（新课标）2018-2019学年高考物理 主题三 原子与原子核 3.3 原子核 3.3.7-3.3.8 核聚变 粒子和宇宙课件 新人教版选修3-5.ppt

3.3.7核聚变3.3.8粒子和宇宙,质量较大,能量,3.条件：要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到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，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，温度高达开尔文，因此聚变又叫。4.应用：目前，热核反应主要用在核武器上，那就是，需要用爆炸产生的高温高压引发核爆炸。5.太阳能：太阳的主要成分是，太阳中心温度可达1.5107K，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释放的核能。,10-15,库仑斥力,几百万,热核反应,氢弹,原子弹,氢,聚变,思考判断,(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)热核反应主要用在核武器上，那就是原子弹。()答案(1)(2)(3),二、受控热核反应1.聚变的优点：第一：轻核聚变产能效率高。第二：地球上聚变燃料的储量丰富。第三：轻核聚变更为安全、清洁，控制温度，可控制反应，而且生成的废物数量少、易处理。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。(2)惯性约束：聚变物质因自身的惯性，在极短时间内来不及扩散就完成了核反应，在惯性约束下，用从各个方向照射反应物，使它们“挤”在一起发生反应。,环流器,激光,思考判断,(1)轻核聚变比裂变更安全、清洁。()(2)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。()(3)现在已经实现了技术突破，能够稳定地输出聚变能。()答案(1)(2)(3),三、粒子和宇宙1.基本粒子不基本(1)19世纪末，人们都认为、电子、和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子。(2)随着科学的发展，科学家们发现了很多的新粒子都不是由质子、中子、电子组成的，又发现等本身也有自己的复杂结构。,光子,质子,质子、中子,2.发现新粒子,(1)新粒子：1932年发现了，1937年发现了，1947年发现了和及以后的质量比质子的质量大的。(2)粒子的分类：按照的不同关系，可将粒子分为三大类：、和。(3)夸克模型的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型，认为强子是由更基本的成分组成，这种成分叫作。夸克模型指出电子电荷不再是电荷的最小单位，即存在。,正电子,子,K介子,介子,超子,粒子与各种相互作用,强子,轻子,媒介子,夸克,分数电荷,3.宇宙和恒星的演化,夸克、轻子、胶子,强子,轻子,核合成,中性的氢原子,恒星和星系,星云团,氦核,中子星,思考判断,(1)质子、中子不能再分。()(2)夸克的带电量是电子电荷的整数倍。()(3)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的阶段。()答案(1)(2)(3),核聚变的特点及应用,(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)在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。(3)热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。(4)普遍性：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。,1.核聚变的特点,要点归纳,2.核聚变的应用,(1)核武器氢弹：一种不需要人工控制的轻核聚变反应装置。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。(2)可控热核反应：目前处于探索阶段。,3.重核裂变与轻核聚变的区别,例1关于核聚变的说法正确的是(),A.聚变是裂变的逆反应B.如果裂变释放能量，则聚变反应一定吸收能量C.聚变反应须将热核燃料加热到数百万度以上的温度，显然是吸热反应D.聚变和裂变都可以释放出巨大的能量审题指导(1)聚变反应和裂变反应的定义。(2)吸能和放能的判断依据。(3)聚变反应的条件。,精典示例,解析从形式上看聚变和裂变好像是互逆反应，其实不然，两者的反应物和生成物全然不同，裂变是重核分裂成中等核，而聚变是两个轻核聚合为质量较大的轻核，两者不可能互为逆反应，选项A错误；聚变和裂变反应的质量都发生了亏损，故都是放能反应，要放出巨大的能量，选项B错误，D正确；聚变反应须将热核燃料加热到数百万度以上的温度，但一旦反应进行，自身释放的巨大能量足以提供高温使反应继续进行，故聚变反应是放能反应，选项C错误。答案D,针对训练1关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是(),A.一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多B.聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大C.聚变反应中粒子的比结合能变小D.聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加解析在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多，但平均每个核子释放的能量一定大，故选项A错误、B正确；由于聚变反应中释放出巨大能量，则比结合能一定增加，质量发生亏损，故选项C、D错误。答案B,粒子的分类和夸克模型,1.粒子的分类,要点归纳,2.夸克模型,(1)夸克的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型，认为强子是由夸克构成的。(2)夸克的种类：上夸克(u)、下夸克(d)、奇异夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)。,精典示例,审题指导解答本