人教版197《核聚變》課件

7核聚變8粒子和宇宙7核聚變1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。從第一顆原子彈爆炸成功到第一顆氫彈爆炸成功，我國僅用了兩年零八個月。前蘇聯(lián)用了四年，美國用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題。1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。主題1核聚變研讀教材·自主認知1.核聚變:(1)定義:兩個輕核結合成質量_____的核的反應。輕核聚變必須在高溫下進行,因此又叫_________。(2)核反應舉例:較大熱核反應主題1核聚變較大熱核反應2.受控熱核反應:(1)定義:為了使巨大的熱核反應能量不以爆炸的形式釋放,而是在_____控制下逐漸釋放出來并加以_____的熱核反應。(2)條件:熱核燃料加熱到非常高的_____;熱核反應釋放的能量足以補償形成聚變過程中所損失的能量。人工利用溫度2.受控熱核反應:人工利用溫度(3)聚變與裂變的對比優(yōu)點。①輕核聚變_____效率高;②地球上聚變?nèi)剂系膬α縚____;③輕核聚變更___________。(4)約束核聚變材料的方法:_______和慣性約束。產(chǎn)能豐富安全、清潔磁約束(3)聚變與裂變的對比優(yōu)點。產(chǎn)能豐富安全、清潔磁約束合作探究·核心歸納1.為什么實現(xiàn)核聚變要使聚變的燃料加熱到幾百萬開爾文的高溫?提示:(1)微觀上:參與反應的原子核必須接近到核力的作用范圍內(nèi),約為10-15m這種程度,因而必須使它們具有很大的動能以克服原子核之間巨大的庫侖斥力做功,由原子核的動能轉化為原子核的電勢能,使核子之間的核力發(fā)生作用,輕核才能聚變成質量較大的核。(2)宏觀上:要使原子核具有足夠大的動能,就得把它加熱到幾百萬開爾文的高溫,才能使聚變反應發(fā)生,因此聚變又叫熱核反應。合作探究·核心歸納2.與重核的裂變相比聚變有哪些特點?提示:(1)在消耗相同質量的核燃料時,輕核聚變比重核裂變釋放更多的能量。(2)熱核反應一旦發(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進行下去。(3)普遍性:熱核反應在宇宙的恒星中時時刻刻地進行著,太陽就是一個巨大的熱核反應堆。2.與重核的裂變相比聚變有哪些特點?3.目前人們實現(xiàn)的核聚變是什么?實現(xiàn)熱核反應存在的困難是什么?提示:(1)目前人們能實現(xiàn)的熱核反應是氫彈的爆炸,是由普通炸藥引爆原子彈,再由原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核反應,但這是不可控制的。(2)實現(xiàn)熱核反應存在的困難是地球上沒有任何容器能夠經(jīng)受住熱核反應所需要的高溫。3.目前人們實現(xiàn)的核聚變是什么?實現(xiàn)熱核反應存在的困難是什么4.如何實現(xiàn)對熱核反應的控制?可控熱核反應有哪些優(yōu)點?提示:(1)可能實現(xiàn)對熱核反應的控制方法:磁約束:利用磁場來約束參加反應的物質。環(huán)流器是目前性能最好的一種磁約束裝置。慣性約束:利用強激光從各個方向照射參加反應的物質,使它們由于慣性還來不及擴散就完成了核反應。(2)可控熱核反應的優(yōu)點:放射性污染小,不產(chǎn)生核廢料,核燃料十分豐富。4.如何實現(xiàn)對熱核反應的控制?可控熱核反應有哪些優(yōu)點?【歸納總結】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10-15m,這要克服電荷間強大的斥力作用,要求使輕核具有足夠大的動能。要使原子核具有足夠大的動能,就要給它們加熱,使物質達到幾百萬開爾文的高溫?！練w納總結】2.輕核聚變與重核裂變的區(qū)別:重核裂變輕核聚變放能原理重核分裂成兩個或多個中等質量的原子核,放出核能兩個輕核結合成質量較大的原子核,放出核能放能多少聚變反應比裂變反應平均每個核子放出的能量大約要大3～4倍核廢料處理難度聚變反應的核廢料處理要比裂變反應簡單得多2.輕核聚變與重核裂變的區(qū)別:重核裂變輕核聚變放能重核分裂成重核裂變輕核聚變原料的蘊藏量核裂變?nèi)剂镶櫾诘厍蛏蟽α坑邢?尤其用于核裂變的鈾235在鈾礦石中只占0.7%主要原料是氘,氘在地球上的儲量非常豐富,1L海水中大約有0.03g氘,如果用來進行熱核反應,放出的能量約與燃燒300L汽油相當可控性速度比較容易進行人工控制,現(xiàn)在的核電站都是用裂變反應釋放核能目前,除氫彈以外,人們還不能控制它重核裂變輕核聚變原料的核裂變?nèi)剂镶櫾诘厍蛏蟽α坑邢?尤其用于3.核聚變反應的特點:(1)釋放能量大。(2)一旦反應,可自發(fā)進行。(3)不可控制。(4)普遍存在于宇宙中。(5)污染小,核燃料豐富。3.核聚變反應的特點:過關小練·即時應用1.關于核聚變的說法正確的是(

