河北省涞水波峰中学人教版高中物理选修3-5导学案19.619.719.8裂变聚变粒子宇宙

§19．68裂变聚变粒子宇宙20172018学年第二学期第21号备课组长签字教研组长签字：________编写人：张春卯班级：第组姓名：___________如果心胸不似海，又怎能有海一样的事业。一、课前预习单【学习目标】1.知道什么是裂变、什么是聚变，了解裂变和聚变的特点．2．知道链式反应，并能计算裂变释放的核能．3．会写出聚变反应方程并能计算聚变释放的核能．4．了解基本粒子、夸克模型及宇宙的演化．【完成目标】目标一、核裂变1．定义：___________________________________________________．2．链式反应：当一个_____引起一个铀核裂变后，裂变中放出的中子再引起其他铀核裂变，且能不断继续下去，这种反应叫核裂变的链式反应．典型反应方程：___________________________________________3．链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于等于_________或裂变物质的质量大于等于临界质量．4.核电站(1)工作原理现以压水式反应堆核电站为例，讨论电站的工作原理，压水式反应堆核电站包括：压水堆本体，由蒸汽发生器、称压器、主泵构成的一回路系统，二回路系统，汽轮发电机组以及为支持系统正常运行并保证反应堆安全而设置的辅助系统，回路系统是蒸汽供应系统，将反应堆释放的内能，由冷却剂带到蒸汽发生器中，产生蒸汽；二回路系统是蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的系统，与常规火电厂汽轮发电系统基本相同．(2)核燃料：目前核电站反应堆以_____为燃料．(3)___________是核电站的心脏，它是一种用人工控制链式反应的装置，可以使核能较平缓地释放出来，裂变反应堆的结构和工作原理。目标二、核聚变1．定义：轻核结合成质量_____的核的反应．轻核聚变反应必须在________下进行，因此又叫热核反应．2．氢弹爆炸的核反应方程：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋__.3．在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变能释放更__的能量．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．太阳内部和许多恒星内部，温度高达107K以上，其反应就是________反应的实例．5.受控热核反应聚变与裂变相比有很多优点，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．目标三、粒子和宇宙1．“基本粒子”不基本在19世纪末，人们认为光子、____、_____和____是组成物质的不可再分的最基本的粒子，20世纪后半期，科学家发现质子、中子也有着自己的复杂结构，于是基本粒子不再“基本”．2．发现新粒子(1)新粒子：1932年发现正电子，1937年发现μ子，1947年发现K介子和π介子；以后又发现了质量比质子大的叫做_____．(2)反粒子：实验中发现，对应着许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质______的粒子，叫做反粒子．例如，电子的反粒是正电子，质子的反粒子是反质子等．(3)粒子分类：按照粒子与各种相互作用的关系分为三大类：______、轻子和________．3．夸克模型(1)什么是夸克：强子(质子、中子)有着自己复杂的结构，它们有更为基本的成分组成，科学家认为这种成分叫夸克．(2)分类：上夸克、_______、奇异夸克、粲夸克、_______、顶夸克共有六种，它们带的电荷分别为元电荷的_________.每种夸克都有对应的反夸克．(3)意义：夸克理论的最大突破是________不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷．(4)夸克禁闭：夸克不能以___________________，这种性质称为夸克的禁闭．4．宇宙的演化：宇宙起源于一次大爆炸，这种理论被称为宇宙________理论．5．恒星的演化恒星的最后归宿是：质量小于太阳质量的1.4倍的恒星会演变成_______，即体积很小，质量不太小的恒星；质量大于1.4倍小于2倍太阳质量的恒星，会演变成________；更大质量的恒星，会演变成“______”．二、课中探究单1、重点难点裂变、聚变释放的核能的计算．2、典例分析（1）、下列核反应中，表示核裂变的是（）（2）、下列关于聚变的说法中，正确的是（）A、要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功B、轻核聚变需要几百万摄氏度的高温，因此聚变又叫热核反应C、原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温，所以氢弹利用原子弹引发热核反应D、太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应【课堂总结】1.本节学到了哪些知识？2.本节学到了哪些方法和技能?三、达标检测单1．利用重核裂变释放原子核能时选用铀235，主要因为（）A．铀核可能分裂成三部分或四部分B．它裂变放出的核能比其他重核裂变时放出的要多C．能自动裂变，与体积无关D．它比较容易发生链式反应2．铀核裂变发生链式反应，下列说法中正确的是()A．只要有一个中子击中铀核，发生裂变，链式反应就肯定剧烈地进行，放出大量的核能B．虽然有第一个中子击中铀核，发生裂变，但链式反应仍可能中断C．链式反应能否继续进行，取决于铀燃料的体积D．链式反应能否继续进行，与外界条件无关3．关于铀核裂变，下列说法中正确的是（）A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两块B．铀核裂变时还能同时释放出2～3个中子C．为了使裂变的链式反应容易发生，最好用纯铀235D．铀块的体积对于产生链式反应无影响4．原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等．在下列核反应中，属于核裂变反应()A．B+n→Li+HeB．U→Th+HeC．N+He→O+HD．U+n→Ba+Kr+3n5．镉棒在核反应堆中的作用是()A．使快中子变慢中子B．使慢中子变快中子C．使反应速度加快D．控制反应速度，调节反应速度快慢6．一核反应方程为n+H→H+2.22MeV，下列说法中不正确的是（）A．n和H结合成H要释放2.22MeV核能B．该逆过程的反应式是H+γ→n+HC．把H分解成一个质子和一个中子至少要吸收2.22MeV的能量才行D．n和H结合成H要吸收2.22MeV核能7．原子弹和氢弹各是根据什么原理制造的（）A．都是重核的裂变原理B．都是轻核的裂变原理C．原子弹是根据聚变原理，氢弹是根据裂变原理D．原子弹是根据裂变原理，氢弹是根据聚变原理8．重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子能的两种主要方法，下列关于它们的说法中正确的是()A．裂变聚变过程都有质量亏损B．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加C．裂变过程质量有所增加，聚变过程质量有所亏损D．裂变聚变过程质量都有所增加9．现已建成的核电站利用的是()A．放射性元素衰变放出的能量B．人工放射性同位素放出的能量C．重核裂变放出的能量D．轻核聚变放出的能量10．要在短时间内释放巨大的原子能的途径，正确的有（）A．只有通过重核裂变反应这一途径B．惟一途径是通过轻核聚变反应C．利用天然放射元素的衰变反应D．只要在短时间内能够完成有质量亏损的核反应，都可以在短时间内释放巨大的原子能11、关于太阳辐射能的主要由来，下列说法中正确的是（）A．来自太阳中重元素裂变反应释放的核能B．来自太阳中轻元素聚