高二物理重核的裂變

1、高中物理新人教版選修３- 5系列課件,19.6《重核的裂變》,教學目標,1、知識與技能（1）知道核裂變的概念，知道重核裂變中能釋放出巨大的能量；（2）知道什么是鏈式反應；（3）會計算重核裂變過程中釋放出的能量；（4）知道什么是核反應堆。了解常用裂變反應堆的類型，了解核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點。2、過程與方法（1）通過對核子平均質量與原子序數(shù)關系的理解，培養(yǎng)學生的邏輯推理能力及應用教學圖像處理物理問題的能力；（2）通過讓學生

2、自己閱讀課本，查閱資料，培養(yǎng)學生歸納與概括知識的能力和提出問題的能力。,3、情感、態(tài)度與價值觀（1）激發(fā)學生熱愛科學、探求真理的激情，樹立實事求是的科學態(tài)度，培養(yǎng)學生基本的科學素養(yǎng)，通過核能的利用，思考科學與社會的關系；（2）通過教學，讓學生認識到和平利用核能及開發(fā)新能源的重要性；（3）確立世界是物質的，物質是運動變化的，而變化過程必然遵循能量守恒的觀點。教學重點：鏈式反應及其釋放核能的計算；重核裂變的核反應方程式的書寫。教學

3、難點：通過核子平均質量與原子序數(shù)的關系，推理得出由質量數(shù)較大的原子核分裂成質量數(shù)較小的原子核釋放能量這一結論。教學方法：教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。教學用具：多媒體教學設備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。,核反應,,,,電子,原子核,,在核物理學中，原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過程，稱為核反應．,,研究表明：原子核的質量雖然隨著原子序數(shù)的增大而增大，但是二者之間并不成正比關系，其核子的平均質量與原子序數(shù)有如圖的關

4、系：,,,核子的平均質量是：,原子核的質量,核子數(shù),,,,,,,,,核子平均質量,,,,,核子的平均質量與原子序數(shù)之間的關系,物理學中把重核分裂成質量較小的核，釋放核能的反應叫做裂變．把輕核結合成質量較大的核，釋放出核能的反映叫做聚變．,一、裂變,,,,〓,,,聚變,〓,,,,裂變, 1939年12月，德國物理學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變。鈾核裂變的產物是多種多樣的，一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪

5、，同時放出三個中子，其核反應方程是：,鈾核的裂變,,,,,+,→,+,+,裂變中釋放出巨大的能量，在上述裂變中，裂變后的總質量小于裂變前的總質量，質量虧損：,,,釋放出的能量為,,,,, 1939年12月，德國物理學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變。鈾核裂變的產物是多種多樣的，一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪，同時放出三個中子，其核反應方程是：,鈾核的裂變,,,,,+,→,+,+,裂變中釋放出巨大

6、的能量，在上述裂變中，裂變后的總質量小于裂變前的總質量，質量虧損：,,,釋放出的能量為,,,,,1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質煤完全燃燒時釋放的能量．,用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變，釋放出的中子又引起了其他鈾核的裂變，也就是鏈式反應．,鏈式反應,由裂變重核裂變產生的中子使反應一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈式反應．,鏈式反應,使裂變物資能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積叫做它的臨界體積，相應的質量叫做臨

7、界質量。,原子彈,,,“小玩意兒”钚裝藥重6.1千克，TNT當量2.2萬噸，試驗中產生了上千萬度的高溫和數(shù)百億個大氣壓，致使一座30米高的鐵塔被熔化為氣體，并在地面上形成一個巨大的彈坑．,在半徑為400米的范圍內，沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質，半徑為1600米的范圍內，所有的動物全部死亡．,“原子彈之父” 奧本海默在核爆觀測站里感到十分震驚，他想起了印度一首古詩：“漫天奇光異彩，有如圣靈逞威，只有一千個太陽，才能與其爭輝．我是死神，

8、我是世界的毀滅者．”,,,,,原子彈,,美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀傷．在長崎投擲的原子彈爆炸后形成的蘑菇狀云團，爆炸產生的氣流、煙塵直沖云天，高達12英里多．廣島市區(qū)80%的建筑化為灰燼，64000人喪生，72000人受傷，傷亡總人數(shù)占全市總人口的53%．長崎市60%的建筑物被摧毀，傷亡86000人，占全市37% ．,,,原子彈,原子彈,在山田須磨子（一位當年的爆炸目擊者）的一幅畫：在遙遠的廣島上空，原子彈爆炸后發(fā)出彩虹

9、一般絢麗的光芒,廣島紅十字醫(yī)院里，一個嚴重燒傷的學生仰面躺在一張草席上。他的五官幾乎全被原子彈爆炸產生的熱浪抹掉了。四天后他死了。,倒塌的鋼架結構建筑物,核防護,（１）核爆炸瞬時效應防護。,對核襲擊的防護大致可分為兩大類。,利用工事進行掩蔽,在開闊地面上的人員，當發(fā)現(xiàn)核爆閃光時，立即背向爆心臥倒，可減輕傷害。,（２）放射性沾染防護。,避開在沾染區(qū)或高照射量率的地區(qū)行動,人員通過沾染區(qū)時盡量乘坐車輛，在沾染區(qū)作業(yè)時要盡量縮短時間,及時穿戴

10、個人防護器材，防止人體受沾染,進入沾染區(qū)執(zhí)行任務的人員，可服用抗輻射藥，以減少放射性物質在人體內的存留,原子彈,,,中國第一顆原子彈爆炸蘑菇云發(fā)展圖,解決能源危機根本途徑——核能 可開發(fā)的核裂變燃料資源可使用上千年。核聚變資源可使用幾億年。,二、核電站,鏈式反應的應用——核電站慢中子反應堆,二、核電站,核能----解決能源危機的根本途徑核發(fā)電量占總發(fā)電比例最多的10個國家是：法國 75% 立陶宛 73.1% 比利時