)A.聚變是裂變的逆反應B.如果裂變釋放能量,則聚變反應一定吸收能量C.聚變反應須將熱核燃料加熱到數(shù)百萬度以上的溫度,顯然是吸熱反應D.聚變和裂變都可以釋放出巨大的能量過關小練·即時應用【解題指南】解答本題時應注意以下三點:(1)聚變反應和裂變反應的定義。(2)吸能和放能的判斷依據(jù)。(3)聚變反應的條件?！窘忸}指南】解答本題時應注意以下三點:【解析】選D。從形式上看聚變和裂變好像是互逆反應,其實不然,兩者的反應物和生成物全然不同,裂變是重核分裂成中等核,而聚變是兩個輕核聚合為質量較大的輕核,兩者不可能互為逆反應,A錯誤;聚變和裂變反應的質量都發(fā)生了虧損,故都是放能反應,要放出巨大的能量,B錯誤,D對;聚變反應須將熱核燃料加熱到數(shù)百萬度以上的溫度,但一旦反應進行,自身釋放的巨大能量足以提供高溫使反應繼續(xù)進行,故聚變反應是放能反應,C錯?！窘馕觥窟xD。從形式上看聚變和裂變好像是互逆反應,其實不然,2.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量,該反應方程為式中x是某種粒子。已知：和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u;1u=c是真空中的光速。由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知,粒子x是__________,該反應釋放出的能量為____________MeV(結果保留3位有效數(shù)字)。2.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量,該反應方程為【解析】根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得x是(中子)。核反應中的質量虧損為Δm=(2.0141u+3.0161u-4.0026u-1.0087u)=0.0189u所以該反應釋放出的能量為ΔE=Δm·c2=17.6MeV答案:(或中子)

17.6【解析】根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得x是(中子)。核反應中【補償訓練】1.太陽不斷地向外輻射能量,仍保持1千萬度以上的高溫,其主要原因是太陽內(nèi)部進行著劇烈的(

)A.衰變反應 B.人工核反應C.裂變反應 D.熱核反應【解析】選D。太陽的內(nèi)部時刻都在進行著氫核的聚變,即熱核反應,故D對?！狙a償訓練】2.原子核聚變有望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當氘等離子體被加熱到適當高溫時,氘核參與的幾種聚變反應可能發(fā)生,放出能量。這幾種反應的總效果可以表示為由平衡條件可知(

