高中物理 第19章 原子核 第6节 核裂变课件 新人教版选修

成才之路 物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 选修3-5 原子核 第十九章 第六节 核裂变 第十九章 学习目标定位1 课堂情景切入2 知识自主梳理3 重点难点突破4 考点题型设计5 课 时 作 业 7 易错案例剖析6 学习目标定位 知道什么是裂变 了解铀核的裂变特点 知道重核裂变能放出能量，知道链式反应 了解核电站的工作原理 课堂情景切入 核能作为一种新型能源，在人类的发展过程中所起的作用 越来越重要。核反应堆中发生着怎样的核反应？ 知识自主梳理 1定义 使重核分裂成_的原子核的核反应叫重核的裂变 。 2核反应类型 重核的裂变只发生在_的核反应中，自然界不 会自发的产生。 重核的裂变 中等质量 人为控制 1定义 重核裂变产生的_使裂变反应一代接一代继续下去的 过程叫链式反应。 2条件 发生裂变物质的体积大于_或裂变物质的质量 大于_。 链式反应 中子 临界体积 临界质量 1核电站的工作原理 核电站的核心是_，其简化示意图如图所示。 各部分作用如下： (1)核燃料：反应堆使用浓缩铀(铀235占3%4%)制成 _作为核燃料，释放_。 核电站 核反应堆 铀棒核能 (2)减速剂：用_，使裂变中产生的中 子减速，以便被铀235吸收。 (3)控制棒：由吸收中子能力很强的_制成，用以控制 _。 (4)水泥防护层：反应堆外层是很厚的_，可防止射 线辐射出去。 (5)热交换器：靠_和_在反应堆内外的循 环流动，把产生的热量传输出去。 石墨、重水和普通水 镉 反应速度 水泥壁 水液态金属钠 2核电站与火电站相比有何优缺点 (1)优点：核电站消耗的燃料_。 作为核燃料的铀、钍等在地球上的可采储量_。 火电站烧煤要放出很多污染物，而核电站放出的污染物 要_。 (2)缺点：一旦核泄漏会造成严重的_。 核废料处理_。 很少 很大 少得多 核污染 比较困难 重点难点突破 一、重核的裂变及链式反应 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 形式。 (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23 个中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变就会不断 进行下去，释放出越来越多的核能。 (3)核能的释放：由于重核的核子的平均质量大于中等质量 原子核的核子的平均质量，因此，铀核裂变为中等质量的原子 核时，会发生质量亏损，释放核能。 2链式反应的条件 (1)要有足够浓度的235U； (2)要有足够数量的慢中子； (3)铀块的体积要大于临界体积。 3裂变反应的能量 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。一个铀235核裂变时释放的能量如果按200MeV估算， 1kg铀235全部裂变放出的能量相当于2800t标准煤完全燃烧时 释放的能量，裂变时能产生几百万度的高温。 答案：(1)不是 (2)不能 解析：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，只有达到链式反应的条件时，才会发生重核的裂变 。 二、核能的利用 1核武器 原子弹杀伤力强大的原因是核能在极短的时间内释放出来 。 2核电站 核电站是利用缓慢释放的核能来发电，这是核能的和平利 用。 如图所示为核电站工作流程示意图 3核反应堆 原子核的链式反应可以在人工控制下进行，使核能较平缓 地释放出来，这样释放的核能就可以为人类的和平建设服务， 裂变反应堆的结构和工作原理如下表所示： 特别提醒： 在利用核反应堆发电时，一定要注意安全防护，历史上曾 经有过核电站泄漏事故。 答案：镉有吸收中子的特性，减少中子的数目，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。 考点题型设计 对核裂变的理解 其中各粒子质量分别为 mU235.043 9u，mn1.008 67u， mSr89.907 7u，mXe135.907 2u， 质量亏损为 m(mUmn)(mSrmXe10mn)0.151 0u 可见铀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，由于核子平均质量小，会发生质量亏损，从而 释放出核能。 综上所述，选项D正确。 答案：D 核能的利用 易错案例剖析 A铀235容易吸收快中子发生裂变反应 B快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中 子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应 C控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入 深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些 D若要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些 ，使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就 会快一些 易错分析：不知道铀235容易吸收慢中子的特点而错选A项。不 理解反应堆的工作原理而错选D项。 正确解答：根据铀235的特点，它更容易吸收慢中子而发生裂变 ，A错误；在反应堆中减速剂的作用就是减少快中子能量从而 更易让