34裂變和聚變匯總課件

新課導入新課導入什么是裂變？什么是聚變？讓我們通過這節(jié)課來學習一下有關(guān)的知識吧??！什么是裂變？什么是聚變？4.裂變和聚變第三章核能4.裂變和聚變第三章核能教學目標1.知識與能力

知道重核的裂變和鏈式反應(yīng)及條件。知道核反應(yīng)堆和核電站。教學目標1.知識與能力知道重核的裂變和鏈式反應(yīng)及條件。2.過程與方法

通過輕核的聚變反應(yīng)，了解聚變相對其他能源的優(yōu)點。

了解裂變和聚變的應(yīng)用，感受前輩科學家不惜努力的獻身精神和人格魅力。3.情感態(tài)度與價值觀2.過程與方法通過輕核的聚變反應(yīng)，了解聚變相對其他能源重核的裂變和鏈式反應(yīng)。教學重難點重核的裂變和鏈式反應(yīng)。教學重難點1、核裂變2、核聚變和受控熱核反應(yīng)本節(jié)導航1、核裂變2、核聚變和受控熱核反應(yīng)本節(jié)導航1、核裂變1、核裂變回顧核反應(yīng)中的能量變化吸收能量放出能量氘核2.2MeV（）氘核中子質(zhì)子2.2MeV（）中子質(zhì)子回顧核反應(yīng)中的能量變化吸收能量放出能量氘核2.2MeV（核聚變平均給合能核子的平均給合能隨質(zhì)量數(shù)的變化核聚變平均給合能核子的平均給合能隨質(zhì)量數(shù)的變化

物理學中把重核分裂成兩個較輕的核時，釋放出核能的反應(yīng)叫做核裂變．裂變+物理學中把重核分裂成兩個較輕的核時，釋放出核能平均給合能核子的平均給合能隨質(zhì)量數(shù)的變化平均給合能核子的平均給合能隨質(zhì)量數(shù)的變化核裂變與鏈式反應(yīng)鈾核裂變（核反應(yīng)方程）一般來說，一個鈾核裂變要放出2~3個中子。這些中子又會引起新的裂變、釋放更多的能量鏈式反應(yīng)核裂變與鏈式反應(yīng)鈾核裂變（核反應(yīng)方程）一般來說，一個鈾核裂變1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時釋放的能量．1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時鏈式反應(yīng)的應(yīng)用——原子彈鏈式反應(yīng)的應(yīng)用——原子彈

原子彈裝藥重6.1千克，TNT當量2.2萬噸，試驗中產(chǎn)生了上千萬度的高溫和數(shù)百億個大氣壓，致使一座30米高的鐵塔被熔化為氣體，并在地面上形成一個巨大的彈坑．鏈式反應(yīng)的應(yīng)用——原子彈

在半徑為400米的范圍內(nèi)，沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質(zhì)，半徑為1600米的范圍內(nèi)，所有的動物全部死亡．

“原子彈之父”奧本海默在核爆觀測站里感到十分震驚，他想起了印度一首古詩：“漫天奇光異彩，有如圣靈逞威，只有一千個太陽，才能與其爭輝．我是死神，我是世界的毀滅者．”原子彈裝藥重6.1千克，TNT當量2.2萬噸美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀傷．在長崎投擲的原子彈爆炸后形成的蘑菇狀云團，爆炸產(chǎn)生的氣流、煙塵直沖云天，高達12英里多．廣島市區(qū)80%的建筑化為灰燼，64000人喪生，72000人受傷，傷亡總?cè)藬?shù)占全市總?cè)丝诘?3%．長崎市60%的建筑物被摧毀，傷亡共86000人，占全市37%．鏈式反應(yīng)的應(yīng)用——原子彈在山田須磨子（一位當年的爆炸目擊者）的一幅畫：在遙遠的廣島上空，原子彈爆炸后發(fā)出彩虹一般絢麗的光芒美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀傷．在長崎投擲的原動畫：重核裂變動畫：重核裂變2、核聚變和受控核熱反應(yīng)2、核聚變和受控核熱反應(yīng)把兩個輕核聚合成較重的核時，釋放出核能的反應(yīng)叫做核聚變．聚變+把兩個輕核聚合成較重的核時，釋放出核能的反應(yīng)核聚變與熱核反應(yīng)

