高中物理选择性必修3优质课公开课5.4 核裂变与核聚变-学案.pdf

5.4核裂变与核聚变

【学习目标】

一、知识与技能

1．知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。

2．知道什么是链式反应。

3．了解核聚变的特点及其条件。

4．了解可控热核反应及其研究和发展。

二、过程与方法

1．通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养逻辑推理能力及应用教学图

像处理物理问题的能力。

2．通过自己阅读课本，查阅资料，培养归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。

三、情感、态度与价值观

1．激发热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养基本的科学

素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。

2．认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。

3．确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。

【学习重点】

1．重核裂变的核反应方程式的书写。

2．核聚变的特点和条件。

【学习难点】

核聚变的特点和条件。

【学习过程】

一、核裂变的发现

1．核裂变：重核分裂成质量______________的核，释放出核能的反应，称为裂变。

2．铀核的裂变

________

用轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反

应是___________________________________________。

3．链式反应

1________

（）由重核裂变产生的使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核

裂变的链式反应。

（2）链式反应的条件

①铀块的体积________或等于临界体积或铀块的质量________或等于临界质量。

______

②有足够数量的中子。

4．核袭击的防护

（1）核爆炸瞬时效应防护

①利用工事进行掩蔽。

②在开阔地面上的人员，发现核爆闪光时，立即背向爆心卧倒，可减轻伤害。

（2）放射性沾染防护

①避开在沾染区或高照射量率的地区行动。

②及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染。

③人员通过沾染区时尽量乘坐车辆，在沾染区作业时要尽量缩短时间。

④进入沾染区执行任务的人员，可服用抗辐射药，减少放射性物质在人体内的存留。

二、反应堆与核电站

（1）核电站是利用核能发电，它的核心设施是____________，它主要由以下几部

分组成：

①燃料：_______________；

②慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用__________、重水或普通水作慢

化剂；

③控制棒：采用在反应堆中插入镉棒的方法，利用镉____________的能力很强的特

性，控制链式反应的速度。

2

（）工作原理

核燃料______________释放能量，使反应区温度升高。

（3）能量输出

__________

利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外，把反应堆内的热量传输出

去，用于发电，同时也使反应堆冷却。

（4）核污染的处理

________

在反应堆的外面需要修建很厚的，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。核

废料具有很强的________，需要装入特制的容器，____________。

三、核聚变

1．两个轻核结____________________________________，这样的反应叫做聚变。

2．聚变方程：___________________________

根据所给数据，计算上面核反应放出的能量：

氘核的质量：m2.014102u

D

氚核的质量：m3.016050u

T

氦核的质量：m4.002603u

α