第五章 第4、5节　核裂变与核聚变　“基本”粒子（课件 学案 练习）高中物理人教版（2019）选择性必修 第三册

第4、5节　核裂变与核聚变�———�基本”粒子 (赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 学习目标 1.了解核裂变反应和核聚变反应。2.关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响。3.了解人类对物质结构的探索历程。 1.知道核裂变与核聚变、链式反应及粒子的基本概念，了解原子弹、核反应堆、聚变反应条件、新粒子的内容。2.掌握链式反应及核裂变释放能量的计算，理解核电站的工作原理，掌握轻核聚变的条件，提高分析、解决问题的能力。 一、核裂变 1．核裂变的发现 (1)发现：1938年年底，德国物理学家_____和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击铀核的实验中发现了_____的裂变。 (2)定义：重核被中子轰击后分裂成两个质量_____的新原子核，并放出_____的过程。 (3)铀核裂变：用_____轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应方程是U＋_____―→Ba＋Kr＋_____。 (4)链式反应：当一个_____引起一个重核裂变后，裂变释放的_____再引起其他重核裂变，且能不断继续下去的核裂变反应。 (5)链式反应的条件：发生核裂变物质的体积大于等于_____或发生核裂变物质的质量大于等于_____。 2．反应堆：可以控制_____释放核能的装置。 3．核电站 (1)组成 核电站是利用核能发电，它的核心设施是_____，它主要由以下几部分组成： ①燃料：_____。 ②慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用_____、重水或普通水作慢化剂。 ③控制棒：由吸收_____能力很强的镉制成，用以控制链式反应的速度。 (2)工作原理：核燃料_____释放的能量使反应区温度升高。 (3)能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外_____，把反应堆内的热量传输出去，用于发电。 (4)核污染的处理：为避免射线对人体的伤害和_____物质对水源、空气和工作场所造成放射性污染，在反应堆的外面需要修建很厚的_____，用来屏蔽核裂变产物放出的各种射线，核反应堆用过的核废料具有很强的_____，需要装入特制的容器，深埋地下。 二、核聚变 1．定义：两个轻核结合成_____的核，并释放出_____的反应。 2．典型的核反应方程：H＋H―→_____＋n＋17.6 MeV。 3．条件：要使轻核聚变，必须使轻核间距达到核力发生作用的距离_____ m以内，核力才能起作用。由于原子核都带 正电，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的_____，这就要求原子核具有足够的动能，有一种方法就是把它们加热到很高的温度，温度高达几百万开尔文，因此核聚变又叫_____。 4．太阳能：太阳的主要成分是_____，太阳的中心温度可达1.6×107 K，在此高温下，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，不断地放出能量。太阳能就来自于太阳内部_____释放的核能。 5．应用：目前，人工产生的热核反应主要用在核武器上，那就是_____，需要用_____爆炸产生的高温高压引发热核爆炸。 6．核聚变的优点：第一，轻核聚变产能效率高。第二，地球上核聚变燃料氘储量丰富。第三，轻核聚变更为安全、清洁。 7．核聚变的难点：地球上没有任何容器能够经受热核反应的高温。 8．控制方法 (1)磁约束：利用磁场约束参加反应的物质，目前性能最好的一种磁约束装置是_____。 (2)惯性约束：在惯性约束下，用高能量密度的激光或X射线从各个方向照射参加反应的物质，使它们“挤”在一起发生反应，核聚变物质因自身的惯性，在极短时间内来不及扩散就完成了核反应。 三、“基本”粒子 1．“基本”粒子不基本 (1)直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒。后来发现了电子、质子和中子，于是认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子。 (2)随着科学的发展，科学家们发现了很多的新粒子都不是由质子、中子、电子组成的，又发现_____、_____等本身也有自己的复杂结构。 [微情境·大道理] 1． ... ...