核聚變是指由輕核，主要是指氘或氚核，在一定條件下（如超高溫高壓），發(fā)生聚合作用，生成新的重核，并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應(yīng)，這種反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)．核聚變與熱核反應(yīng)核聚變是指由輕核，主要是指氘或氚核，核聚變沒有核裂變的放射污染等環(huán)境問題，而且其原料來源幾乎取之不盡，是最理想的能源方式。熱核反應(yīng)在宇宙中是很普遍的現(xiàn)象，在太陽和許多恒星內(nèi)部，溫度都高達1千萬攝氏度以上，在那熱核反應(yīng)激烈地進行著．核聚變沒有核裂變的放射污染等環(huán)境問題，而且其原料來源幾乎人工的熱核反應(yīng)可以通過原子彈爆炸時產(chǎn)生的高溫來達到，氫彈就是這樣制成的．人工的熱核反應(yīng)可以通過原子彈爆炸時產(chǎn)生的高溫來達到，氫彈太陽太陽聚變與裂變能D3He4HeTULi聚變裂變聚變能裂變能原子質(zhì)量平均結(jié)合能聚變與裂變能D3He4HeTULi聚變裂變聚變能裂變能原子質(zhì)D+T=n+4HeD+T=p+3He核聚變反應(yīng)D+T=n+4He核聚變反應(yīng)受控熱核聚變10克氘＋15克氚人一生所需能源500升海水含10克氘無環(huán)境污染及長壽命放射性廢料受控熱核聚變10克氘＋15克氚人一生所需能源勞遜判據(jù)（Q＝1）T>10keV（1億度）nt>3x1020m-3s聚變需要億度高溫勞遜判據(jù)（Q＝1）聚變需要億度高溫勞倫斯利弗莫爾國家實驗室鳥瞰圖勞倫斯利弗莫爾國家實驗室鳥瞰圖美國國家點火裝置實驗室的俯視圖美國國家點火裝置實驗室的俯視圖點火裝置的一個三層結(jié)構(gòu)這張照片顯示的點火裝置的一個三層結(jié)構(gòu)，其中裝有重26.4萬磅，直徑10米的靶室。點火裝置的一個三層結(jié)構(gòu)這張照片顯示的點火裝置課堂小結(jié)1.核裂變：2.核聚變：鈾核裂變（核反應(yīng)方程）D+T=n+4HeD+T=p+3He課堂小結(jié)1.核裂變：2.核聚變：鈾核裂變（核反應(yīng)方程）D課堂練習1、水（包括海水）是未來的“煤炭”，能從根本上解決人類能源問題。這是指

（填“氫能”、“核能”、“氫能和核能”）和利用。請說明理由。答案一：核能因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大量的核能。答案二：核能和氫能因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大量的核能。氫能有便于儲存與運輸?shù)膬?yōu)點，也可以為解決能源問題做出貢獻。課堂練習1、水（包括海水）是未來的“煤炭”，能從根本上解決人2、在下列4個核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是（）

ABCD解析：由核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可得各個選項中的x分別為正電子、α粒子、質(zhì)子、中子C2、在下列4個核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是（）3、靜止的鋰核（Li）俘獲一個速度為7.7×106m/s的中子，發(fā)生核反應(yīng)后若只了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核（產(chǎn)生He），它的速度大小是8.0×106m/s，方向與反應(yīng)前的中子速度方向相同。（1）寫出此核反應(yīng)的方程式；（2）求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個粒子的速度大小及方向；（3）此反應(yīng)過程中是否發(fā)生了質(zhì)量虧損，說明依據(jù)。3、靜止的鋰核（Li）俘獲一個速度為7.7×106m34裂變和聚變匯總課件4、原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當氖等離子體被加熱到適當高溫時，氖核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為（），由平衡條件可知A.k=1,d=4B.k=2,d=2C.k=1,d=6D.k=2,d=3B由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，分別有，解得

k=2，d=2。正確選項為B。

4、原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當氖等離子體5、放射性同位素針232經(jīng)αβ衰變會生成氧，其衰變方程為（）Rn+xα+yβ，其中A.x=1,y=3 B.x=2,y=3C.x=3,y＝1 D.x=3,y=2ThRn+xα+yβ

