优秀课件人教版高中物理选修3-5核裂变-.ppt

1、核 裂 变阅读教科书P83-P84 核裂变思考：1 1、什么叫核裂变、什么叫核裂变？2 2、铀核裂变的产物？、铀核裂变的产物？4 4、核核裂变裂变时释放的能量时释放的能量及其应用？及其应用？3 3、什么叫链式反应？链式反应的条件？、什么叫链式反应？链式反应的条件？自主学习：原子核的质量核子数物理学中把重核物理学中把重核受到其它粒子（如中子）轰击时受到其它粒子（如中子）轰击时分裂成两块（或更多）质量差不多的核，并释放分裂成两块（或更多）质量差不多的核，并释放核能的反应叫做核能的反应叫做核裂变。核裂变。一.核裂变1.核裂变的定义：能量能量核裂变模拟演示：核裂变模拟演示：（1 1）发现）发现:（2

2、2）裂变产物）裂变产物:（多种多样）（多种多样）19381938年年1212月，德国物理学家月，德国物理学家哈恩哈恩和他的助手和他的助手斯特拉斯曼斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。2、铀核的裂变235113995192054380U+nXe+Sr+2 n从上述裂变方程式你发现了它们具有什么共同特征？从上述裂变方程式你发现了它们具有什么共同特征？思考：核裂变会产生更多的中子，这将会导致怎样的结果？思考：核裂变会产生更多的中子，这将会导致怎样的结果？235113995192051410U+nSb+Nb+2 n23511448919205636

3、0U+nBa+Kr+3 n演示：演示：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的续下去的过程，叫做核裂变的链式反应链式反应（1 1）定义：）定义：3、链式反应（2 2）发生链式反应的）发生链式反应的条件条件：裂变物质（铀块）的体积裂变物质（铀块）的体积大于大于临界体积，临界体积，裂变物质的裂变物质的质量（轴块）质量（轴块）大于大于临界质量临界质量。使裂变物使裂变物质质能够发生链式反应的最小体积叫做它的能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界临界体积体积，相应的质量叫做，相应的质量叫做临界质量临界质量。思考：思考：根据链式反应的原

4、理，似乎任何铀块只要有中子进入，根据链式反应的原理，似乎任何铀块只要有中子进入，都能发生都能发生链式链式反应，但事实并非如此，为什么呢？反应，但事实并非如此，为什么呢？要想使链式反应顺利的进行，应当具备什么条件？要想使链式反应顺利的进行，应当具备什么条件？4、铀裂变时释放的能量-27390.3139 10kg;Um=-271.6749 10kgnm=-27237.2016 10 kg;Bam=-27149.4047 10kgkrm=例：已知铀核裂变的反应：例：已知铀核裂变的反应：求：求：（1 1）一个铀核裂变释放的能量；一个铀核裂变释放的能量；（2）试计算）试计算1kg铀铀235全部裂变时所释

5、放的能量？全部裂变时所释放的能量？（3）已知）已知1吨优质煤完全燃烧时释放的能量为吨优质煤完全燃烧时释放的能量为E1=3 1010 J,计算计算1kg铀铀235全部裂变时所释放的能量相当于多少吨全部裂变时所释放的能量相当于多少吨 优质煤？优质煤？235114489192056360U+nBa+Kr+3 n（3 3）已知：）已知：1 1吨优质煤完全燃烧时释放的能量大约为吨优质煤完全燃烧时释放的能量大约为E1=E1=3 3 101010 10 J,J,计算计算1Kg1Kg铀铀235235全部裂变时所释放的能量相当于多全部裂变时所释放的能量相当于多少吨优质煤？少吨优质煤？2324m1000N6.02

6、 105617 10235ANM2.个231113E5617 103.2202 1010 JNE=2.8.24921Kg235铀中含铀核数量为N个铀核裂变放出能量为131018.2492 10 J2749t3 10 JEXE（1 1）亏损质量：）亏损质量：释放能量：释放能量：-113.2202 10J2E=mc201MeVm=(mu+mn)-(mBa+mKr+3mn)=0.35781027kg（2 2）试计算）试计算1 1kg铀铀235235全部裂变时所释放的能量？全部裂变时所释放的能量？(1)(1)裂变的产物不是唯一的裂变的产物不是唯一的(2)(2)裂变的同时能放出裂变的同时能放出2 23

7、3个个(或更多个或更多个)中子中子(3)(3)裂变过程中能放出巨大的能量裂变过程中能放出巨大的能量回顾：核裂变具有哪些特点？回顾：核裂变具有哪些特点？1kg1kg铀全部裂变，它放出的能量接近铀全部裂变，它放出的能量接近2800t2800t优质煤完优质煤完全燃烧时释放的能量。全燃烧时释放的能量。=思考：我们如何利用链式反应中产生的巨大能量？思考：我们如何利用链式反应中产生的巨大能量？原子弹（P84课后阅读）枪式内爆式阅读教科书P85-P86 核电站思考：思考：1、怎样使链式反应可控？、怎样使链式反应可控？2、核反应堆各组成部分核反应堆各组成部分有哪些？有哪些？它们它们在核反应在核反应中起什么作用

8、？中起什么作用？3、在核电站工作过程中，能量是如何转化的？、在核电站工作过程中，能量是如何转化的？自主学习：水泥防护层控制棒镉棒燃料棒铀棒减速剂（石墨、重水、轻水）二、核电站简介慢中子反应堆核电站1、核心设施：2、减速剂：石墨、重水或普通水，用于减小中子的速度3、控制棒：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒 镉棒，用于吸收中子，控制核反应的快慢。思考：有哪些方法可使核反应可控？思考：有哪些方法可使核反应可控？思考：在核电站工作过程中，能量是如何转化的？思考：在核电站工作过程中，能量是如何转化的？核能核能思考：思考：核能发电的优点、缺点？核能发电的优点、缺点？优点：污染小；可采储量大；比较经济。优点：污染

9、小；可采储量大；比较经济。缺点：一旦核泄漏会造成严重的核污染；缺点：一旦核泄漏会造成严重的核污染；核废料处理困难。核废料处理困难。电能电能 热能热能机械能机械能秦山核电站我国第一座实验性反应堆是在1954年6月建成投入运行的，我国自行设计研制、建造的秦山核电站已经运行发电了.19941994年底，全世界核电站的发电量已经年底，全世界核电站的发电量已经占总发电量的占总发电量的17%17%。我国十分重视核能的利用，。我国十分重视核能的利用，目前，秦山核电站和大亚湾核电站已经运行目前，秦山核电站和大亚湾核电站已经运行发电，几座新的核电站正在建设之中。发电，几座新的核电站正在建设之中。课堂小结：课堂小结：1.核裂变及其特点2.链式反应及其条件3.链式反应应用：原子弹 核电站课后作业：课后作业：教材教材P88-3、5、6