课件22张PPT。第1节 核力与核能[目标定位] 1.知道核力的概念、特点.2.知道稳定原子核中质子与中子的比例特点.3.理解结合能和平均结合能的概念，知道核反应中的质量亏损.4.知道爱因斯坦质能方程，理解质量与能量的关系．一、核力与核的稳定性
1．核力：把原子核中的 维系在一起的力．
2．核力特点：(1)核力是一种 ．
(2)核力是 ，作用范围在 左右．
3．核素：具有一定数目 和一定数目 的一种原子．
4．核素图：用横坐标表示质子数，纵坐标表示中子数，每一种 用一小方块表示，所得到的图象．核子强相互作用短程力2 m质子中子核素5．核的稳定性
(1)核素的稳定区：几乎全落在一条曲线上，或紧靠曲线两侧的区域．
(2)稳定核素的中子数与质子数的关系：随着 的增
加，稳定核素的中子数越来越 质子数．质子数大于二、结合能与平均结合能
1．结合能：核子结合成原子核时 的能量．
2．质量亏损
(1)爱因斯坦质能方程 .
(2)质量亏损：任何一个原子核的质量总是 组成它
的所有核子的质量之和，这一差值称为质量亏损．
(3)亏损的质量与释放的能量间的关系： .放出E＝mc2小于ΔE＝Δmc2想一想 有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对？
答案 不对．在核反应中质量数守恒即核子的个数不变，只是核子组成原子核时，仿佛变“轻”了一些，原子核的质量总是小于其全部核子质量之和，即发生了质量亏损，核子的个数并没有变化．3．平均结合能
核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量．平均结合能越大，原子核越 分离成单个核子．难一、对核力及原子核中质子与中子的比例的理解
1．核力的特点：核力是只在邻近的核子之间发生的一种强相互作用，是短程力．
2．核子比例关系：较轻的原子核质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多．3．形成原因
(1)若用质子与中子成对地人工构建原子核，由于核力是短程力，当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了．
(2)若只增加中子，中子与其他核子间没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多．
(3)由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，若再增大原子核，一些核子间的距离会大于核力的作用范围，这时候再增加中子，形成的核也一定是不稳定的．【例1】 下列关于原子核中质子和中子的说法，正确的是( )
A．原子核中质子数和中子数一定相等
B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多
C．原子核都是非常稳定的
D．对于较重的原子核，由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，如果继续增大原子核，形成的核也一定是不稳定的
答案 D
解析 自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多．因此正确答案为D.二、结合能与平均结合能的理解
1．平均结合能曲线：不同原子核的平均结合能随质量数变化的图线如图1所示．图1 从图中可看出，中等质量原子核的平均结合能较大，轻核和重核的平均结合能都比中等质量的原子核要小．2．当平均结合能较小的原子核转化为平均结合能较大的原子核时会释放核能，反之，需要吸收能量．
3．平均结合能的大小反映了原子核的稳定程度．平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，中等核子数的原子核平均结合能较大，原子核较稳定．【例2】 下列关于结合能和平均结合能的说法中，正确的有 ( )
A．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能
B．平均结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大
C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和平均结合能都较大
D．中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的要大
答案 D课件18张PPT。第2节 核裂变[目标定位] 1.知道核裂变的概念以及重核裂变会释放能量.2.知道什么是链式反应以及发生的条件.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．一、重核的裂变
1．定义
