【課件】裂變和聚變+課件高二下學(xué)期物理粵教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

第五節(jié)裂變和聚變第五章原子與原子核【引入新課】1.比結(jié)合能：原子核的＿＿＿與＿＿＿之比被稱為該原子核的比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能?！菊f(shuō)明】①比結(jié)合能越大，表示原子核越＿＿;②中等大小原子核的比結(jié)合能＿＿，原子核＿＿＿。結(jié)合能核子數(shù)穩(wěn)定最大最穩(wěn)定2.核能的獲得：較重的核分裂成中等大小的核，較小的核合并成中等大小的核的過(guò)程中，都有可能釋放出能量。

核電站以及原子彈、氫彈等核武器，利用的就是這些核能。在這些裝置中，核能是怎樣被轉(zhuǎn)化和使用的呢？【引入新課】一、核裂變與鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

1.核裂變：重核分裂成＿＿＿＿時(shí)，會(huì)釋放出能量，這種核反應(yīng)叫作核裂變。

鈾核裂變：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：一個(gè)原子核的裂變＿＿其他原子核發(fā)生裂變，核裂變過(guò)程＿＿＿持續(xù)下去，源源不斷地將核能釋放出來(lái)。這樣的核反應(yīng)叫作鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。較輕的核

引發(fā)自發(fā)地2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：(1)反應(yīng)特點(diǎn)：235U俘獲各種能量的中子＿＿＿＿裂變，238U只有俘獲能量大于1MeV的中子＿＿＿＿＿裂變，并且?guī)茁屎苄?235U比238U天然儲(chǔ)量少得多)。(2)反應(yīng)條件：①必須存在持續(xù)不斷的＿＿；②裂變物質(zhì)(鈾塊)的體積＿＿臨界體積；③最好是選用＿＿＿＿＿。一、核裂變與鏈?zhǔn)椒磻?yīng)都會(huì)發(fā)生才可能發(fā)生中子超過(guò)高濃度235U二、核聚變及受控?zé)岷朔磻?yīng)

1.定義：輕核聚合成＿＿＿＿時(shí)，釋放能量，這種核反應(yīng)叫作核聚變。2.實(shí)例：氫核聚變＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3.條件：必須使輕核的距離達(dá)到＿＿＿m以內(nèi)，使核具有足夠的＿＿，輕核才能夠發(fā)生聚變。【說(shuō)明】達(dá)到條件的方法有兩個(gè)：①用加速器＿＿原子核，但不經(jīng)濟(jì)；

②把原子核＿＿到幾百萬(wàn)攝氏度以上的高溫，這個(gè)方法可行，故核聚變又叫作＿＿＿＿。4.特點(diǎn)：熱核反應(yīng)在宇宙中是很＿＿的現(xiàn)象，受控?zé)岷朔磻?yīng)前景誘人。較重的核

10-15動(dòng)能加速加熱熱核反應(yīng)普遍三、核能利用

1.原子彈：(1)原理：原子彈就是根據(jù)核裂變＿＿＿＿原理制成的；(2)分類：按結(jié)構(gòu)分為“＿＿＿”和“＿＿”兩種。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)內(nèi)爆式槍式三、核能利用2.氫彈：彈體引爆裝置小型原子彈三種炸藥普通炸藥U235氘、氚爆炸裂變聚變氘、氚、重氫化鉀等鈾235外殼普通炸藥三、核能利用3.核反應(yīng)堆：(1)組成：核反應(yīng)堆是人工控制＿＿＿＿的裝置，主要由＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿及防護(hù)層等組成。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)燃料棒—鈾棒慢化劑—石墨控制棒—鎘棒三、核能利用3.核反應(yīng)堆：(2)原理：①燃料：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②慢化劑：

鈾235容易捕獲中子發(fā)生反應(yīng)，采用＿＿、＿＿等作慢化劑；③控制棒：利用鎘＿＿＿＿＿＿＿＿的特性，調(diào)整鎘棒插入的＿＿，控制反應(yīng)速度。(3)效果：核燃料＿＿釋放出來(lái)的能量，使反應(yīng)區(qū)的溫度升高。鈾棒—天然鈾或濃縮鈾石墨重水吸收中子能力很強(qiáng)深度裂變?nèi)?、核能利?.核反應(yīng)堆：(4)應(yīng)用：①核電站是利用＿＿＿＿釋放出來(lái)的核能使水汽化，水蒸氣通過(guò)＿＿＿推動(dòng)＿＿＿發(fā)電。核反應(yīng)堆汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)核內(nèi)機(jī)械電＿能＿能＿＿能＿能三、核能利用3.核反應(yīng)堆：(4)應(yīng)用：②把核反應(yīng)堆小型化，可以用于核動(dòng)力潛艇、核動(dòng)力破冰船和核動(dòng)力航空母艦等。【課堂練習(xí)】

