第二十二章第五節(jié)、第六節(jié)、第七節(jié)《核反應(yīng)核能》《裂變》《輕核的聚變》導(dǎo)學(xué)案

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1、 高二物理 WL-10-02-022 第二十二章 第五節(jié)、第六節(jié)、第七節(jié) 《核反應(yīng) 核能》《裂變》《輕核的聚變》導(dǎo)學(xué)案 編寫人：吳建華 審核人：馬俊山、王超 編寫時間：2010-06 班級：____________ 組別：____________ 組名：____________ 姓名：____________ 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．知道原子核的人工轉(zhuǎn)變，知道核能的概念；知道質(zhì)量虧損的概念 2．了解愛因斯坦的質(zhì)能方程；會根據(jù)質(zhì)能方程和質(zhì)量虧損的概念計算核反應(yīng)中釋放的核能． 　　 3．知道重核的裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；知道核反應(yīng)堆和核電站；知道什么是聚變，了解聚變反應(yīng)的特點(diǎn)

2、 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1．重點(diǎn)：知道原子核的人工轉(zhuǎn)變，知道核能的概念 2．難點(diǎn)：糾正核能是質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量的錯誤理解．正確理解質(zhì)量虧損 【學(xué)法指導(dǎo)】精讀課本，注重分類總結(jié) (前蘇聯(lián)的核能燈塔) 【知識鏈接】 核能應(yīng)用歷史 核能(nuclear energy)是人類歷史上的一項(xiàng)偉大發(fā)明，這離不開早期西方科學(xué)家的探索發(fā)現(xiàn)，他們?yōu)楹四艿膽?yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 19世紀(jì)末 英國物理學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子。1895年 德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。 　　1896年 法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性。1898年 居里夫人與居里先生發(fā)現(xiàn)新的放射

3、性元素釙。 1902年 居里夫人經(jīng)過4年的艱苦努力又發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳。1905年 愛因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式。1914年 英國物理學(xué)家盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)，確定氫原子核是一個正電荷單元，稱為質(zhì)子。1935年 英國物理學(xué)家查得威克發(fā)現(xiàn)了中子。1938年 德國科學(xué)家奧托哈恩用中子轟擊鈾原子核，發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象。1942年12月2日 美國芝加哥大學(xué)成功啟動了世界上第一座核反應(yīng)堆。1945年8月6日和9日 美國將兩顆原子彈先后投在了日本的廣島和長崎。1957年 蘇聯(lián)建成了世界上第一座核電站------奧布靈斯克核電站。在1945年之前，人類在能源利用領(lǐng)域只涉及到物理變化和化學(xué)變化。二戰(zhàn)時，原子彈誕生了。

4、人類開始將核能運(yùn)用于軍事、能源、工業(yè)、航天等領(lǐng)域。美國、俄羅斯、英國、法國、中國、日本、以色列等國相繼展開對核能應(yīng)用前景的研究 【學(xué)習(xí)過程】 知識點(diǎn)一：核反應(yīng) 核能（閱讀本節(jié)教材，回答下列問題） 問題1：什么叫核反應(yīng)？請分別寫出質(zhì)子和中子被發(fā)現(xiàn)的核反應(yīng)方程，并回答在核反應(yīng)中遵守什么規(guī)律？ 問題2：什么叫核能？什么叫質(zhì)量虧損？什么叫質(zhì)能方程？核子在結(jié)合成原子核時出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以要放出能量，其大小的計算公式是什么？ 問題3：請在下面寫出，中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時放出能量的計算過程 知識點(diǎn)二：裂變（閱讀本節(jié)教材，回