用中子轰击重核，重核分裂成质量相近的两部分，并释放出 的核反应过程叫做核裂变，核裂变释放的能
量，称为裂变能，也称为 或 ．能量核能原子能1 MeV 二、链式反应
1．链式反应
当一个中子引起一个铀核的裂变后，放出 ，
放出的 再引起其他铀核 ，且能不断地增加，
形成链式反应．
2．发生条件
(1)有持续不断的中子．
(2)达到 体积．2～3个中子中子裂变临界三、裂变反应堆
1．核反应堆
用人工的方法控制链式反应的速度，能维持和控制
的装置，叫做核反应堆．
2．组成
核反应堆包括 、 、 和 等
部分．其中堆芯由 、 和 组成．核裂变堆芯中子反射层控制系统防护层燃料棒减速剂冷却剂(1)燃料： ；
(2)减速剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用 、
作减速剂；
(3)控制棒：为了控制能量释放的速度，就要想办法减少中
子的数目，采用在反应堆中插入镉棒的方法，利用镉
的特性，就可以容易地控制链式反应的速度.浓缩铀石墨重水吸收中子【例1】 关于重核的裂变，下列说法正确的是
( )
A．核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量
B．重核裂变时释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少
C．铀核自发放出α粒子、β粒子时要释放能量，核电站利用的就是这一能量
D．重核的平均结合能小于中等质量核的平均结合能，所以重核裂变成中等质量核时，要放出核能，有质量亏损
答案 D解析 重核的平均结合能小于中等质量核的平均结合能，即将重核分成核子时比中等质量核分成核子时每个核子平均吸收的能量小些，可见由重核裂变成两个中等质量的核要放出能量，选项D正确；铀核裂变放出的能量是原子核的核能，而不是中子具有的动能，选项A错误；裂变过程遵守质量数、电荷数守恒规律，选项B错误；衰变是自发的现象，铀核衰变后的新核仍是重核，而核电站利用的是裂变能，选项C错误．借题发挥 重核裂变的实质
(1)重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核，使之分裂成中等质量的原子核，同时释放大量的能量，放出更多的中子的过程．
(2)重核的裂变是放能核反应，原因是核反应前后质量有亏损，根本原因是重核的平均结合能相比中等质量的核的平均结合能要小．所以在重核分解为两个中等质量的核的过程中要释放能量，而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量．课件20张PPT。第3节 核聚变
第4节 核能的利用与环境保护[目标定位] 1.了解聚变反应的特点及其条件.2.了解可控热核反应及其研究和发展.3.了解核电站的构造和基本原理，了解核武器的种类.4.了解核能利用的优势、危害及其防护措施．较重核增加释放二、可控热核聚变反应
1．热核聚变反应的条件
必须使原子核的距离达到 m以下，使核具有
足够的 ，轻核才能够发生聚变．
2．约束聚变材料的方法
、 、 ．10－15引力约束磁约束惯性约束动能三、核能的利用与环境保护
1．核电站是将反应堆释放的核能转化为电能的发电厂，它的核心设施是 ．
2．核武器
原子弹和 是众所周知的两种核武器．
(1)原子弹：是一种没有减速剂、不加控制的爆炸性
反应装置．
(2)氢弹：是一种靠 、不需人工控制而实现
的反应装置．核反应堆氢弹链式惯性约束聚变3．核能的优势与危害
(1)优势：核能发电比燃煤发电的成本低；核电站对环境污染比燃煤发电小得多．
(2)危害：核废料具有高放射性．【例1】 以下说法正确的是
( )
A．聚变是裂变的逆反应
B．如果裂变释放能量，则聚变反应必定吸收能量
C．聚变须将反应物加热至数百万开尔文以上的高温，显然是吸收能量
D．裂变与聚变均可释放巨大的能量
答案 D课件15张PPT。2．利用平均结合能来计算核能
原子核的结合能＝核子的平均结合能×核子数．核反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该核反应所释放(或吸收)的核能．二、原子物理与动量、能量相结合的问题
1．核反应过程中满足四个守恒：质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒．
2．动量守恒定律和能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，大到宏观物体小到微观粒子都适用．动量守恒定律在原子物理中的应用常见有以下两种情况：
(1)未发生核反应，中子与原子核的作用可看作是弹性碰撞．此过程满足动量守恒，动能守恒．
(2)发生核反应，产生新核和新粒子，无光子放出，此过程满足动量守恒，能量守恒(注意核反应中释放的核能)．