1.裂變反應(yīng)中釋放出的能量來(lái)自于(

)A.核子消失轉(zhuǎn)化為能量B.原子中電子與原子核的電勢(shì)能減小C.入射的中子消失轉(zhuǎn)化為能量D.原子核的比結(jié)合能變大，釋放出能量2.下列核反應(yīng)中，表示核裂變的是(

)A．B．

C．D．DB【課堂練習(xí)】3.如圖是核反應(yīng)堆的示意圖，對(duì)核反應(yīng)堆的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.鈾棒是核燃料，核心物質(zhì)是鈾238B.石墨起到吸收中子的作用C.鎘棒起到使中子減速的作用D.水泥防護(hù)層的作用是為了阻隔γ射線，避免放射性危害D【課堂練習(xí)】4.日本福島第一核電站在地震后，數(shù)秒內(nèi)就將控制棒插入核反應(yīng)堆芯，終止了鈾的裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．但海嘯摧毀了機(jī)組的冷卻系統(tǒng)，因裂變遺留的產(chǎn)物銫、鋇等繼續(xù)衰變不斷釋放能量，核燃料棒溫度不斷上升。則下列說(shuō)法正確的是(

)

A.控制棒通過(guò)吸收中子來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)核反應(yīng)的控制B.衰變釋放的射線中，α射線的穿透力最強(qiáng)C.日本后來(lái)向反應(yīng)堆灌注海水，既可以降溫，也減慢衰變速度，從而控制核污染D.核裂變遺留物銫、鋇等原子的質(zhì)量可能比鈾原子質(zhì)量更大A【課堂練習(xí)】5.2021年11月3日上午，清華大學(xué)王大中院士在北京人民大會(huì)堂被授于2020年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，王大中院士領(lǐng)導(dǎo)清華大學(xué)核能研究團(tuán)隊(duì)以提高核能安全性為主要學(xué)術(shù)理念，成功走出了一條以固有安全為主要特征的先進(jìn)核能技術(shù)的發(fā)展之路。下列有關(guān)核反應(yīng)的說(shuō)法，正確的是()A.鈾核的衰變和裂變都能自發(fā)發(fā)生B.兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能增加C.溫度升高，鈾核的半衰期將逐漸減小D.要使重核裂變產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，需用α粒子轟擊重核B【課堂練習(xí)】6.重核裂變和輕核聚變是人類獲得核能的兩種主要途徑，關(guān)于裂變和聚變，下列說(shuō)法正確的是()A.裂變釋放能量，聚變吸收能量B.裂變過(guò)程有質(zhì)量虧損，聚變過(guò)程無(wú)質(zhì)量虧損C.裂變和聚變都可以釋放出巨大的能量D.太陽(yáng)能來(lái)源于太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核裂變C【課堂練習(xí)】7.2021年5月我國(guó)的“人造太陽(yáng)”工程成功創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子運(yùn)行?！叭嗽焯?yáng)”其實(shí)是一種全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，以上紀(jì)錄的創(chuàng)造標(biāo)志著我國(guó)核聚變能源開(kāi)發(fā)技術(shù)水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列。下列關(guān)于核聚變的說(shuō)法正確的是()A.我國(guó)的大亞灣核電站采用的是核聚變技術(shù)進(jìn)行發(fā)電的B.任何兩個(gè)原子核都可以發(fā)生聚變C.兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，核子的比結(jié)合能一定增大D.兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，與原來(lái)兩輕核的質(zhì)量之和相等C【課堂練習(xí)】8.(多選)鈾核在被中子轟擊后分裂成兩塊質(zhì)量差不多的碎塊，這類核反應(yīng)被定名為核裂變。1947年我國(guó)科學(xué)家錢(qián)三強(qiáng)、何澤慧在實(shí)驗(yàn)中觀察到