沪教版高中物理选修3-5 5.3聚变与受控热核反应_学案1
文档属性
| 名称 | 沪教版高中物理选修3-5 5.3聚变与受控热核反应_学案1 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 49.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-20 07:40:52 | ||
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文档简介
聚变与受控热核反应
学习目标 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．知道轻核的聚变能够释放出很多的能量，如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。
学习重点 了解聚变反应的特点及其条件。
学习难点 了解聚变反应的特点及其条件。
学习过程
自主学习 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．把两个质量较________的原子核结合成质量较________的原子核的过程叫_______________，由于这种反应需要在几百万度的高温下进行，所以也叫_________________。4．轻核聚变与重核裂变相比有更多的优点，第一，轻核聚变产能效率较________；第二，地球上核聚变燃料的储量______________；第三，核聚变更____________、更清洁。科学家设想的受控热核反应有两种方案：即______________和_______________。
合作探究 一、核聚变1．什么叫聚变？聚变有什么特点？2．请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件？ 3．写出一个氘核与一个氚核结合成氦核是的核反应方程。 4．核聚变有什么应用？ 5．请同学们再看看比结合能曲线，想一想为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能？ 6．思考：氢弹爆炸原理是什么？ 二、受控热核反应1．聚变与裂变相比有哪些优点？ 2．实现核聚变的难点： 可能方案：
达标检测 1．写出下列核反应的类型：N＋He→O＋H ________________，U →Th＋He _________________，H＋H →He＋n ________________，Hg＋n→Pt＋2H＋n ________________， Th → Pa+e ________________，Po →Pb＋He ________________。2．下列核反应方程中，符号“X”表示中子的是 ( )A．Be +He→C+X B．N+He→O+XC．Hg+n→Pt +2H+X D．U→Np+X3．下列核反应方程中正确的是 ( )A．U →Th+H B．Be +He →C +nC． Th → Pa+e D．P →Si+e4．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5．下列核反应中属于轻核聚变的是 ( )A．H＋H →He＋n B．Th → Pa+eC．Be +He →C+n D．U →Th+H6．关于轻核聚变，下列说法正确的是 ( )A．两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量B．同样质量的物体发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大很多C．聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积D．发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能7．关于我国已建成生产的秦山和大亚湾核电站，下列说法正确的是 ( )A．它们都是利用核聚变释放核能B．它们都是利用核裂变释放核能C．两者的核燃料都是纯铀235D．前者是利用核聚变释放核能，后者是利用核裂变释放核能8．四个氢核聚变成一个氦核，同时放出两个正电子，释放出2．8×106eV的能量， （1）写出核反应方程； （2）计算1g氢核完成该反应后释放的核能。 （3）求平均每个核子放出的能量。 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＝2．78×10-11J，铀核的质量mU＝3．9×10-25kg，求每年（365天）需要消耗的铀的质量。
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学习目标 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．知道轻核的聚变能够释放出很多的能量，如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。
学习重点 了解聚变反应的特点及其条件。
学习难点 了解聚变反应的特点及其条件。
学习过程
自主学习 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．把两个质量较________的原子核结合成质量较________的原子核的过程叫_______________，由于这种反应需要在几百万度的高温下进行，所以也叫_________________。4．轻核聚变与重核裂变相比有更多的优点，第一，轻核聚变产能效率较________；第二，地球上核聚变燃料的储量______________；第三，核聚变更____________、更清洁。科学家设想的受控热核反应有两种方案：即______________和_______________。
合作探究 一、核聚变1．什么叫聚变？聚变有什么特点？2．请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件？ 3．写出一个氘核与一个氚核结合成氦核是的核反应方程。 4．核聚变有什么应用？ 5．请同学们再看看比结合能曲线，想一想为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能？ 6．思考：氢弹爆炸原理是什么？ 二、受控热核反应1．聚变与裂变相比有哪些优点？ 2．实现核聚变的难点： 可能方案：
达标检测 1．写出下列核反应的类型：N＋He→O＋H ________________，U →Th＋He _________________，H＋H →He＋n ________________，Hg＋n→Pt＋2H＋n ________________， Th → Pa+e ________________，Po →Pb＋He ________________。2．下列核反应方程中，符号“X”表示中子的是 ( )A．Be +He→C+X B．N+He→O+XC．Hg+n→Pt +2H+X D．U→Np+X3．下列核反应方程中正确的是 ( )A．U →Th+H B．Be +He →C +nC． Th → Pa+e D．P →Si+e4．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5．下列核反应中属于轻核聚变的是 ( )A．H＋H →He＋n B．Th → Pa+eC．Be +He →C+n D．U →Th+H6．关于轻核聚变，下列说法正确的是 ( )A．两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量B．同样质量的物体发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大很多C．聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积D．发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能7．关于我国已建成生产的秦山和大亚湾核电站，下列说法正确的是 ( )A．它们都是利用核聚变释放核能B．它们都是利用核裂变释放核能C．两者的核燃料都是纯铀235D．前者是利用核聚变释放核能，后者是利用核裂变释放核能8．四个氢核聚变成一个氦核，同时放出两个正电子，释放出2．8×106eV的能量， （1）写出核反应方程； （2）计算1g氢核完成该反应后释放的核能。 （3）求平均每个核子放出的能量。 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＝2．78×10-11J，铀核的质量mU＝3．9×10-25kg，求每年（365天）需要消耗的铀的质量。
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