人教版选修35核裂变、核聚变、粒子和宇宙 第1课时 学案.doc

19.6核裂变19.7核聚变19.8粒子和宇宙学习目标：1.知道聚变反应的特点(重点)2了解聚变反应的条件(难点)3知道轻核聚变能够放出很多的能量，若能加以控制将为人类提供广阔的能源前景4初步了解粒子物理学的基础知识及恒星演化5了解、感受科学发展过程中蕴藏着的科学和人文精神.【知识补给】核裂变和核聚变一、核裂变1重核裂变（1）定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。（2）典型的裂变反应方程：（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。（4）临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及相应的质量。2核裂变的应用：原子弹、核电站（核反应堆）。3核电站（1）核燃料：铀棒（其中的）（2）慢化剂：使快中子减速成为慢中子（热中子），被铀核俘获，发生核裂变。常用慢化剂：石墨、重水、普通水（轻水）。慢化剂的原子核质量数应较小，以使中子与其碰撞后有较好的减速效果。使用石墨作为慢化剂是因为其不吸收中子，重水中的氘不易吸收中子，普通水中的氢核容易吸收中子。在可以制造高浓度的核燃料后，慢化剂一般使用普通水。（3）控制棒：调节中子数目，控制反应速度。镉吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插入深些，以多吸收中子，减缓链式反应的速度。（4）防护层：很厚的水泥防护层。（5）水或液态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，同时冷却反应堆。（6）反应堆放出的热使水变成水蒸气，推动汽轮发电机发电。二、核聚变1轻核聚变（1）定义：两个轻核结合成质量较大的核的核反应。（2）要使轻核发生聚变，必须把它们加热到很高的温度，使原子核具有足够的动能克服库仑斥力。因此，聚变又叫热核反应。（3）典型的聚变反应方程：（4）恒星就是一个巨大的热核反应堆。2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）轻核聚变更为安全、清洁。实现核聚变需要高温，一旦出现故障，高温不能维持，反应即自动终止。聚变反应堆比裂变反应堆生成的废物数量少，容易处理。3受控热核反应（1）产生高温的两种方案：磁约束和惯性约束。（2）环流器（托卡马克，tokamak）利用带电粒子在强磁场中受到的洛伦兹力约束反应物的性能最好的装置。能在短时间内实现受控热核反应，尚无法投入实用。练习题：下列说法中正确的是a太阳是宇宙的中心b太阳系中只存在太阳和它的八大行星c太阳系由太阳和若干行星及它们的卫星和彗星组成d以上说法都正确热核反应是一种理想能源的原因是a就平均每一个核子来说，热核反应比重核裂变时释放的能量多b对环境的放射性污染较裂变轻，且较容易处理c热核反应的原料在地球上储量丰富d热核反应的速度容易控制现在科学家正在设法寻找“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”组成的，则反粒子的符号是a he bhe che dhe核电站的核能来源于核的裂变，下列说法中正确的是a原子核中有92个质子、143个中子b的一种可能的裂变反应方程式为c是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短d反应后的核废料已不具有放射性，不需要进一步处理前不久，新华社评出2017年国际十大新闻：朝鲜核导试验半岛局势趋紧列第五。有关核反应方程，下列说法正确的是auth+he属于衰变bn+heo+h是衰变c核反应方程pox+he中的，x的中子个数为128d铀核裂变的核反应为uba+kr+2n“超导托卡马克”（east）是我国自行研制的可控热核反应实验装置。设该实验反应前氘核（）的质量为m1，氚核（）的质量为m2，反应后氦核（）的质量为m3，中子（）的质量为m4，真空中光速为c。下列说法中不正确的是a这种装置中发生的核反应方程式是b由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4c核反应放出的能量等于(m1+m2m3m4)c2d这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应方程有：（1）nsrxen（2）hen关于这两个方程的下列说法，正确的是a方程（1）中k10，方程（2）中d1b方程（2）是氢弹涉及的核反应方程c方程（1）属于轻核聚变 ）d方程（2）属于衰变【参考答案】ab【试题解析】由电荷数和质量数守恒可知（1）235+1=90+136+k，得k=10，（2）2+3=4+d，得d=1，故a正确；（1）属于重核裂变，是原子弹的一个反应方程式；（2）属于轻核聚变，是氢弹涉及的核反应方程。故b正确。【参考答案】c 太阳系中以太阳为中心，有行星绕太阳运行，有的行星还有卫星，除此外还有2 000多颗比较小的小行星和彗星等，所以叙述较完整的是c项。【名师点睛】太阳系（solar system）就是我们现在所在的恒星系统。它是以太阳为中心，和所有受到太阳引力约束的天体的集合体：8颗行星冥王星已被开除、至少165颗已知的卫星，和数以亿计的太阳系小天体。ab 原子核中有92个质子、143个中子，a正确；的一种可能的裂变反应方程式为，b正确；是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度后半衰期不变，c错误；反应后的核废料具有放射性，还需要进一步处理，d错误。a 衰变是重核自发的放出粒子的天然放射现象，其中粒子是，故a正确；是发现质子的原子核人工转变，故b错误；根据质量数守恒：y=2104=206，x中中子个数为20682=124，故c错误；铀核裂变属于重核裂变，不能自发进行，铀核裂变的核反应为，故d错误。b 可控热核反应装置中发生的核反应方程式是，a正确；核反应过程中质量数守恒，但