由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y可解得：x=3、

y=2D5、放射性同位素針232經(jīng)αβ衰變會生成氧，其衰變方程為（6、下列說法正確的是（）A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太短D．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加D解析：基礎(chǔ)知識記憶6、下列說法正確的是（）D解析：基礎(chǔ)知識記憶7、某放射性元素經(jīng)過6次α衰變和8次β衰變，生成了新核．則新核和原來的原子核相比（）A．質(zhì)子數(shù)減少了12B．質(zhì)子數(shù)減少了20C．中子數(shù)減少了14D．核子數(shù)減少了24D解析：兩種衰變形式的理解7、某放射性元素經(jīng)過6次α衰變和8次β衰變，生成了新核．則高考鏈接

1、“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（稱為母核）俘獲一個核外電子，使其內(nèi)部的一個質(zhì)子變?yōu)橹凶?，并放出一個中微子，從而變成一個新核（稱為子核）的過程。中微子的質(zhì)量遠小于質(zhì)子的質(zhì)量，且不帶電，很難被探測到，人們最早就是通過核的反沖而間接證明中微子的存在的，一個靜止的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲”，衰變?yōu)樽雍瞬⒎懦鲋形⒆?，下面說法正確的是（）A．母核的質(zhì)量數(shù)等于子核的質(zhì)量數(shù)B．母核的電荷數(shù)大于子核的電荷數(shù)C．子核的動量與中微子的動量相同D．子核的動能大于中微子的動能D高考鏈接1、“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形解析：由于中微子的質(zhì)量遠小于質(zhì)子的質(zhì)量，所以母核的質(zhì)量數(shù)等于子核的質(zhì)量數(shù)，A正確。由于中微子不帶電，由電荷守恒，B不正確。由動量守恒定律，一個靜止的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲”，衰變?yōu)樽雍瞬⒎懦鲋形⒆樱鼈兊膭恿糠謩e是P子核、P中微子，滿足P子核+P中微子=0，動量是矢量，P子核和P中微子方向相反，C不正確。動能，子核與中微子的動量大小相等，中微子的質(zhì)量小，所以D不正確。解析：由于中微子的質(zhì)量遠小于質(zhì)子的質(zhì)量，所以母核的質(zhì)量數(shù)等于2、2006年5月20日，由中科院等離子體物理研究所設(shè)計、研制的世界上第一個全超導托卡馬克（ExperimentalAdvancedSuperconductingTokamak,

EAST）核聚變實驗裝置（俗稱“人造小太陽”）調(diào)試成功，等離子體穩(wěn)定運行的時間可達16分鐘，是迄今為止世界上能讓等離子體運行時間最長的“人造太陽”實驗裝置。這種EAST核聚變實驗裝置之所以稱作“人造太陽”，是因為這個裝置產(chǎn)生能量的原理和太陽產(chǎn)生能量的原理一樣。其核反應(yīng)方程是 C．解析：太陽內(nèi)部發(fā)生的是聚變反應(yīng)2、2006年5月20日，由中科院等離子體物理研究所設(shè)計、研3、衰變是原子核放出微粒（如α、β、γ等）而變成新的核的過程；聚變指輕核合并成較大的核的反應(yīng)；而重核分裂成質(zhì)量較小的兩個核或多個核則是裂變。選C。C3、衰變是原子核放出微粒（如α、β、γ等）而變成新的核的過程習題解答1.解：每個重核裂變時放出多個中子，這些種子將引發(fā)更多的重核發(fā)生裂變使鏈式反應(yīng)成為可能。習題解答1.解：34裂變和聚變匯總課件新課導入新課導入什么是裂變？什么是聚變？讓我們通過這節(jié)課來學習一下有關(guān)的知識吧??！什么是裂變？什么是聚變？4.裂變和聚變第三章核能4.裂變和聚變第三章核能教學目標1.知識與能力

