高二物理人教版選修35核裂變

1、核裂變重/難點(diǎn)重點(diǎn)：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及其釋放核能的計(jì)算；重核裂變的核反應(yīng)方程式的書寫。難點(diǎn)：通過核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)的關(guān)系，推理得出由質(zhì)量數(shù)較大的原子核分裂成質(zhì)量數(shù)較小的原子核釋放能量這一結(jié)論。重/難點(diǎn)分析重點(diǎn)分析：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積。鈾核裂變的產(chǎn)物不同，釋放的能量也不同。難點(diǎn)分析：不是所有的核反應(yīng)都能放出核能，有的核反應(yīng)， 反應(yīng)后生成物的質(zhì)量比反應(yīng)前的質(zhì)量大，這樣的核反應(yīng)不放出能量，反而在反應(yīng)過程中要吸收大量的能量。只有重核裂變和輕核聚變能放出大量的能量。突破策略（一）引入新課教師：大家都

2、知道在第二次世界大戰(zhàn)即將結(jié)束的時(shí)候，美國于1945年8月6日、9日先后在日本的廣島、長(zhǎng)崎上空投下了兩顆原子彈，剎那間，這兩座曾經(jīng)十分美麗的城市變成一片廢墟大家還知道目前世界上有少數(shù)國家建成了許多核電站，我國也相繼建成了浙江秦山核電站和廣東大亞灣核電站等。我想，現(xiàn)在大家一定想知道原子彈爆炸及核發(fā)電的原理，那么，我們這節(jié)課就來學(xué)習(xí)裂變，通過學(xué)習(xí)，大家就會(huì)對(duì)上述問題有初步的了解。播放VCD光碟，展示原子彈爆炸的過程及原子彈爆炸后形成的慘景的片段。學(xué)生：觀看原子彈爆炸的過程，并形成裂變能放出巨大能量的初步認(rèn)識(shí)。點(diǎn)評(píng)：激發(fā)起學(xué)生主動(dòng)探求知識(shí)的欲望，從而為下一步進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。（二）進(jìn)行新

3、課1核裂變（fission）提問：核裂變的特點(diǎn)是什么？讓學(xué)生閱讀課本核裂變部分內(nèi)容，分小組討論。每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。學(xué)生回答：重核分裂成質(zhì)量較小的核的反應(yīng)，稱為裂變。教師總結(jié)：重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為裂變。提問：是不是所有的核裂變都能放出核能？讓學(xué)生閱讀有關(guān)核子平均質(zhì)量的補(bǔ)充材料。分小組討論。每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。學(xué)生回答：只有核子平均質(zhì)量減小的核反應(yīng)才能放出核能。點(diǎn)評(píng)：有利于培養(yǎng)學(xué)生合作式學(xué)習(xí)的能力。知識(shí)總結(jié)：不是所有的核反應(yīng)都能放出核能，有的核反應(yīng)，反應(yīng)后生成物的質(zhì)量比反應(yīng)前的質(zhì)量大，這樣的核反應(yīng)不放出能量，反而在反應(yīng)過程中要吸收大量

4、的能量。只有重核裂變和輕核聚變能放出大量的能量。點(diǎn)評(píng)：個(gè)人及小組的競(jìng)爭(zhēng)，活躍課堂氣氛，激活學(xué)生思維，增加學(xué)習(xí)的趣味性。2、鈾核的裂變（1）鈾核的裂變的一種典型反應(yīng)。提問：鈾核的裂變的產(chǎn)物是多樣的，最典型的一種核反應(yīng)方程式是什么樣的？讓學(xué)生閱讀課本核裂變部分內(nèi)容分小組討論每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。學(xué)生回答：（2）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：提問：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)chain reaction是怎樣進(jìn)行的？學(xué)生回答：這種由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。點(diǎn)評(píng)：學(xué)生用自己的語言敘述，基本正確即可。（3）臨界體積（臨界質(zhì)量）：提問：什么是臨界體積（臨界質(zhì)量）？學(xué)生回答：通常

5、把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積，相應(yīng)的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量。（4）裂變反應(yīng)中的能量的計(jì)算。裂變前的質(zhì)量：kg， kg裂變后的質(zhì)量：kg，kg，kg，學(xué)生計(jì)算：質(zhì)量虧損：kg，J=201MeV知識(shí)總結(jié)：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積。鈾核裂變的產(chǎn)物不同，釋放的能量也不同。 3、核電站提問：核反應(yīng)堆各組成部分在核反應(yīng)中起什么作用？讓學(xué)生閱讀課本核電站部分內(nèi)容，分小組討論。每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。學(xué)生回答：鈾棒由濃縮鈾制成，作為核燃料。學(xué)生回答：控制棒由鎘做成，用來控制反

6、應(yīng)速度。學(xué)生回答：減速劑由石墨、重水或普通水（有時(shí)叫輕水）做成，用來跟快中子碰撞，使快中子能量減少，變成慢中子，以便讓U235俘獲。學(xué)生回答：冷卻劑由水或液態(tài)的金屬鈉等流體做成，在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流動(dòng)，把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳輸出，確保反應(yīng)堆的安全。學(xué)生回答：水泥防護(hù)層用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線，防止核輻射。教師（提問）：核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)？學(xué)生回答：優(yōu)點(diǎn)：污染??；可采儲(chǔ)量大；比較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：一旦核泄漏會(huì)造成嚴(yán)重的核污染；核廢料處理困難。點(diǎn)評(píng)：學(xué)生用自己的語言敘述，基本正確即可。教師（補(bǔ)充）：了解常用裂變反應(yīng)堆的類型：秦山二期、大亞灣二期是壓水堆，秦山三期是沸水堆。例1、下列核反應(yīng)中，表示核裂變

7、的是（ ）A、B、C、D、解析：核反應(yīng)中有四種不同類型的核反應(yīng)，它們分別是衰變、人工轉(zhuǎn)變、重核裂變、輕核聚變。其中衰變中有衰變、衰變等。是衰變，是衰變，是人工轉(zhuǎn)變，只的C選項(xiàng)是重核裂變。點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生的擴(kuò)散性思維。例2、秦山核電站第一期工程裝機(jī)容量為30萬kW，如果1g鈾235完全裂變時(shí)產(chǎn)生的能量為，并且假定產(chǎn)生的能量都變成了電能，那么，每年要消耗多少鈾235?（一年按365天計(jì)算）解析：核電站每天的發(fā)電量為W=Pt=3×108×24×3600 J=J。每年的發(fā)電量=365W=9.46×1015 J，而1 g鈾完全裂變時(shí)產(chǎn)生的能量為J。所以，每年消耗的鈾的量為點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生推理及公式演算的能力。注意速度單位的換算，運(yùn)算過程中帶單位運(yùn)算。適當(dāng)進(jìn)行愛國主義教育。突破反思本堂課的學(xué)習(xí)主要采用讓學(xué)生自學(xué)閱讀、小組相互交流、師生共同概括，學(xué)生討論等方式來組織教學(xué)，主要培養(yǎng)學(xué)生合作式學(xué)習(xí)的能力，自主學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣。讓學(xué)生