)A.k=1,d=4

B.k=2,d=2C.k=1,d=6

D.k=2,d=3【解析】選B。由質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,分別有4k+d+2=12,2k+d=6,解得k=2,d=2。正確選項為B。2.原子核聚變有望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當氘等離子體【通法悟道】衰變、人工轉變、裂變和聚變方程的區(qū)別(1)衰變是原子核自發(fā)地轉變?yōu)榱硪环N核,并向外輻射出α粒子或β粒子的反應,衰變根據(jù)向外輻射粒子的不同分為α衰變和β衰變兩種。(2)人工轉變通常是用α粒子或中子去轟擊靶核,靶核俘獲入射粒子后產(chǎn)生新的原子核,并放出一個或幾個粒子的反應。(3)重核分解成中等質量的核的反應叫裂變,輕核聚合成重核的反應叫聚變。【通法悟道】衰變、人工轉變、裂變和聚變方程的區(qū)別主題2粒子和宇宙研讀教材·自主認知1.發(fā)現(xiàn)新粒子:(1)新粒子的發(fā)現(xiàn):1932年發(fā)現(xiàn)了_______,1937年發(fā)現(xiàn)了_____,1947年發(fā)現(xiàn)了K介子和π介子,迄今發(fā)現(xiàn)的粒子已達到400多種。(2)反粒子:實驗中發(fā)現(xiàn),許多粒子都存在著質量與它們_____,而電荷及其他一些物理性質_____的粒子。正電子μ子相同相反主題2粒子和宇宙正電子μ子相同相反(3)分類:強子、_____和_______。(4)夸克模型的提出:1964年美國物理學家蓋爾曼提出了強子的夸克模型,認為強子是由_____構成的。2.宇宙及恒星的演化:(1)宇宙的演化從___________開始。(2)恒星的演化經(jīng)歷了宇宙塵埃,星云團,恒星誕生,最后恒星的熱核反應停止后恒星演變?yōu)開______、_______或_____。輕子媒介子夸克宇宙大爆炸白矮星中子星黑洞(3)分類:強子、_____和_______。輕子媒介子夸克合作探究·核心歸納1.結合下表分析粒子的分類及特點。分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子特點強子參與強相互作用質子、中子、介子、超子強子有內(nèi)部結構,由_____構成,強子又可分為____________輕子不參與強相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未發(fā)現(xiàn)_________夸克介子和重子內(nèi)部結構合作探究·核心歸納分類參與的發(fā)現(xiàn)的粒子特點強子參與強相互作分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子特點媒介子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子_____________________________________________________________________光子傳遞電磁相互作用、中間玻色子傳遞弱相互作用、膠子傳遞強相互作用分類參與的發(fā)現(xiàn)的粒子特點媒介子傳遞各種相互作用光子、中間玻2.強子和夸克的關系是怎樣的?夸克分多少種?它的帶電性是怎樣的?什么是夸克的“禁閉”?提示:夸克是強子的基本組成成分;夸克有6種:上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克、底夸克、頂夸克;它們帶的電荷分別為元電荷的每種夸克都有對應的反夸克;夸克不能以自由的狀態(tài)單個出現(xiàn)的性質,叫夸克的“禁閉”。2.強子和夸克的關系是怎樣的?夸克分多少種?它的帶電性是怎樣3.什么是反粒子?所有的粒子都存在反粒子嗎?提示:實驗發(fā)現(xiàn),許多粒子都有和它質量相同而電荷及其他一些物理量相反的粒子,叫反粒子。按照粒子的對稱性,有一個粒子,就應該有一個反粒子。3.什么是反粒子?所有的粒子都存在反粒子嗎?4.“夸克模型”的提出有什么物理意義?提示:夸克模型的提出是物理學發(fā)展史中的一個重大突破,它指出電子電荷不再是電荷的最小單元,即存在分數(shù)電荷。而另一方面也說明科學正是由于一個一個的突破才得到進一步的發(fā)展。4.“夸克模型”的提出有什么物理意義?【歸納總結】1.粒子:強子、輕子和媒介子。2.夸克:是強子的基本組成成分,有6種,帶的元電荷?！練w納總結】過關小練·即時應用1.為了探究宇宙起源,“阿爾法磁譜儀”(AMS)將在太空中尋找“反物質”。所謂“反物質”是由“反粒子”構成的?！胺戳Ｗ印迸c其對應的正粒子具有相同的質量和相同的電荷量,但電荷的符號相反。由此可知反氫原子是(

)A.由1個帶正電荷的質子和1個帶負電荷的電子構成B.由1個帶負電荷的反質子和1個帶正電荷的正電子構成C.由1個帶負電荷的反質子和1個帶負電荷的電子構成D.由1個不帶電的中子和1個帶正電荷的正電子構成過關小練·即時應用【解析】選B。氫原子由一個電子和一個質子組成,根據(jù)“反物質”和“反粒子”的概念,可知反氫原子由一個帶負電荷的反質子和一個帶正電荷的正電子組成,故選項B正確,其他選項錯誤?！窘馕觥窟xB。氫原子由一個電子和一個質子組成,根據(jù)“反物質”2.在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別,因此在實驗中很難探測。1953年,萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng),利用中微子與水中的核反應,間接地證實了中微子的存在。(1)中微子與水中的發(fā)生核反應,產(chǎn)生中子和正電子即中微子可以判定,中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分別是________。(填寫選項前的字母)A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和12.在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性(2)上述核反應產(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,可以轉變?yōu)閮蓚€光子(γ),即已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31kg,反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約為________J。正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋€光子,原因是_________________。(2)上述核反應產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎【解題指南】解答本題時應注意以下三點:(1)對核反應根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒,判斷質量數(shù)和電荷數(shù)。(2)正電子和負電子的湮滅,根據(jù)質能方程判斷光子的能量。(3)根據(jù)動量守恒定律判斷產(chǎn)生光子的個數(shù)?！窘忸}指南】解答本題時應注意以下三點:【解析】(1)發(fā)生核反應前后,粒子的質量數(shù)和電荷數(shù)均不變,據(jù)此可知中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)都是0,A項正確。(2)產(chǎn)生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變?yōu)閮蓚€光子之后,質量變?yōu)榱?則E=Δmc2,故一個光子的能量為,代入數(shù)據(jù)得=8.2×10-14J。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)總動量為零,故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的,因為此過程遵循動量守恒定律。答案:(1)A