5、答下列問題） 問題1：請在下面畫出圖22-13，該圖說明了什么？什么叫裂變？什么叫聚變？ 問題2：1938年12月，德國物理學(xué)家哈恩發(fā)現(xiàn)了什么？其典型的核反應(yīng)方程是什么？什么叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)？什么叫原子彈？日本廣島原子彈爆炸給你什么啟示？ 問題3：核電站的核心設(shè)施是什么？圖22-15是什么的示意圖？它由哪幾部分組成？并分別回答各部分的作用？畫出圖22-16。 知識點(diǎn)三：輕核的聚變（閱讀本節(jié)教材，回答下列問題） 問題1：寫出一個氘核和一個氚核合成一個的氦核的反應(yīng)方程。輕核聚變要克服什么力的作用？什么叫熱核反應(yīng)？什

6、么叫氫彈？目前，人們能控制輕核聚變（除氫彈外）？ 問題2：熱核反應(yīng)和裂變相比較，有哪些優(yōu)越性？ 知識應(yīng)用： 1．現(xiàn)有三個核反應(yīng)： ①Na→Mg+e②U+nBa+Kr +3n ③H+HHe+n 下列說法正確的是 ( ) A．①是裂變，②是β衰變，③是聚變 B．①是聚變，②是裂變，③是β衰變 C．①是β衰變，②是裂變，③是聚變 D．①是β衰變，②是聚變，③是裂變 2．某核反應(yīng)方程H +HHe+X，已知H的質(zhì)量為2．0l36u，H的質(zhì)量為3．0180 u，He的質(zhì)量為4.0026u，X的質(zhì)量為l.

7、0087u則下列說法中正確的是( ) A．X是質(zhì)子，該反應(yīng)釋放能量 B．X是中子，該反應(yīng)釋放能量 C．X是質(zhì)子，該反應(yīng)吸收能量 D．X是中子，該反應(yīng)吸收能量 3．下列核反應(yīng)方程及其表述都正確的是 ( ) A．He+HHe+H是聚變反應(yīng) B．U+nBa+Kr+3n是裂變反應(yīng) C．H+HHe+n是聚變反應(yīng) D．Na→Mg+e是裂變反應(yīng) 4．重核裂變和輕核聚變是人們獲得核能的兩個主要途徑，下列說法正確的是 ( ) A．裂變和聚變過程中都有質(zhì)量虧損 B．裂變過程有質(zhì)量虧損，聚變過程質(zhì)量不變 C．裂

8、變過程質(zhì)量不變，聚變過程有質(zhì)量虧損 D．裂變和聚變過程中質(zhì)量都增加 5．一個質(zhì)子和兩個中子聚變?yōu)橐粋€氚核，已知質(zhì)子質(zhì)量mH=1.0073u，中子m0=l.0087 u，氚核質(zhì)量m=3.Ol80U． (1)寫出聚變方程． (2)釋放出的核能是多大? (3)平均每個核子釋放的能量是多大? 【歸納小結(jié)】 【當(dāng)堂檢測】 （A級）1．在下列四個方程中，x1，x2，x3和x4各代表某種粒子（　　 ）。 　　?、?　　?、? 　　　③ 　　　 ④ 　　　A．x1是中子 B．x2是質(zhì)子 C．

9、x3是α粒子 D．x4是氘核 （B級）2．下列核反應(yīng)中，表示核裂變的是 A． B． C． D． （C級）3.一原子質(zhì)量單位為u千克，且已知1u=931.5Mev，c為真空中光速，當(dāng)質(zhì)量分別為m1、m2千克的兩種原子核結(jié)合成質(zhì)量為M千克的新原子核時，釋放出的能量是[ ] 　　A．（M－m1－m2）c2J 　　B．（m1＋m2－M）×931.5J 　　C．（m1＋m2－M）c2J D．（m1＋m2－M）×931.5Mev （D級）4．最近幾年，原子核科學(xué)家在超重元素島的探測方面取得重大進(jìn)展。1996年科學(xué)家們在研究某兩個重離子結(jié)合成超重元素的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核 X經(jīng)過6次。α衰變后的產(chǎn)物是 由此可以判定生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是（ ） 　　　A．124、259　　 B．124、265　　 C．112、265 　　D．112、277 【學(xué)習(xí)反思】 4