1重核的裂变学案

第十九章原子核§重核的裂变学案一．学习目标1．知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。2．知道什么是链式反应。3．会计算重核裂变过程中释放出的能量。4．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。二．重点难点1.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。2.难点：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三．学法指导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应用，利用图像处理物理问题的能力。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。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。，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。首先把本节课的内容认真的看一遍，最后完成本学案。四．自主学习1．核裂变核裂变的特点是什么？。重核核的反应，称为裂变。不是所有的核反应都能放出核能，有的核反应，反应后生成物的质量比反应前的质量大，这样的核反应不放出能量，反而在反应过程中要吸收大量的能量。只有裂变和聚变能放出大量的能量。2、铀核的裂变（1）铀核的裂变的一种典型反应。（2）链式反应：的过程，叫做核裂变的链式反应。（3）临界体积（临界质量）：通常把叫做它的临界体积，质量叫做临界质量。（4）裂变反应中的能量的计算。3、核电站核核反应堆各组成部分在核反应中起什么作用？铀棒由浓缩铀制成，作为核。控制棒由镉做成，用来控制。减速剂由石墨、重水或普通水（有时叫轻水）做成，用来跟快中子碰撞，使快中子能量减少，变成慢中子，以便让U235俘获。冷却剂由水或液态的金属钠等流体做成，在反应堆内外循环流动，把反应堆内的热量传输出，确保反应堆的。水泥防护层用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，防止。核能发电的优点、缺点？优点：①污染；②可采储量；③比较。缺点：①一旦核泄漏会造成严重的；②核废料处理。了解常用裂变反应堆的类型：秦山二期、大亚湾二期是压水堆，秦山三期是沸水堆。五．典型例题例1、下列核反应中，表示核裂变的是（）A、B、C、D、解析：核反应中有四种不同类型的核反应，它们分别是衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变。其中衰变中有衰变、衰变等。是衰变，是衰变，是人工转变，只的C选项是重核裂变。表示核裂变的是C例2、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）解析：核电站每天的发电量为W=Pt=3×108×24×3600J=×1013J.每年的发电量W总=365W=×1015J而1g铀完全裂变时产生的能量为×1010J. 所以，每年消耗的铀的量为六．课堂练习1．重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核的过程叫_______________，反应释放出的中子又轰击另一个重核……这样的反应一次接一次地进行下去，这样的过程叫________________，通常把此过程中的最小体积叫做它的___________体积，相应的质量叫___________质量。2．原子核的链式反应也可以在人工控制下进行，从而实现了____________的可控释放。实验可控的条件是控制引起链式反应的____________的数目，方法是在核反应堆的___________之间插入一些镉棒，镉具有吸收___________的能力，当将镉棒插得深一些时，就能更多的_________________，从而使链式反应的速度慢下来，这种镉棒也叫_____________。3．写出下列核反应的类型：N＋He→O＋H________________，U→Th＋He_________________，Hg＋n→Pt＋2H＋n________________，Th→Pa+e________________，Po→Pb＋He________________。4．下列核反应方程中，符号“X”表示中子的是()A．Be+He→C+XB．N+He→C．Hg+n→Pt+2H+XD．U→Np+X5．下列核反应方程中正确的是()A．U→Th+HB．Be+He→C+nC．Th→Pa+eD．P→Si+e6．原子反应堆是实验可控核裂变链式反应的一种装置，它的组成主要有()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、发热系统和传热系统C．原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统D．原子燃料、中子源、原子能存聚系统和输送系统7．为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染，需采取哪些措施？（举2种）8．核电站在运转过程中，如若发生事故，造成放射性污染，这对人体的遗传和变异有什么影响？9．在所有能源中，核能具有能量密度大、区域适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能。（1）核反应方程U＋n→Ba＋Kr＋aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，则a的值为多少，X表示哪一种核？（2）上述反应中，分别用mU、mB、mK表示U、Ba、Kr的质量，用mn和mp表示中子和质子的质量，则该反应过程中释放的核能为多少？（3）有一座核能发电站，发电能力P＝1×106kW，核能转化为电能的效率η＝40%，设反应堆中发生的裂变反应全是（1）中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能E1＝×10-11J，铀核的质量mU＝×10-25kg参考答案：1、重核裂变，链式反应，临界，临界2、核能，中子，铀棒，中子，中子被吸收，控制棒3、人工转变，α衰变，重核裂变，β衰变