(2)8.2×10-14此過程遵循動量守恒定律【解析】(1)發(fā)生核反應前后,粒子的質量數(shù)和電荷數(shù)均不變,據(jù)【補償訓練】(多選)下列關于夸克模型的說法正確的是(

)A.強子是由更基本的夸克組成的B.夸克的電荷量分別為元電荷的C.每種夸克都有對應的反夸克D.夸克能以自由的狀態(tài)單個出現(xiàn)【解析】選A、B、C?？淇瞬荒芤宰杂傻臓顟B(tài)單個出現(xiàn),D錯誤,A、B、C正確?！狙a償訓練】(多選)下列關于夸克模型的說法正確的是()7核聚變8粒子和宇宙7核聚變1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。從第一顆原子彈爆炸成功到第一顆氫彈爆炸成功，我國僅用了兩年零八個月。前蘇聯(lián)用了四年，美國用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題。1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。主題1核聚變研讀教材·自主認知1.核聚變:(1)定義:兩個輕核結合成質量_____的核的反應。輕核聚變必須在高溫下進行,因此又叫_________。(2)核反應舉例:較大熱核反應主題1核聚變較大熱核反應2.受控熱核反應:(1)定義:為了使巨大的熱核反應能量不以爆炸的形式釋放,而是在_____控制下逐漸釋放出來并加以_____的熱核反應。(2)條件:熱核燃料加熱到非常高的_____;熱核反應釋放的能量足以補償形成聚變過程中所損失的能量。人工利用溫度2.受控熱核反應:人工利用溫度(3)聚變與裂變的對比優(yōu)點。①輕核聚變_____效率高;②地球上聚變?nèi)剂系膬α縚____;③輕核聚變更___________。(4)約束核聚變材料的方法:_______和慣性約束。產(chǎn)能豐富安全、清潔磁約束(3)聚變與裂變的對比優(yōu)點。產(chǎn)能豐富安全、清潔磁約束合作探究·核心歸納1.為什么實現(xiàn)核聚變要使聚變的燃料加熱到幾百萬開爾文的高溫?提示:(1)微觀上:參與反應的原子核必須接近到核力的作用范圍內(nèi),約為10-15m這種程度,因而必須使它們具有很大的動能以克服原子核之間巨大的庫侖斥力做功,由原子核的動能轉化為原子核的電勢能,使核子之間的核力發(fā)生作用,輕核才能聚變成質量較大的核。(2)宏觀上:要使原子核具有足夠大的動能,就得把它加熱到幾百萬開爾文的高溫,才能使聚變反應發(fā)生,因此聚變又叫熱核反應。合作探究·核心歸納2.與重核的裂變相比聚變有哪些特點?提示:(1)在消耗相同質量的核燃料時,輕核聚變比重核裂變釋放更多的能量。(2)熱核反應一旦發(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進行下去。(3)普遍性:熱核反應在宇宙的恒星中時時刻刻地進行著,太陽就是一個巨大的熱核反應堆。2.與重核的裂變相比聚變有哪些特點?3.目前人們實現(xiàn)的核聚變是什么?實現(xiàn)熱核反應存在的困難是什么?提示:(1)目前人們能實現(xiàn)的熱核反應是氫彈的爆炸,是由普通炸藥引爆原子彈,再由原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核反應,但這是不可控制的。(2)實現(xiàn)熱核反應存在的困難是地球上沒有任何容器能夠經(jīng)受住熱核反應所需要的高溫。3.目前人們實現(xiàn)的核聚變是什么?實現(xiàn)熱核反應存在的困難是什么4.如何實現(xiàn)對熱核反應的控制?可控熱核反應有哪些優(yōu)點?提示:(1)可能實現(xiàn)對熱核反應的控制方法:磁約束:利用磁場來約束參加反應的物質。環(huán)流器是目前性能最好的一種磁約束裝置。慣性約束:利用強激光從各個方向照射參加反應的物質,使它們由于慣性還來不及擴散就完成了核反應。(2)可控熱核反應的優(yōu)點:放射性污染小,不產(chǎn)生核廢料,核燃料十分豐富。4.如何實現(xiàn)對熱核反應的控制?可控熱核反應有哪些優(yōu)點?【歸納總結】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10-15m,這要克服電荷間強大的斥力作用,要求使輕核具有足夠大的動能。要使原子核具有足夠大的動能,就要給它們加熱,使物質達到幾百萬開爾文的高溫?！練w納總結】2.輕核聚變與重核裂變的區(qū)別:重核裂變輕核聚變放能原理重核分裂成兩個或多個中等質量的原子核,放出核能兩個輕核結合成質量較大的原子核,放出核能放能多少聚變反應比裂變反應平均每個核子放出的能量大約要大3～4倍核廢料處理難度聚變反應的核廢料處理要比裂變反應簡單得多2.輕核聚變與重核裂變的區(qū)別:重核裂變輕核聚變放能重核分裂成重核裂變輕核聚變原料的蘊藏量核裂變?nèi)剂镶櫾诘厍蛏蟽α坑邢?尤其用于核裂變的鈾235在鈾礦石中只占0.7%主要原料是氘,氘在地球上的儲量非常豐富,1L海水中大約有0.03g氘,如果用來進行熱核反應,放出的能量約與燃燒300L汽油相當可控性速度比較容易進行人工控制,現(xiàn)在的核電站都是用裂變反應釋放核能目前,除氫彈以外,人們還不能控制它重核裂變輕核聚變原料的核裂變?nèi)剂镶櫾诘厍蛏蟽α坑邢?尤其用于3.核聚變反應的特點:(1)釋放能量大。(2)一旦反應,可自發(fā)進行。(3)不可控制。(4)普遍存在于宇宙中。(5)污染小,核燃料豐富。3.核聚變反應的特點:過關小練·即時應用1.關于核聚變的說法正確的是(

