7　核聚变PPT及专用教学设计内容

总课题

核裂变

总课时

1 第1课时

课题

核裂变

课型

新授课

知识与技能

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。

3. 会计算重核裂变过程中释放出的能量。

教

学

4. 知道核反应堆的组成和原理。

目

过程与方法

标

通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力。

情感、态度与价值观

激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。

教学

1．链式反应及其释放核能的计算。

重点

2．重核裂变的核反应方程式的书写。

教学

通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数难点

较小的原子核释放能量这一结论。

学法

指导

自主阅读、合作探究、精讲精练、

教

学

过

程

师

生

互

动

补充内容或错题订正

任务一

核裂变

一、核裂变

核裂变的定义：

铀核的典型的裂变：

链式反应的定义：

链式反应发生的条件及原因：

二、课堂探究

1、mu=390.3139×10-27kg，

mn=1.6749×10-27kg mBa=234.0016×10-27kg，

mKr=152.6047×10-27kg。

求铀核裂变过程中释放出的能量为多少？

[来源学科网ZXXK][来源:Zxxk.Com]

2、试求要想得到1kg铀235全部裂变放出的能量，要完全燃烧多

少质量标准煤？

3、已知铀核质量为235.0439u，氙核质量为135.9072u，锶核质量为89.9077u，

中子质量为1.0087u。浓缩铀中铀235的含量占2%。每年按365天计算，

一座100万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀？（其中u为原子质量单

位，大小为碳原子质量的十二分之一，一般记为1u=1.66 ×10－27kg。）

提示：一个铀235裂变放出的能量是多少？核电站每年放出的热

量是多少？需要铀235的质量是多少？需要浓缩铀的质量是多

少？

三、核电站

[来源学科网Z,X,X,K]

四、课堂小结

1、重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的

过程是核裂变。

2、当一个中子引起一个铀核裂变后裂变的中子再引起其他铀核裂变的核

反应叫链式反应。

3、学会了计算核裂变释放的能量。

4、知道了裂变反应堆的工作原理。

五、课堂练习

1、关于裂变反应,下列说法中正确的是(

)

A.用中子轰击铀核发生裂变,一定分裂为质量差不多的两块

B.铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量

C.铀核发生裂变时可能产生二､三或四部分

D.所有重核元素用中子轰击均能发生裂变反应

2、为使链式反应平稳进行,可采用下列的办法(

)

A.铀块可分制成任何的体积

B.铀核裂变释放的中子可直接去轰击另外的铀核

C.通过慢化剂将产生的中子减速

D.用镉棒可作为慢化剂使中子减速

3、裂变反应中释放的能量来自于(

)

A.核子消失转化为能量

B.原子中电子与原子核的电势能减小

C.入射的中子消失转化为能量

D.原子核的比结合能变大,释放出能量

4、裂变反应中释放的能量来自于(

)

A.核子消失转化为能量

B.原子中电子与原子核的电势能减小

C.入射的中子消失转化为能量

D.原子核的比结合能变大,释放出能量

5、镉棒在反应堆中所起的作用(

)

A.使快中子变成慢中子

B.使慢中子变成快中子

C.使反应速度加快

D.控制反应速度,调节反应速度的快慢

6、1个铀235吸收1个中子发生核反应时,大约放出196 MeV的能量,则1

g纯铀235完全发生反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常

数)(

)

A.NA×196 MeV

B.235NA×196 MeV

C.235×196 MeV

D.

NA196MeV

235

7、原子反应堆的功率为104 kW,1 h消耗的核燃料为8.75 g,已知一个铀235

裂变时放出200 MeV的核能,求该铀燃料中铀235所占的百分比.

8、已知一个铀235核裂变时能释放200 MeV的能量,问1 kg铀完全裂变

能释放多少能量?相当于多少吨燃烧值为2.94×107 J/kg的煤所放出的能量?

六、课后作业

9、在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。

（1）设碰撞前种子的动能是E0，经过一次碰撞，中子失去的动能是多少？

（2）至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于E－0 × 106？