点评:培养学生推理及公式演算的能力。

注意速度单位的换算,运算过程中带单位运算。

适当进行爱国主义教育。

(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、师生共同概括,学生讨论等方式来组织教学,主要培养学生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)作业:
(1)请学生课后阅读课本内容,巩固课堂学习的知识。

(2)请学生课后阅读“STS 原子弹与科学家的责任”,并上网收索“切尔诺贝利核电站”,了解核泄漏对环境会造成严重的核污染。

(3)请学生课后探讨课本第99页“问题与练习”中的2~5题。

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