重核的裂變裂變·教案

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1、六、裂變·教案一、教學目標1．知道裂變的概念,知道什么是鏈式反應(yīng)。2．知道裂變過程中能釋放出巨大能量。會計算裂變過程中釋放出的能量。3．知道什么是核反應(yīng)堆,了解核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點。4．通過這節(jié)課的學習提高學生對高科技知識的興趣，增長愛國熱情。二、重難點1．裂變和（鈾核）裂變反應(yīng)方程。2．對重核裂變、輕核聚變過程中釋放能量的理解。三、教具多媒體設(shè)備．四、教學過程1．引入新課播放有關(guān)原子彈的影片。問：它為什么有如此大的破壞能力呢？你們可以在今天的這節(jié)課中尋找到答案。首先回憶一下我們上節(jié)課學過的內(nèi)容（核反應(yīng)、核能、質(zhì)量虧損、質(zhì)能方程E=mc2或ΔE＝Δmc2）問：

2、那么，上節(jié)課還學過什么樣的核反應(yīng)會釋放出能量呢？答：質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核，也就是核子結(jié)合成原子核時，有質(zhì)量虧損，放出能量。講：物理學家進一步研究發(fā)現(xiàn)，有些重核分裂成中等質(zhì)量的核，有些輕核結(jié)合成中等質(zhì)量的核，也會發(fā)生質(zhì)量虧損而放出巨大的能量。所以，釋放核能的核反應(yīng)類型有：a.核子結(jié)合成原子核。b.有些重核分裂成中等質(zhì)量的核。c.有些輕核結(jié)合成中等質(zhì)量的核。現(xiàn)在我們來討論：原子序數(shù)較大的重核A分裂成原子序數(shù)較小的B核和C核時質(zhì)量的變化（用具體數(shù)據(jù)舉例分析）。結(jié)論：質(zhì)量減小，所以會放出能量，物理學中就把這樣的過程叫做裂變?！景鍟?．裂變：重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放出

3、核能的反應(yīng)，稱為裂變．今天這節(jié)課我們就學習重核的裂變。我們從裂變的發(fā)現(xiàn)講起。（德國物理學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，錢三強、何澤慧夫婦的發(fā)現(xiàn)。）鈾核的裂變就是一種典型的裂變。【板書】2．鈾核的裂變(錄像投影)鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，其中一種典型的反應(yīng)是【板書】（1）鈾核裂變方程式：（最后一項怎么寫出來？）鈾核裂變放出來的中子又會怎么樣呢？(錄像投影)【板書】(2)鏈式反應(yīng)：鈾核裂變要放出一些中子，這些中子又引起其他鈾235核裂變，這種連續(xù)不斷的裂變反應(yīng)就叫鏈式反應(yīng)．伴隨裂變產(chǎn)生的中子是實現(xiàn)鏈式反應(yīng)的關(guān)鍵。上節(jié)課我們學過了有關(guān)核能的計算，下面我們一起來計算鈾

4、核裂變過程中放出的能量有多大?！景鍟?3)裂變反應(yīng)中的能量的計算．以上述典型反應(yīng)()為例：已知，鈾原子核的質(zhì)量為,中子的質(zhì)量為，鋇原子核的質(zhì)量為，氪原子核的質(zhì)量為，試計算一個鈾原子核裂變時釋放出多少能量。解：質(zhì)量虧損Δm＝(mU＋mn)－(mBa＋mKr＋3mn)＝0.3578×10-27kg釋放的能量ΔE＝Δmc2＝3.2202==201MeV試估算一下1kg鈾235完全反應(yīng)釋放的能量是多少？若某種優(yōu)質(zhì)煤的熱值為2.9×107J/kg，那么1kg鈾完全反應(yīng)放出的能量相當于多少噸這樣的煤完全燃燒放出的熱量？解：1kg鈾235含有的鈾原子核數(shù)目為1kg鈾完全反應(yīng)釋

5、放的總能量為E總＝N·ΔE＝2.56×1024×3.2202＝8.23×1013J1t煤完全燃燒釋放的能量為E＝1000×2.9×107＝2.9×1010J故1kg鈾完全反應(yīng)相當于這樣的煤完全燃燒的噸數(shù)為M＝=2.84×103t由上述計算可見裂變放出的能量是何等的巨大??！因此根據(jù)這個原理制造出了威力無比，殺傷力很強的原子彈。（錄像投影）【板書】（4）．原子彈爆炸原理：利用235U或239Pu等重原子核的鏈式反應(yīng)迅速放出巨大的能量。這也就回答了我們剛開始提出來的問題了。原子彈是我們普通老百姓沒辦法利用的，因為它是迅速釋放出巨大的能量。問：那我們怎么用得上核能呢？答：

6、把核能轉(zhuǎn)變成其他形式的能再利用。核電站發(fā)電就是核裂變的另一應(yīng)用。【板書】3．核電站(錄像投影)它的核心設(shè)施是核反應(yīng)堆。(1)核反應(yīng)堆（慢中子反應(yīng)堆）結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容及投影圖片，說明核反應(yīng)堆由哪幾部分構(gòu)成，各部分有何作用，完成下面的表格，并總結(jié)出核能發(fā)電的優(yōu)缺點?；窘Y(jié)構(gòu)作用①鈾棒（用濃縮鈾制成）核反應(yīng)的燃料②中子減速劑（石墨、重水、普通水等）使中子減速以便讓鈾235俘獲③控制棒（由鎘做成）吸收中子以控制反應(yīng)速度④水泥防護層防止核輻射⑤冷卻系統(tǒng)（水、液態(tài)鈉等）a.傳輸能量b.確保反應(yīng)堆安全【板書】(2)核能發(fā)電的優(yōu)缺點優(yōu)點：①污染?。虎诳刹蓛α看?；③比較經(jīng)濟．缺點：

7、①一旦核泄露會造成嚴重核污染；②核廢料處理困難．2．本節(jié)小結(jié)，指出重點。3．鞏固練習（1）核反應(yīng)中的燃料是________．用石墨、重水等作為________使裂變時產(chǎn)生的中子速度減小，易于被鈾核吸收．用鎘棒來________以控制核反應(yīng)的________，再用水等流體在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流動傳輸反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量．（2）原子彈是利用_________反應(yīng)來制成的．（3）下列核反應(yīng)中，表示核裂變的是[]（4）么粒子[]A．一個α粒子B．一個氘核C．三個中子D．兩個中子（5）16世紀初，著名的葡萄牙航海家麥哲倫完成了著名的環(huán)球旅行，但損失慘重，五艘軍艦只剩下一艘，265人

8、只有18人