知道重核的裂變和鏈式反應(yīng)及條件。知道核反應(yīng)堆和核電站。教學目標1.知識與能力知道重核的裂變和鏈式反應(yīng)及條件。2.過程與方法

通過輕核的聚變反應(yīng)，了解聚變相對其他能源的優(yōu)點。

了解裂變和聚變的應(yīng)用，感受前輩科學家不惜努力的獻身精神和人格魅力。3.情感態(tài)度與價值觀2.過程與方法通過輕核的聚變反應(yīng)，了解聚變相對其他能源重核的裂變和鏈式反應(yīng)。教學重難點重核的裂變和鏈式反應(yīng)。教學重難點1、核裂變2、核聚變和受控熱核反應(yīng)本節(jié)導航1、核裂變2、核聚變和受控熱核反應(yīng)本節(jié)導航1、核裂變1、核裂變回顧核反應(yīng)中的能量變化吸收能量放出能量氘核2.2MeV（）氘核中子質(zhì)子2.2MeV（）中子質(zhì)子回顧核反應(yīng)中的能量變化吸收能量放出能量氘核2.2MeV（核聚變平均給合能核子的平均給合能隨質(zhì)量數(shù)的變化核聚變平均給合能核子的平均給合能隨質(zhì)量數(shù)的變化

物理學中把重核分裂成兩個較輕的核時，釋放出核能的反應(yīng)叫做核裂變．裂變+物理學中把重核分裂成兩個較輕的核時，釋放出核能平均給合能核子的平均給合能隨質(zhì)量數(shù)的變化平均給合能核子的平均給合能隨質(zhì)量數(shù)的變化核裂變與鏈式反應(yīng)鈾核裂變（核反應(yīng)方程）一般來說，一個鈾核裂變要放出2~3個中子。這些中子又會引起新的裂變、釋放更多的能量鏈式反應(yīng)核裂變與鏈式反應(yīng)鈾核裂變（核反應(yīng)方程）一般來說，一個鈾核裂變1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時釋放的能量．1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時鏈式反應(yīng)的應(yīng)用——原子彈鏈式反應(yīng)的應(yīng)用——原子彈

原子彈裝藥重6.1千克，TNT當量2.2萬噸，試驗中產(chǎn)生了上千萬度的高溫和數(shù)百億個大氣壓，致使一座30米高的鐵塔被熔化為氣體，并在地面上形成一個巨大的彈坑．鏈式反應(yīng)的應(yīng)用——原子彈

在半徑為400米的范圍內(nèi)，沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質(zhì)，半徑為1600米的范圍內(nèi)，所有的動物全部死亡．

“原子彈之父”奧本海默在核爆觀測站里感到十分震驚，他想起了印度一首古詩：“漫天奇光異彩，有如圣靈逞威，只有一千個太陽，才能與其爭輝．我是死神，我是世界的毀滅者．”原子彈裝藥重6.1千克，TNT當量2.2萬噸美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀傷．在長崎投擲的原子彈爆炸后形成的蘑菇狀云團，爆炸產(chǎn)生的氣流、煙塵直沖云天，高達12英里多．廣島市區(qū)80%的建筑化為灰燼，64000人喪生，72000人受傷，傷亡總?cè)藬?shù)占全市總?cè)丝诘?3%．長崎市60%的建筑物被摧毀，傷亡共86000人，占全市37%．鏈式反應(yīng)的應(yīng)用——原子彈在山田須磨子（一位當年的爆炸目擊者）的一幅畫：在遙遠的廣島上空，原子彈爆炸后發(fā)出彩虹一般絢麗的光芒美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀傷．在長崎投擲的原動畫：重核裂變動畫：重核裂變2、核聚變和受控核熱反應(yīng)2、核聚變和受控核熱反應(yīng)把兩個輕核聚合成較重的核時，釋放出核能的反應(yīng)叫做核聚變．聚變+把兩個輕核聚合成較重的核時，釋放出核能的反應(yīng)核聚變與熱核反應(yīng)

