高中地理 1.1 地球的宇宙環(huán)境課件 湘教版必修1 (60)

1、7核聚變核聚變8粒子和宇宙粒子和宇宙一二三填一填練一練一、核聚變(見(jiàn)課本第88頁(yè))1.定義:兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,并釋放出能量的反應(yīng)。3.條件:(1)輕核的距離要達(dá)到10-15 m以?xún)?nèi)。 (2)需要加熱到很高的溫度,因此又叫熱核反應(yīng)。一二三填一填練一練二、受控?zé)岷朔磻?yīng)(見(jiàn)課本第89頁(yè))1.聚變與裂變相比有很多優(yōu)點(diǎn):(1)輕核聚變產(chǎn)能效率高。(2)地球上聚變?nèi)剂系膬?chǔ)量豐富。(3)輕核聚變更為安全、清潔。2.約束核聚變材料的方法:磁約束和慣性約束。一二三填一填練一練三、粒子和宇宙(見(jiàn)課本第91頁(yè))1.基本粒子不基本:(1)直到19世紀(jì)末,人們都認(rèn)為光子、電子、質(zhì)子和中子是基本粒子。(2)隨著

2、科學(xué)的發(fā)展,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了很多的新粒子并不是由以上基本粒子組成的,并發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子等本身也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。2.發(fā)現(xiàn)新粒子:(1)新粒子:1932年發(fā)現(xiàn)了正電子,1937年發(fā)現(xiàn)了子,1947年發(fā)現(xiàn)了K介子和介子及以后的超子等。(2)粒子的分類(lèi):按照粒子與各種相互作用的關(guān)系,可將粒子分為三大類(lèi):強(qiáng)子、輕子和媒介子。(3)夸克模型的提出:1964年美國(guó)物理學(xué)家蓋爾曼提出了強(qiáng)子的夸克模型,認(rèn)為強(qiáng)子是由夸克構(gòu)成的。一二三填一填練一練填一填練一練我國(guó)科學(xué)家研制“兩彈”所涉及的基本核反應(yīng)有:關(guān)于這兩個(gè)方程,下列說(shuō)法正確的是()A.方程(1)屬于衰變B.方程(2)屬于輕核聚變C.方程(1)中k=10,方程(2)中

3、d=1D.方程(1)中k=6,方程(2)中d=1解析:方程(1)屬于重核裂變,方程(2)屬于輕核聚變,選項(xiàng)A錯(cuò)而B(niǎo)對(duì);由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得k=10,d=1,選項(xiàng)C對(duì)而D錯(cuò)。答案:BC探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究探究一對(duì)核聚變的理解對(duì)核聚變的理解隨著科技的發(fā)展,不久的將來(lái),汽車(chē)不再燒油,而改燒海水,你相信這能實(shí)現(xiàn)嗎? 探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.聚變發(fā)生的條件要使輕核聚變,必須使輕核接近核力發(fā)生作用的距離10-15 m,這要克服電荷間強(qiáng)大的斥力作用,要求使輕核具有足夠大的動(dòng)能,有一種辦法就是把它們加熱到幾百萬(wàn)開(kāi)爾文的高溫。2.輕核聚變是放能反應(yīng)從比結(jié)合能的圖線看,輕核聚

4、變后比結(jié)合能增加,因此聚變反應(yīng)是一個(gè)放能反應(yīng)。探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析3.核聚變的特點(diǎn)(1)在消耗相同質(zhì)量的核燃料時(shí),輕核聚變比重核裂變釋放更多的能量。(2)熱核反應(yīng)一旦發(fā)生,就不再需要外界給它能量,靠自身產(chǎn)生的熱就可以使反應(yīng)進(jìn)行下去。(3)普遍性:熱核反應(yīng)在宇宙中時(shí)時(shí)刻刻地進(jìn)行著,太陽(yáng)就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆。4.核聚變的應(yīng)用(1)核武器氫彈:一種不需要人工控制的輕核聚變反應(yīng)裝置。它利用彈體內(nèi)的原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核聚變爆炸。(2)可控?zé)岷朔磻?yīng):目前處于探索階段。探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析5.輕核聚變與重核裂變的區(qū)別 探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一

