高中物理人教選修35課件第十九章第6節(jié)重核的裂變

1、第十九章,第 6 節(jié),新知預(yù)習(xí)巧設(shè)計,名師課堂一點通,創(chuàng)新演練大沖關(guān),隨堂檢測 歸納小結(jié),課下作業(yè) 綜合提升,要點一,要點二,1知道重核的裂變反應(yīng)和鏈式反應(yīng)的 發(fā)生條件。 2知道重核裂變能放出能量，并能計 算核能的變化。 3了解鈾核的裂變特點及核電站的工 作原理。,1重核的裂變 (1)發(fā)現(xiàn)：1938年底，德國物理學(xué)家 和他的助手斯特拉斯曼，在用中子轟擊鈾核的實驗中發(fā)現(xiàn)了 的裂變。 (2)定義：重核被中子轟擊后分裂成兩個 的新原子核，并放出 的過程。 (3)鈾核裂變：用 轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生裂變，其產(chǎn)物是多種多樣的，其中一種典型的反應(yīng)是,哈恩,鈾核,質(zhì)量差不多,核能,中子,中子,臨界體,積,臨界

2、質(zhì)量,中子,2核電站 (1)組成 核電站是利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)施是 ，它主要由以下幾部分組成： 燃料： 。 慢化劑：鈾235容易捕獲慢中子發(fā)生反應(yīng)，采用 、重水或普通水作慢化劑。 控制棒：由 能力很強的鎘制成，用以控制鏈式反應(yīng)的速度。,反應(yīng)堆,鈾棒,石墨,吸收中子,(2)工作原理：核燃料 釋放能量，使反應(yīng)區(qū)溫度升高。 (3)能量輸出：利用水或液態(tài)的金屬鈉等流體在反應(yīng)堆內(nèi)外 ，使反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳輸出去，用于發(fā)電。 (4)核污染的處理：為避免射線對人體的傷害和 對水源、空氣和工作場所造成放射性污染，在反應(yīng)堆外面要修建很厚的 ，用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線，核廢料具有很強的 ，需要放入特制容器

3、，深埋地下。 關(guān)鍵一點核電站和原子彈的基本原理都是利用了核裂變，但核電站中的核反應(yīng)是人工控制下的鏈式反應(yīng)，而原子彈的爆炸沒有也不需要人工控制。,裂變,循環(huán)流動,放射性物,質(zhì),水泥層,放射性,答案：B,2下列關(guān)于重核裂變的說法中，正確的是 () A重核裂變反應(yīng)是一個吸能反應(yīng) B重核裂變反應(yīng)是一個放能反應(yīng) C重核裂變反應(yīng)的過程質(zhì)量虧損 D重核裂變反應(yīng)的過程質(zhì)量增加 解析：重核裂變會發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放核能，故選B、C。 答案：BC,3目前核電站利用的核反應(yīng)是 () A裂變，核燃料為鈾B聚變，核燃料為鈾 C裂變，核燃料為氘 D聚變，核燃料為氘 解析：核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)施是核反應(yīng)堆。反應(yīng)堆中

4、的核反應(yīng)主要是鈾235吸收慢中子后發(fā)生的裂變，反應(yīng)堆利用濃縮鈾制成鈾棒，作為核燃料，選項A正確。 答案：A,4在核反應(yīng)堆外修建很厚的水泥層是為了防止() A核爆炸 B放射線外泄 C核燃料外泄 D慢中子外泄 解析：核反應(yīng)堆的核燃料一般是鈾235，它具有很強的放射性，其衰變時放出的射線能對人體造成極大的傷害，在其外修建很厚的水泥層就是為了防止放射線外泄，則B正確。 答案：B,答案：見解析,1鈾核的裂變 (1)核子受激發(fā)：當中子進入鈾235后，便形成了處于激發(fā)狀態(tài)的復(fù)核，復(fù)核中由于核子的激烈運動，使核變成不規(guī)則的形狀。 (2)核子分裂：核子間的距離增大，因而核力迅速減弱，使得原子核由于質(zhì)子間的斥力作

5、用而分裂成幾塊，同時放出23個中子，這些中子又引起其他鈾核裂變，這樣，裂變就會不斷地進行下去，釋放出越來越多的核能。,(3)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。一般說來，平均每個核子放出的能量約為1 MeV,1 kg鈾235全部裂變放出的能量相當于2 800 t標準煤燃燒時釋放的能量，裂變時能產(chǎn)生幾萬度的高溫。,2鏈式反應(yīng)的條件 (1)要有足夠濃度的鈾。 (2)要有足夠數(shù)量的慢中子。 (3)鈾塊的體積要大于等于臨界體積或鈾塊的質(zhì)量大于等于臨界質(zhì)量。原子核的體積非常小，原子內(nèi)部的空隙很大，如果鈾塊不夠大，中子在鈾塊中通過時，就有可能碰不到鈾核，只有當鈾塊達到一定大小時，

6、裂變產(chǎn)生的中子才有足夠的概率打中某個鈾核，使鏈式反應(yīng)進行下去，這就是臨界體積的含義。,1關(guān)于重核的裂變，以下說法正確的是 () A核裂變釋放的能量等于它俘獲中子時得到的能量 B中子從鈾塊中通過時，一定發(fā)生鏈式反應(yīng) C重核裂變釋放出大量能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，但核子數(shù)不會減少 D重核裂變時比結(jié)合能減小，要發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放核能 思路點撥根據(jù)重核裂變的條件和裂變釋放核能的原因進行分析解答。,解析核裂變時發(fā)生質(zhì)量虧損，核能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，釋放的核能遠遠大于中子的動能，A錯；要發(fā)生鏈式反應(yīng)，鈾塊的體積必須大于臨界體積，B錯；任何的核反應(yīng)中核子數(shù)都不變，C對。重核的比結(jié)合能較小，中等質(zhì)量的核比結(jié)合

7、能最大，裂變時重核分裂為中等質(zhì)量的核，比結(jié)合能變大，產(chǎn)生質(zhì)量虧損，釋放核能，D錯。 答案C,重核的裂變是放能核反應(yīng)，原因是核反應(yīng)前后質(zhì)量有虧損，根本原因是重核的比結(jié)合能相比中等質(zhì)量的核的比結(jié)合能要小。所以在重核分解為兩個中等質(zhì)量核的過程中要釋放能量，而且釋放的能量遠大于它俘獲中子時得到的能量。,1核武器 原子彈殺傷力強大的原因是核能在極短的時間內(nèi)釋放出來。 2核電站 (1)核電站是利用緩慢釋放的核能來發(fā)電，其核心是核反應(yīng)堆 ，其簡化示意圖如圖1961所示：,其結(jié)構(gòu)及其作用如下表所示：,(2)核電站發(fā)電的優(yōu)點： 消耗的核燃料少，一座百萬千瓦級的核電站，一年只消耗濃縮鈾30 t左右，而同樣功率的火電站每年要消耗250萬噸優(yōu)質(zhì)煤。 作為核燃料的鈾、釷等在地球上可采儲量大。 對環(huán)境的污染要比火力發(fā)電小。 名師點睛 (1)鈾核的裂變是人為的核反應(yīng)，自然界中不會自發(fā)地產(chǎn)生。 (2)鏈式反應(yīng)的速度很快，如不加以控制，能量在瞬間急劇釋放(如原子彈)。核電站、核潛艇都是采用一定方法加以控制的可控核反應(yīng)堆。,解答這類問題，