)A.聚變是裂變的逆反應B.如果裂變釋放能量,則聚變反應一定吸收能量C.聚變反應須將熱核燃料加熱到數(shù)百萬度以上的溫度,顯然是吸熱反應D.聚變和裂變都可以釋放出巨大的能量過關小練·即時應用【解題指南】解答本題時應注意以下三點:(1)聚變反應和裂變反應的定義。(2)吸能和放能的判斷依據(jù)。(3)聚變反應的條件?！窘忸}指南】解答本題時應注意以下三點:【解析】選D。從形式上看聚變和裂變好像是互逆反應,其實不然,兩者的反應物和生成物全然不同,裂變是重核分裂成中等核,而聚變是兩個輕核聚合為質量較大的輕核,兩者不可能互為逆反應,A錯誤;聚變和裂變反應的質量都發(fā)生了虧損,故都是放能反應,要放出巨大的能量,B錯誤,D對;聚變反應須將熱核燃料加熱到數(shù)百萬度以上的溫度,但一旦反應進行,自身釋放的巨大能量足以提供高溫使反應繼續(xù)進行,故聚變反應是放能反應,C錯?！窘馕觥窟xD。從形式上看聚變和裂變好像是互逆反應,其實不然,2.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量,該反應方程為式中x是某種粒子。已知：和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u;1u=c是真空中的光速。由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知,粒子x是__________,該反應釋放出的能量為____________MeV(結果保留3位有效數(shù)字)。2.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量,該反應方程為【解析】根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得x是(中子)。核反應中的質量虧損為Δm=(2.0141u+3.0161u-4.0026u-1.0087u)=0.0189u所以該反應釋放出的能量為ΔE=Δm·c2=17.6MeV答案:(或中子)

17.6【解析】根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得x是(中子)。核反應中【補償訓練】1.太陽不斷地向外輻射能量,仍保持1千萬度以上的高溫,其主要原因是太陽內(nèi)部進行著劇烈的(

)A.衰變反應 B.人工核反應C.裂變反應 D.熱核反應【解析】選D。太陽的內(nèi)部時刻都在進行著氫核的聚變,即熱核反應,故D對?！狙a償訓練】2.原子核聚變有望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當氘等離子體被加熱到適當高溫時,氘核參與的幾種聚變反應可能發(fā)生,放出能量。這幾種反應的總效果可以表示為由平衡條件可知(

