重核的裂变学习.pptx

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1、导入新课导入新课 在第二次世界大战即将结束的时候，美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹，刹那间，这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟。原子弹在日本广岛爆炸第1页/共51页广岛原子弹爆炸后的惨景第2页/共51页大亚湾核电站泰山核电站 目前世界上有少数国家建成了许多核电站，我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站。第3页/共51页教学目标教学目标1、知识与技能 知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。放出巨大的能量。知道什么是链式反应。知道什么是链式反应。会计算重核裂变过程中释放出的能量。会计算重核裂变过程

2、中释放出的能量。知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。第4页/共51页2、过程与方法 通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及以及应用。教学图像处理物理无问题能力。通过让学生自己阅读课本，查阅资料，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。第5页/共51页3、情感态度与价值观 激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。确立

3、世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。第6页/共51页教学重难点教学重难点重点 链式反应及其释放核能的计算。重核裂变的核反应方程式的书写。难点 通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。第7页/共51页本节导航本节导航一、核裂变二、核电站第8页/共51页一、核裂变第9页/共51页1、核反应电子原子核 在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。第10页/共51页 研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核子的平均质量与原子序数有如图的关系

4、：核子的平均质量是：原子核的质量核子数第11页/共51页核子平均质量第12页/共51页2、裂变和聚变 物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反映叫做聚变。聚变裂变第13页/共51页两种铀矿石（放大10000倍）第14页/共51页3、铀核的裂变|1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：+第15页/共51页 裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：释放出的能

5、量为第16页/共51页4、链式反应 由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。（图下图所示）5、临界质量 使裂变物资能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。第17页/共51页第18页/共51页第19页/共51页第20页/共51页第21页/共51页第22页/共51页第23页/共51页第24页/共51页第25页/共51页第26页/共51页第27页/共51页第28页/共51页第29页/共51页6、原子弹内爆式原子弹内爆式原子弹结构示意图第30页/共51页枪式原子弹第31页/共51页二、核电站第32页/共51页 解决能源危机根本途径核能可

6、开发的核裂变燃料资源可使用上千年。核聚变资源可使用几亿年。链式反应的应用核电站慢中子反应堆。核反应堆的装置首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放。第33页/共51页水泥防护层控制棒镉棒燃料棒铀棒减速剂核反应堆示意图第34页/共51页热交换器核电站原理示意图第35页/共51页核电站工作流程示意图第一回路第二回路第36页/共51页 核电站工作的流程：第一回路中水被泵压入反应堆，通过堆芯时利用反应放出的热水来增加水的内能，水的温度升高。后来，第一回路的水进入热交换器，把热量传给第二回路的水，然后又被泵圧回到反应堆里。在热交换器里，第二回路的水被加热生成高温高压蒸汽，驱动汽轮机运转。第37页/共51

7、页动画：重核的裂变演示第38页/共51页课堂小结课堂小结1、核反应 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。2、裂变和聚变 物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反映叫做聚变。第39页/共51页3、链式反应 由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。（图下图所示）4、临界质量 使裂变物资能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。第40页/共51页高考链接高考链接 1、（2001广东理科综合20）原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等，在下列核反应中，属于核裂变

8、反应的是 （）A.105B+10n73Li+42He B.23892U23490Th+42He C.147N+42He178O+11H D.23592U+n14156Ba+9236Kr+310nD第41页/共51页 2、（2001广东理科综合18）关于我国已建成的秦山和大亚湾两座核电站，下面说法中正确的是 ()A它们都是利用核聚变释放原子能的 B它们都是利用核裂变释放原子能的 C.两者的核燃烧都是纯铀235 D一座是利用核裂变一座是利用核聚变释放原子能B 第42页/共51页 3、（1995全国1）关于原子反应堆，下面哪种说法是错误的 ()A铀棒是核燃料，裂变时释放核能.B镉棒的作用是控制反应堆

9、.C石墨的作用是吸收中子.D冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出内能.C第43页/共51页课堂练习课堂练习1、下列核反应中，表示核裂变的是（）ABCDC第44页/共51页 2、原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要有哪四部分组成 （）A原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统 B原子燃料、减速剂、冷热系统和传热系统 C原子燃料，调速剂、碰撞系统和传热系统 D原子燃料，中子源、原子能聚存系统和输送系统A第45页/共51页 3、重核裂变和轻核聚变是人类利用原子能的两条途径，下面说法中正确的是 （）A.裂变过程和聚变过程都要有质量亏损 B.裂变过程有质量亏损，聚变过程没有质量亏损

10、 C.裂变过程没有质量亏损，聚变过程有质量亏损 D.裂变过程和聚变过程都没有质量亏损A第46页/共51页 4、秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010 J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计算）解：核电站每天的发电量为W=Pt=3108243600 J=2.5921013 J.每年的发电量W总=365W=9.461015 J而1 g 铀完全裂变时产生的能量为8.21010 J.所以，每年消耗的铀的量为 第47页/共51页教材习题解答教材习题解答 1、答：重原子核受到中子的轰击后分裂成两个或两个以

11、上中等质量原子核的现象，成为重核的裂变，由重核裂变产生的中子使得裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做和裂变的链式反应。2、答在核反应堆中，主要通过调节控制棒的位置来控制核裂变的速度。第48页/共51页 3、解：衰变后的质能亏损为0.0053u根据质能方程得到释放的能量为4934Mev。4、提示：（1）中子与原子相碰撞，系统的合外力为零，动量守恒。（2）中子每次与原子核相互碰撞的情景都一样，由于没碰一次，中子的速度大小都变为碰前的11/13因此碰撞n次后中子的速度还是原来的11/13根据碰撞前后的动量守恒知至少要经过42次的碰撞。第49页/共51页 5、衰变后的质量亏损为0.000096810-25kg释放能量为8.71210-13J。6、解：年发电量为9.46081015J每年消耗铀量为115kg。第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页