核聚變是指由輕核，主要是指氘或氚核，在一定條件下（如超高溫高壓），發(fā)生聚合作用，生成新的重核，并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應(yīng)，這種反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)．核聚變與熱核反應(yīng)核聚變是指由輕核，主要是指氘或氚核，核聚變沒有核裂變的放射污染等環(huán)境問題，而且其原料來源幾乎取之不盡，是最理想的能源方式。熱核反應(yīng)在宇宙中是很普遍的現(xiàn)象，在太陽和許多恒星內(nèi)部，溫度都高達1千萬攝氏度以上，在那熱核反應(yīng)激烈地進行著．核聚變沒有核裂變的放射污染等環(huán)境問題，而且其原料來源幾乎人工的熱核反應(yīng)可以通過原子彈爆炸時產(chǎn)生的高溫來達到，氫彈就是這樣制成的．人工的熱核反應(yīng)可以通過原子彈爆炸時產(chǎn)生的高溫來達到，氫彈太陽太陽聚變與裂變能D3He4HeTULi聚變裂變聚變能裂變能原子質(zhì)量平均結(jié)合能聚變與裂變能D3He4HeTULi聚變裂變聚變能裂變能原子質(zhì)D+T=n+4HeD+T=p+3He核聚變反應(yīng)D+T=n+4He核聚變反應(yīng)受控熱核聚變10克氘＋15克氚人一生所需能源500升海水含10克氘無環(huán)境污染及長壽命放射性廢料受控熱核聚變10克氘＋15克氚人一生所需能源勞遜判據(jù)（Q＝1）T>10keV（1億度）nt>3x1020m-3s聚變需要億度高溫勞遜判據(jù)（Q＝1）聚變需要億度高溫勞倫斯利弗莫爾國家實驗室鳥瞰圖勞倫斯利弗莫爾國家實驗室鳥瞰圖美國國家點火裝置實驗室的俯視圖美國國家點火裝置實驗室的俯視圖點火裝置的一個三層結(jié)構(gòu)這張照片顯示的點火裝置的一個三層結(jié)構(gòu)，其中裝有重26.4萬磅，直徑10米的靶室。點火裝置的一個三層結(jié)構(gòu)這張照片顯示的點火裝置課堂小結(jié)1.核裂變：2.核聚變：鈾核裂變（核反應(yīng)方程）D+T=n+4HeD+T=p+3He課堂小結(jié)1.核裂變：2.核聚變：鈾核裂變（核反應(yīng)方程）D課堂練習1、水（包括海水）是未來的“煤炭”，能從根本上解決人類能源問題。這是指

（填“氫能”、“核能”、“氫能和核能”）和利用。請說明理由。答案一：核能因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大量的核能。答案二：核能和氫能因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大量的核能。氫能有便于儲存與運輸?shù)膬?yōu)點，也可以為解決能源問題做出貢獻。課堂練習1、水（包括海水）是未來的“煤炭”，能從根本上解決人2、在下列4個核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是（）

ABCD解析：由核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可得各個選項中的x分別為正電子、α粒子、質(zhì)子、中子C2、在下列4個核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是（）3、靜止的鋰核（Li）俘獲一個速度為7.7×106m/s的中子，發(fā)生核反應(yīng)后若只了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核（產(chǎn)生He），它的速度大小是8.0×106m/s，方向與反應(yīng)前的中子速度方向相同。（1）寫出此核反應(yīng)的方程式；（2）求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個粒子的速度大小及方向；（3）此反應(yīng)過程中是否發(fā)生了質(zhì)量虧損，說明依據(jù)。3、靜止的鋰核（Li）俘獲一個速度為7.7×106m34裂變和聚變匯總課件4、原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當氖等離子體被加熱到適當高溫時，氖核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為（），由平衡條件可知A.k=1,d=4B.k=2,d=2C.k=1,d=6D.k=2,d=3B由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，分別有，解得

k=2，d=2。正確選項為B。

4、原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當氖等離子體5、放射性同位素針232經(jīng)αβ衰變會生成氧，其衰變方程為（）Rn+xα+yβ，其中A.x=1,y=3 B.x=2,y=3C.x=3,y＝1 D.x=3,y=2ThRn+xα+yβ

由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y可解得：x=3、

y=2D5、放射性同位素針232經(jīng)αβ衰變會生成氧，其衰變方程為（6、下列說法正確的是（）A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太短D．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加D解析：基礎(chǔ)知識記憶6、下列說法正確的是（）D解析：基礎(chǔ)知識記憶7、某放射性元素經(jīng)過6次α衰變和8次β衰變，生成了新核．則新核和原來的原子核相比（）A．質(zhì)子數(shù)減少了12B．質(zhì)子數(shù)減少了20C．中子數(shù)減少了14D．核子數(shù)減少了24D解析：兩種衰變形式的理解7、某放射性元素經(jīng)過6次α衰變和8次β衰變，生成了新核．則高考鏈接

1、“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（稱為母核）俘獲一個核外電子，使其內(nèi)部的一