)A.k=1,d=4

B.k=2,d=2C.k=1,d=6

D.k=2,d=3【解析】選B。由質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,分別有4k+d+2=12,2k+d=6,解得k=2,d=2。正確選項為B。2.原子核聚變有望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當氘等離子體【通法悟道】衰變、人工轉變、裂變和聚變方程的區(qū)別(1)衰變是原子核自發(fā)地轉變?yōu)榱硪环N核,并向外輻射出α粒子或β粒子的反應,衰變根據(jù)向外輻射粒子的不同分為α衰變和β衰變兩種。(2)人工轉變通常是用α粒子或中子去轟擊靶核,靶核俘獲入射粒子后產(chǎn)生新的原子核,并放出一個或幾個粒子的反應。(3)重核分解成中等質量的核的反應叫裂變,輕核聚合成重核的反應叫聚變?！就ǚㄎ虻馈克プ?、人工轉變、裂變和聚變方程的區(qū)別主題2粒子和宇宙研讀教材·自主認知1.發(fā)現(xiàn)新粒子:(1)新粒子的發(fā)現(xiàn):1932年發(fā)現(xiàn)了_______,1937年發(fā)現(xiàn)了_____,1947年發(fā)現(xiàn)了K介子和π介子,迄今發(fā)現(xiàn)的粒子已達到400多種。(2)反粒子:實驗中發(fā)現(xiàn),許多粒子都存在著質量與它們_____,而電荷及其他一些物理性質_____的粒子。正電子μ子相同相反主題2粒子和宇宙正電子μ子相同相反(3)分類:強子、_____和_______。(4)夸克模型的提出:1964年美國物理學家蓋爾曼提出了強子的夸克模型,認為強子是由_____構成的。2.宇宙及恒星的演化:(1)宇宙的演化從___________開始。(2)恒星的演化經(jīng)歷了宇宙塵埃,星云團,恒星誕生,最后恒星的熱核反應停止后恒星演變?yōu)開______、_______或_____。輕子媒介子夸克宇宙大爆炸白矮星中子星黑洞(3)分類:強子、_____和_______。輕子媒介子夸克合作探究·核心歸納1.結合下表分析粒子的分類及特點。分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子特點強子參與強相互作用質子、中子、介子、超子強子有內(nèi)部結構,由_____構成,強子又可分為____________輕子不參與強相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未發(fā)現(xiàn)_________夸克介子和重子內(nèi)部結構合作探究·核心歸納分類參與的發(fā)現(xiàn)的粒子特點強子參與強相互作分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子特點媒介子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子_____________________________________________________________________光子傳遞電磁相互作用、中間玻色子傳遞弱相互作用、膠子傳遞強相互作用分類參與的發(fā)現(xiàn)的粒子特點媒介子傳遞各種相互作用光子、中間玻2.強子和夸克的關系是怎樣的?夸克分多少種?它的帶電性是怎樣的?什么是夸克的“禁閉”?提示:夸克是強子的基本組成成分;夸克有6種:上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克、底夸克、頂夸克;它們帶的電荷分別為元電荷的每種夸克都有對應的反夸克;夸克不能以自由的狀態(tài)單個出現(xiàn)的性質,叫夸克的“禁閉”。2.強子和夸克的關系是怎樣的?夸克分多少種?它的帶電性是怎樣3.什么是反粒子?所有的粒子都存在反粒子嗎?提示:實驗發(fā)現(xiàn),許多粒子都有和它質量相同而電荷及其他一些物理量相反的粒子,叫反粒子。按照粒子的對稱性,有一個粒子,就應該有一個反粒子。3.什么是反粒子?所有的粒子都存在反粒子嗎?4.“夸克模型”的提出有什么物理意義?提示:夸克模型的提出是物理學發(fā)展史中的一個重大突破,它指出電子電荷不再是電荷的最小單元,即存在分數(shù)電荷。而另一方面也說明科學正是由于一個一個的突破才得到進一步的發(fā)展。4.“夸克模型”的提出有什么物理意義?【歸納總結】1.粒子:強子、輕子和媒介子。2.夸克:是強子的基本組成成分,有6種,帶的元電荷。【歸納總結】過關小練·即時應用1.為了探究宇宙起源,“阿爾法磁譜儀”(AMS)將在太空中尋找“反物質”。所謂“反物質”是由“反粒子”構成的?！胺戳Ｗ印迸c其對應的正粒子具有相同的質量和相同的電荷量,但電荷的符號相反。由此可知反氫原子是(

)A.由1個帶正電荷的質子和1個帶負電荷的電子構成B.由1個帶負電荷的反質子和1個帶正電荷的正電