7　核聚变教学目标设计

江苏省响水中学高二物理导学案 主备人: 张学波 审核人:黄树林 编号:033

19.6

重核的裂变

核聚变

【学习目标】

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。会计算重核裂变过程中释放出的能量。

3.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。

【课前预学】

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 。

(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 。

(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 ,相应的质量叫作 。

2.核电站

(1)核燃料—— ,由浓缩铀制成。(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,235变成 ,以便让U俘获。

(4)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 。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 ;轻核聚变反应更为 。

我的疑问:

【课堂探究】

问题:为什么核裂变会释放巨大的能量?

问题:减速剂是为了让核反应速度加快还是让核反应速度减慢?

问题:(1)为什么核聚变能释放巨大的能量?

(2)相对于核裂变的应用,核聚变的应用有哪些优点?

聪明的人有长的耳朵和短的舌头

江苏省响水中学高二物理导学案 主备人: 张学波 审核人:黄树林 编号:033

例1.裂变反应是目前核能利用中常用的反应,以原子核U为燃料的反应堆中,U俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式,其中一种方式可表示为:Un→Xe+Sr+n。已知mU=235.0439 2u,mn=1.0087 u,mXe=138.9178 u,mSr=93.9154 u,已知1 u的质量对应的能量为9.3×10 MeV,求放出的能量。

例2.有一种聚变反应:四个氢核聚变成一个氦核,同时放出两个正电子。问: (1)该聚变反应释放多少能量? (2)若1 g氢完全聚变,能释放多少能量? (3)1 g氢完全聚变,释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的热能?(已知煤的燃烧值q=3.367×10

J/kg,氢核质量为1.008142 u,氦核质量为4.001509 u,1 u的质量对应的能量为931.5 MeV)

【达标检测】

1.(考查核的反应方程)下列核反应中,表示核裂变的是(

)。

A.U→Th+He B.C→N+e C.U+n→Ba+Kr+3n D.Be+He→C+n 2.(考查核聚变规律)关于聚变,以下说法正确的是(

)。

A.两个轻核聚合为质量较大的原子核放出的能量比裂变物质的一个原子核裂变时放出的能量大很多倍

B.同样质量的聚变物质发生聚变时放出的能量比同样质量的裂变物质裂变时释放的能量大很多倍

C.聚变反应的条件是聚变物质的体积要大于临界体积

D.发生裂变反应时原子核必须有足够大的动能

3.(考查核聚变)一个氘核和一个氚核发生聚变,其核反应方程是H+H→He+n,其中氘核的质量mD=2.014102 u、氚核的质量mT=3.016050 u、氦核的质量mα=4.002603 u、中子的质量mn=1.008665 u,1 u=1.6606×10-27 kg,e=1.6022×10-19 C,求该核反应所释放的能量。

我的收获:

聪明的人有长的耳朵和短的舌头