高中物理第19章第6節(jié)核裂變課件新人教版選修3-5

1、物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 選修選修3-5 原子核原子核第十九章第十九章第六節(jié)核裂變第六節(jié)核裂變 第十九章第十九章學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)6學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位知道什么是裂變知道什么是裂變了解鈾核的裂變特點(diǎn)了解鈾核的裂變特點(diǎn)知道重核裂變能放出能量，知道鏈?zhǔn)椒磻?yīng)知道重核裂變能放出能量，知道鏈?zhǔn)椒磻?yīng)了解核電站的工作原理了解核電站的工作原理課堂情景切入課堂情景切入知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理重核的裂變重核的裂變 中等質(zhì)量中

2、等質(zhì)量人為控制人為控制1.定義定義重核裂變產(chǎn)生的重核裂變產(chǎn)生的_使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。過程叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。2條件條件發(fā)生裂變物質(zhì)的體積大于發(fā)生裂變物質(zhì)的體積大于_或裂變物質(zhì)的質(zhì)量大或裂變物質(zhì)的質(zhì)量大于于_。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 中子中子臨界體積臨界體積臨界質(zhì)量臨界質(zhì)量1.核電站的工作原理核電站的工作原理核電站的核心是核電站的核心是_，其簡化示意圖如圖所示。各，其簡化示意圖如圖所示。各部分作用如下：部分作用如下：核電站核電站 核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆(1)核燃料：反應(yīng)堆使用濃縮鈾核燃料：反應(yīng)堆使用濃縮鈾(鈾鈾235占占3%4%)制成制成_作為核燃料，釋放作為

3、核燃料，釋放_(tái)。(2)減速劑：用減速劑：用_，使裂變中產(chǎn)生的中子，使裂變中產(chǎn)生的中子減速，以便被鈾減速，以便被鈾235吸收。吸收。(3)控制棒：由吸收中子能力很強(qiáng)的控制棒：由吸收中子能力很強(qiáng)的_制成，用以控制制成，用以控制_。(4)水泥防護(hù)層：反應(yīng)堆外層是很厚的水泥防護(hù)層：反應(yīng)堆外層是很厚的_，可防止射，可防止射線輻射出去。線輻射出去。(5)熱交換器：靠熱交換器：靠_和和_在反應(yīng)堆內(nèi)外的循環(huán)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。流動(dòng)，把產(chǎn)生的熱量傳輸出去。鈾棒鈾棒核能核能石墨、重水和普通水石墨、重水和普通水鎘鎘反應(yīng)速度反應(yīng)速度水泥壁水泥壁水水液態(tài)金屬鈉液態(tài)金屬鈉2核電站與火電站相比有何

4、優(yōu)缺點(diǎn)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)量作為核燃料的鈾、釷等在地球上的可采儲(chǔ)量_?；痣娬緹阂懦龊芏辔廴疚铮穗娬痉懦龅奈廴疚锘痣娬緹阂懦龊芏辔廴疚?，而核電站放出的污染物要要_。(2)缺點(diǎn)：一旦核泄漏會(huì)造成嚴(yán)重的缺點(diǎn)：一旦核泄漏會(huì)造成嚴(yán)重的_。核廢料處理核廢料處理_。很少很少很大很大少得多少得多核污染核污染比較困難比較困難重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破一、重核的裂變及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)一、重核的裂變及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)1鈾核的裂變鈾核的裂變(1)核子受激發(fā)：當(dāng)中子進(jìn)入鈾核子受激發(fā)：當(dāng)中子進(jìn)入鈾235后，便形成了處于激發(fā)后，便形

5、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(yùn)動(dòng)，使核變成不規(guī)則的狀態(tài)的復(fù)核，復(fù)核中由于核子的激烈運(yùn)動(dòng)，使核變成不規(guī)則的形式。形式。(2)核子分裂：核子間的距離增大，因而核力迅速減弱，使核子分裂：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)子間的斥力作用而分裂成幾塊，同時(shí)放出得原子核由于質(zhì)子間的斥力作用而分裂成幾塊，同時(shí)放出23個(gè)中子，這些中子又引起其他鈾核裂變，這樣，裂變就會(huì)不斷個(gè)中子，這些中子又引起其他鈾核裂變，這樣，裂變就會(huì)不斷進(jìn)行下去，釋放出越來越多的核能。進(jìn)行下去，釋放出越來越多的核能。答案：答案：(1)不是不是(2)不能不能解析：解析：重核的裂變不能自發(fā)地進(jìn)行，只能發(fā)生在人

6、工控制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。變。二、核能的利用二、核能的利用1核武器核武器原子彈殺傷力強(qiáng)大的原因是核能在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出原子彈殺傷力強(qiáng)大的原因是核能在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出來。來。2核電站核電站核電站是利用緩慢釋放的核能來發(fā)電，這是核能的和平利核電站是利用緩慢釋放的核能來發(fā)電，這是核能的和平利用。用。3核反應(yīng)堆核反應(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，這樣釋放的核能就可以為人類的和平建設(shè)

7、服務(wù)，地釋放出來，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：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：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)有過核電站泄漏事故。經(jīng)有過核電站泄漏事故。在利用重核裂變制成的原子彈中，需不需要用鎘制成的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，為什么？控制棒，為什么？答案：答案：鎘有吸收中子的特性，減少中子的數(shù)目，可以控鎘有吸收中子的特性，減少中子的數(shù)目，可以控制能量釋放的速度，而原子彈需要在極短的時(shí)間內(nèi)釋放大量制能量釋放的速度，而原子

8、彈需要在極短的時(shí)間內(nèi)釋放大量核能，發(fā)生猛烈爆炸，不需要控制速度，故不需要鎘棒。核能，發(fā)生猛烈爆炸，不需要控制速度，故不需要鎘棒?？键c(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì) 關(guān)于重核的裂變，以下說法正確的是關(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(shí)得到的能量核裂變釋放的能量等于它俘獲中子時(shí)得到的能量B中子從鈾塊中通過時(shí)，一定發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中子從鈾塊中通過時(shí)，一定發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C重核裂變釋放出大量能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所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)要減小以核子數(shù)要減小D由于重核的核子平均質(zhì)量大于中等質(zhì)量核的核子平均由于重核的核子平均質(zhì)量大于中等質(zhì)量核的核子平均質(zhì)量，所以重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的核時(shí)，要發(fā)生質(zhì)量虧損，放質(zhì)量，所以重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的核時(shí)，要發(fā)生質(zhì)量虧損，放出核能出