全國(guó)通用版2018_2019高中物理第十九章原子核第6節(jié)核裂變課件新人教版.pptx

1、第十九章,原子核,第六節(jié)核裂變,學(xué) 習(xí) 目 標(biāo),知 識(shí) 導(dǎo) 圖,課 前 預(yù) 習(xí),知識(shí)點(diǎn) 1,重核的裂變,中等質(zhì)量,人為控制,1定義 重核裂變產(chǎn)生的_使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過(guò)程叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 2條件 發(fā)生裂變物質(zhì)的體積大于_或裂變物質(zhì)的質(zhì)量大于_。,知識(shí)點(diǎn) 2,鏈?zhǔn)椒磻?yīng),中子,臨界體積,臨界質(zhì)量,1核電站的工作原理 核電站的核心是_，其簡(jiǎn)化示意圖如圖所示。各部分作用如下：,知識(shí)點(diǎn) 3,核電站,核反應(yīng)堆,(1)核燃料：反應(yīng)堆使用濃縮鈾(鈾235占3%4%)制成_作為核燃料，釋放_(tái)。 (2)減速劑：用_，使裂變中產(chǎn)生的中子減速，以便被鈾235吸收。 (3)控制棒：由吸收中子能力很強(qiáng)的_制成，用

2、以控制_。 (4)水泥防護(hù)層：反應(yīng)堆外層是很厚的_，可防止射線輻射出去。 (5)熱交換器：靠_和_在反應(yīng)堆內(nèi)外的循環(huán)流動(dòng)，把產(chǎn)生的熱量傳輸出去。,鈾棒,核能,石墨、重水和普通水,鎘,反應(yīng)速度,水泥壁,水,液態(tài)金屬鈉,2核電站與火電站相比有何優(yōu)缺點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn)：核電站消耗的燃料_。 作為核燃料的鈾、釷等在地球上的可采儲(chǔ)量_。 火電站燒煤要放出很多污染物，而核電站放出的污染物要_。 (2)缺點(diǎn)：一旦核泄漏會(huì)造成嚴(yán)重的_。 核廢料處理_。,很少,很大,少得多,核污染,比較困難,判一判 (1)只要鈾塊的體積大于臨界體積，就可以發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。() (2)中子從鈾塊中通過(guò)時(shí)，一定發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。() (3)

3、重核裂變釋放出大量能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所以核子數(shù)要減小。() (4)核反應(yīng)堆是通過(guò)調(diào)節(jié)中子數(shù)目以控制反應(yīng)速度。() (5)核反應(yīng)堆用過(guò)的核廢料無(wú)毒無(wú)害。(), ,選一選 山東榮成石島灣核電站總裝機(jī)規(guī)模400萬(wàn)千瓦。核電站與火電站相比較，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A核燃料釋放的能量遠(yuǎn)大于相等質(zhì)量的煤放出的能量 B就可采儲(chǔ)量來(lái)說(shuō)，地球上核燃料資源遠(yuǎn)大于煤炭 C在經(jīng)濟(jì)效益方面核電與火電不相上下 D核反應(yīng)堆用過(guò)的核廢料具有很強(qiáng)的輻射性，要做特殊處理 解析：核燃料釋放的能量遠(yuǎn)大于相等質(zhì)量的煤放出的能量，A正確；就可采儲(chǔ)量所提供的能量來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)大于煤炭所能提供的能量，而不是采儲(chǔ)量，B錯(cuò)誤；在經(jīng)濟(jì)效益方面核

4、電與火電不相上下，C正確；核電站是有污染的，核反應(yīng)堆用過(guò)的核廢料具有很強(qiáng)的輻射性，要做特殊處理，D正確。,B,想一想 如圖為核裂變示意圖。 (1)重核裂變是一種天然現(xiàn)象嗎？ (2)只要有中子轟擊鈾塊就可以產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)嗎？ 答案：(1)不是(2)不能 解析：重核的裂變不能自發(fā)地進(jìn)行，只能發(fā)生在人工控制的核反應(yīng)中，只有達(dá)到鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件時(shí)，才會(huì)發(fā)生重核的裂變。,課 內(nèi) 探 究,1964年10月16日，中國(guó)第一顆原子彈在羅布泊的荒漠上爆炸成功，其爆炸力相當(dāng)于1.8萬(wàn)噸TNT炸藥。爆炸時(shí)安放原子彈的鋼塔全部熔化，在半徑400m的范圍內(nèi)，沙石都被燒成黃綠色的玻璃狀物質(zhì)，半徑1600m范圍內(nèi)所有動(dòng)植物全部

