陜西省安康市石泉縣江南高級(jí)中學(xué)滬科版高中物理選修355.3聚變與受控?zé)岷朔磻?yīng)5.4核能利用與社會(huì)發(fā)展教案

物理授課時(shí)間：第17周星期5單元（章節(jié)）課題第5章核能與社會(huì)本節(jié)課題5.3聚變與受控?zé)岷朔磻?yīng)5.4核能利用與社會(huì)發(fā)展三維目標(biāo)1．知道裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、聚變的大致情況和原子彈、氫彈的制造原理，以及核反應(yīng)堆的作用；會(huì)計(jì)算聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損和核能。2．常識(shí)性了解研究可控核聚變的重大意義，啟發(fā)學(xué)生想象人類開發(fā)利用核能的美好前景，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的熱情．提煉的課題聚變反應(yīng)與社會(huì)能源教學(xué)重難點(diǎn)理解裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、聚變的概念．教學(xué)手段運(yùn)用教學(xué)資源選擇多媒體一套，PPT課件。．教學(xué)過程環(huán)節(jié)學(xué)生要解決的問題或任務(wù)教師如何教學(xué)生如何學(xué)一）引入：通過觀看氫彈爆炸圖片，引入新課。（二）新課：1、學(xué)生自學(xué)課本100頁103頁，完成同步學(xué)案第56頁填空；2、學(xué)生展示：、什么是裂變？什么是聚變？、發(fā)生聚變須要什么條件？、人類當(dāng)前對(duì)核能有哪些方面的應(yīng)3、播放PPT課件，利用課件進(jìn)行精講。⑴、輕核的聚變；⑵、可控?zé)岷司圩兎磻?yīng)；⑶、核能的利用與環(huán)境保護(hù)；⑷、典例選講，講解PPT典例1；典例2；典例3；課堂檢測內(nèi)容7.某核反應(yīng)堆每小時(shí)消耗濃縮鈾(鈾235的含量占5%)200g,假定每個(gè)鈾核裂變時(shí)釋放的能量是200MeV,核反應(yīng)堆的效率為90%答案:2.0×108W解析:200g濃縮鈾中鈾235的含量為m=200g×5%=10g,則10g鈾235中含有的原子數(shù)為n=NA=×6.02×1023≈2.56×1022。這些鈾在1h內(nèi)釋放的能量為Q=nΔE=2.56×1022×200×106×1.6×1019J≈8.19×1011J,則此核反應(yīng)堆的輸出功率為P=8.我國現(xiàn)有核電站6個(gè),現(xiàn)役核電機(jī)組有11個(gè)。其中最早建設(shè)的浙江嘉興的秦山核電站位于杭州灣畔,一期工程是中國第一座依靠自己的力量設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營管理的30萬千瓦壓水堆核電站。秦山三期核電站采用加拿大成熟的坎杜6重水堆核電技術(shù)。已知鈾核U)裂變生成鋇Ba)和氪Kr)。已知Ba、Kr以及中子的質(zhì)量分別是235.0439u、143.9139u、88.8973u和1.0087u。我國秦山核電站一期工程的功率為30×104kW,假如U能夠完全發(fā)生裂變,其中有一半核能轉(zhuǎn)化為電能。則電站一年要消耗多少U?(已知1u=1.66×10-27kg答案:231.1解析:核裂變方程為BaKr+n。則一個(gè)U裂變釋放出來的核能ΔE=(235.0439u143.9139u88.8973u2×1.0087u)×c2=0.2153×1.66×1027×(3×108)2J=3.21×1011J每年核電站產(chǎn)生的總能量:E=Pt=30×107×365×24×3600J=9.461×1015J所以每年消耗的鈾核個(gè)數(shù)為N=個(gè)=5.894×1026個(gè)因此每年需要鈾的總質(zhì)量為:m=m=·mmol=×235×10-3