5、探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題1】 太陽(yáng)現(xiàn)在正處于主序星演化階段,它主要是由電子和質(zhì)子、氦核等組成,維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng),核反應(yīng)為兩個(gè)電子與四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)楹ぁＲ阎?yáng)的質(zhì)量為21030 kg,太陽(yáng)向周?chē)臻g輻射能量的總功率為3.81026 W。(1)寫(xiě)出上述聚變反應(yīng)的方程。(2)已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.6710-27 kg,氦核質(zhì)量 m=6.645 810-27 kg,電子質(zhì)量me=9.010-31 kg,光速c=3.0108 m/s,求每發(fā)生一次上述核反應(yīng)所釋放的能量。(3)根據(jù)題目中數(shù)據(jù)計(jì)算太陽(yáng)1秒鐘減少的質(zhì)量。太陽(yáng)還能用多少年?探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一

6、探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究探究二對(duì)粒子的認(rèn)識(shí)對(duì)粒子的認(rèn)識(shí)如圖為粒子發(fā)展示意圖:(1)為什么現(xiàn)在將“基本”二字去掉,統(tǒng)稱(chēng)為粒子?(2)為什么說(shuō)夸克模型是物理學(xué)發(fā)展中的一個(gè)重大突破?探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.新粒子的發(fā)現(xiàn)及特點(diǎn) 探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析2.粒子的分類(lèi) 探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析3.夸克模型(1)夸克的提出:1964年美國(guó)物理學(xué)家蓋爾曼提出了強(qiáng)子的夸克模型,認(rèn)為強(qiáng)子是由夸克構(gòu)成的。(2)夸克的種類(lèi):上夸克(u)、下夸克(d)、奇異夸克

7、(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和頂夸克(t)。(3)夸克所帶電荷:夸克所帶的電荷量是分?jǐn)?shù)電荷量,即其電荷量為元電荷的 。例如,上夸克帶的電荷量為 ,下夸克帶的電荷量為 。(4)意義:電子電荷不再是電荷的最小單位,即存在分?jǐn)?shù)電荷。探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子(),即 ,已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.110-31 kg,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為J。正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子,原因是。 探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名

8、師精講典例剖析解析:(1)發(fā)生核反應(yīng)前后,粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均不變,據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都是0,A項(xiàng)正確。(2)產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后,質(zhì)量變?yōu)榱?則E=mc2,故一個(gè)光子的能量為 ,代入數(shù)據(jù)得 =8.210-14 J。正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體,故系統(tǒng)總動(dòng)量為零,所以如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的,因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒定律。答案:(1)A(2)8.210-14此過(guò)程遵循動(dòng)量守恒定律探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析123451.下列所述正確的是()A.原子是組成物質(zhì)的不可再分的最小微粒B.原子是最大的微粒C.原子由原子核和核外電子構(gòu)成,質(zhì)子和中子組成了原子核D.質(zhì)子、中子本身也是復(fù)合粒子,它們也有著自己復(fù)雜的結(jié)構(gòu)解析:質(zhì)子、中子本身也是復(fù)合粒子。由此可知,質(zhì)子、中子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒。故只有選項(xiàng)C、D正確。答案:CD123452.關(guān)于太陽(yáng)輻射的主要由來(lái),下列說(shuō)法正確的是()A.來(lái)自太陽(yáng)中氫元素聚變反應(yīng)釋放的核能B.來(lái)自太陽(yáng)中碳元素氧化釋放的化學(xué)能C.來(lái)自太陽(yáng)中重元素裂變反應(yīng)釋放的核能D.來(lái)自太陽(yáng)中本身儲(chǔ)存的大量?jī)?nèi)能解析:太陽(yáng)輻射的巨大能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部氫核聚變成氦核時(shí)釋放的能量,只有選項(xiàng)A正確。答案:A1234512345123