5、死亡,探究一重核的裂變及鏈?zhǔn)椒磻?yīng),(1)巨大的核能是從哪里來(lái)的？ (2)在利用重核裂變制成的原子彈中，需不需要用鎘制成的控制棒？ 提示：(1)鈾核的裂變 (2)不需要,2鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件 (1)要有足夠濃度的235U (2)要有足夠數(shù)量的慢中子 (3)鈾塊的體積要大于臨界體積 3裂變反應(yīng)的能量 鈾核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核，發(fā)生質(zhì)量虧損，所以放出能量。一個(gè)鈾235核裂變時(shí)釋放的能量如果按200MeV估算，1kg鈾235全部裂變放出的能量相當(dāng)于2800t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)釋放的能量，裂變時(shí)能產(chǎn)生幾百萬(wàn)度的高溫。,關(guān)于重核裂變，下列說(shuō)法正確的是() A重核裂變成中等核要吸收能量 B中子進(jìn)入鈾塊中時(shí)，一定

6、能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng) C重核裂變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)減少 D較重的核分裂成中等大小的核，核子的平均結(jié)合能會(huì)增加，可以釋放出核能,典例 1,D,解析：中等大小的原子核的平均結(jié)合能最大，這些核最穩(wěn)定。如果使較重的核分裂成中等大小的核，核子的平均結(jié)合能會(huì)增加，可以釋放出能量。由此知A錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)一個(gè)中子引起一個(gè)鈾核的裂變后，放出中子，放出的中子如果能引起其他鈾核裂變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)才能進(jìn)行，B錯(cuò)誤；核反應(yīng)滿足電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，C錯(cuò)誤。,AC,如圖所示為核電站工作流程示意圖 (1)核電站的核心設(shè)施是什么？ (2)核電站是如何實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的？ 提示：(1)核電站的核心設(shè)施是核反應(yīng)堆。 (2)通過(guò)熱交換器將

7、核反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量輸送出來(lái)，推動(dòng)汽輪機(jī)工作。,探究二核電站,核反應(yīng)堆 原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可以在人工控制下進(jìn)行，使核能較平緩地釋放出來(lái)，這樣釋放的核能就可以為人類的和平建設(shè)服務(wù)，裂變反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)和工作原理如下表所示：,特別提醒：在利用核反應(yīng)堆發(fā)電時(shí)，一定要注意安全防護(hù)，歷史上曾經(jīng)有過(guò)核電站泄漏事故。,典例 2,BC,解題指導(dǎo)：深入理解核反應(yīng)堆的工作原理，是處理該類問(wèn)題的關(guān)鍵。 解析：根據(jù)鈾235的特點(diǎn)，它更容易吸收慢中子而發(fā)生裂變，A錯(cuò)誤；在反應(yīng)堆中減速劑的作用就是減少快中子能量從而更易讓鈾235吸收裂變，B正確；鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的劇烈程度取決于裂變釋放出的中子總數(shù)，鎘控制棒可以吸收中子，因而可以控制核反

8、應(yīng)的快慢，即插入的深，吸收的多，反應(yīng)將變慢，反之將加快，C正確，D錯(cuò)誤。,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2原子反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)可控制的重核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一種裝置，它主要由四部分組成，它們是() A原子燃料、慢化劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng) B原子燃料、慢化劑、發(fā)熱系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng) C原子燃料、慢化劑、碰撞系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng) D原子燃料、中子源、原子能存聚系統(tǒng)和輸送系統(tǒng) 解析：原子反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)可控制的重核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一種裝置，它主要由原子燃料、慢化劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)四部分組成，故A正確。,A,素 養(yǎng) 提 升,1核能的應(yīng)用 原子彈殺傷力強(qiáng)大的原因是核能在極短時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)。核電站是利用緩慢釋放的核能來(lái)發(fā)電，這是核能的和平利用。 2核能的計(jì)算 (1