高三物理重核的裂变教案(可编辑修改word版)

19.6重核裂变【自主预习】1.铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这类核反应称为原子核的____。

2．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______。

3．铀块的________是链式反应能否进行的重要因素，通常把裂变物质能够发生链式反应的________体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做________。

4．在核电站中，常用的慢化剂有________、________和普通水(也叫轻水)；为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒，这种镉棒叫做________。

5.核裂变(1)核裂变重核在其他粒子的轰击下分裂成中等质量大小的原子核并放出能量的变化叫做核裂变。

铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变产物是钡和氪，同时释放出3个中子，其核反应方程是23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n(2)链式反应①重核裂变时产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫做链式反应。

②临界体积：能发生链式反应的最小体积叫做临界体积，相应的质量叫做临界质量。

(3)裂变产生的能量铀核裂变产物不同，释放的能量也有差异。

一个铀核裂变释放的能量如果按200 MeV估算，1 kg铀全部裂变放出的能量相当于2 800 t优质煤完全燃烧时释放的化学能。

6.核电站(1)了解核电站核电站的核心是核反应堆，如图19－6－1所示，核反应堆的主要组成部分及其作用：①核燃料：反应堆使用浓缩铀(铀235占3%—4%)制成铀棒作为核燃料，释放核能。

②中子减速剂：铀235具有易俘获慢中子、不易俘获快中子的特点，而核反应中释放的中子多数为快中子，应使用减速剂使它们的速度降下来，常用作减速剂的物质有石墨、重水或普通水。

③控制棒：由吸收中子能力很强的镉制成，用以控制反应速度。

④保护层：反应堆外层是很厚的水泥壁，可防止射线辐射出去。

⑤热交换器：靠水或液态金属钠在反应堆内外的循环流动，把产生的热量传输出去。

新修订高中物理教学教案物理教案( Physical Lesson Plans )学校：_______________________年级：_______________________教师：_______________________本文档文字可以自由修改高三物理：裂变、聚变(教学设计)教学目标1.知道重核的裂变和链式反应.2.知道什么是聚变.3.知道核反应堆和核电站。

4、通过介绍我国核电站的发展，对学生进行爱国主义教育。

5、通过介绍放射性污染和防护，进行环保教育。

6、了解聚变反应的特点，知道可控热核反应。

7、知道热核反应的区别及优越性。

8、通过介绍我国在可控热核反应方面成就，对学生进行爱国主义教育。

课题引入1、核反应有些释放能量，有些吸收能量，人们想利用核能，当然必须选那些释放核能的核反应。

什么样的核反应能释放核能呢？利用天然放射性放射性元素的衰变行吗？例如u 238在α衰变时放出的α粒子具有4.18mev的能量，但它的半衰期很长，达4.49亿年，衰变非常缓慢，功率太小。

利用人工转变行吗？例如①可放出能量5.6mev；②可放出能量4.8mev；但粒子击中原子核的概率太低，只有百万分之一、二。

实在得不偿失！有哪些核反应才真正具有实用价值呢？2、说明有些重核分裂成中等质量的核，有些轻核结合成中等质量的核都能发生质量亏损放出巨大能量。

物理学中，把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应叫裂变，把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫聚变。

本节（包括课本第六节、第七节）介绍裂变和聚变。

重难点分析1、裂变和聚变精确的研究表明原子核中核子的平均质量跟原子序数的关系，如人教社教材中图24-11所示，这个图线是解释那些核反应释放能量的根据。

这个图线表达了原子核组成的重要规律。

按图线分析可知，怎样的反应有质量亏损是释放能量的，从而明确：裂变是重核分裂为质量较小的核，释放核能的反应；聚变是轻核结合为质量较大的核释放出核能的反应.2、铀核的裂变铀核的裂变，一般分裂为两个中等质量的核，叫二分裂，产物是多种多样的，一种典型的反应如下述核反应方程所示：（也有三分裂、四分裂现象，但出现的概率极低，约为二分裂的千分之三和万分之三。

重核裂变教案第六节 重核的裂变（陈武杰）一、教学目标1、知道重核的裂变反应；2、知道链式反应发生的条件；3、了解裂变反应堆得工作原理，了解常用裂变反应堆的类型；4、知道核电站的工作模式；二、教学过程 主线：沿重核裂变 链式反应 核反应堆（可控链式反应） 核电站展开1、核裂变重核裂变（1）、产生机制（课本图）：中子打进铀235后，形成一个新的处于不稳定状态的核，由于其中核子的剧烈运动，核子间的距离增大，核力迅速减小，不足以克服质子之间的库仑力，核就分裂成两部分。

（2）、常见裂变方程式：n Kr Ba n U 1089361445610235923++−→−+n Sr Xe n U 109038134541023592++−→−+n Y I n U 109339131531023592++−→−+遵循质量数守恒和电荷数守恒（3）、特点：a 、裂变过程中能释放出巨大的能量，如果1Kg 铀全部裂变，它释放的能量相当于2800t 优质煤完全燃烧时释放的化学能；b、裂变的同时能放出2—3个（或更多个）中子；c、裂变的产物不是唯一的；链式反应（1）、定义：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，叫做核裂变的链式反应。

（2）、发生条件：临界体积（临界质量）铀-235原子分裂时会（根据分裂方式的不同）释放出两个或三个中子。

如果附近没有铀-235原子，那么这些中子将会以中子射线的方式飞走。

如果铀-235原子是一块铀的一部分——那么附近就有其他铀原子——于是将会发生下面三种情况：·如果，平均起来，击中另一个铀-235原子的自由中子少于一个，那么这块质量就是亚临界的。

最终，物质的诱发裂变会终止。

·如果，平均起来，每次裂变正好有一个自由中子击中另一个铀-235原子核并使它发生裂变，那么这块铀的质量就被认为是临界的。

其质量将维持一个稳定的温度。

核反应堆必须被维持在临界状态。

（应用于核电站、核潜艇等提供核动力源）·如果，平均起来，有超过一个自由中子击中了另一个铀-235原子，那么这块铀的质量就是超临界的。

高中物理重核的裂变教案教学内容：裂变的定义、裂变反应原理、裂变链式反应、裂变在核反应堆中的应用等。

教学目标：1. 了解裂变是指重核核素发生核分裂反应的过程；2. 理解裂变反应原理，能够描述裂变链式反应的过程；3. 掌握裂变在核反应堆中的应用，了解核反应堆的构造和工作原理。

教学重点：裂变的定义、裂变反应原理、裂变链式反应、核反应堆的应用。

教学难点：理解裂变链式反应的过程，掌握核反应堆的工作原理。

教具准备：教科书、幻灯片、黑板、粉笔、实验器材等。

教学过程：一、导入：通过引入铀、钚等重核元素的特点，引出裂变的概念。

二、讲解：1. 裂变的定义：重核核素被中子撞击后，发生核分裂反应，释放出大量能量的过程称为裂变。

2. 裂变反应原理：中子撞击重核核素后产生镉、钚等核素，同时释放出中子和能量。

3. 裂变链式反应：一个裂变反应产生的中子会再次激发其他重核核素发生裂变，形成一个连续的链式反应。

4. 核反应堆的应用：核反应堆是一种利用裂变反应产生能量的装置，通过控制反应速率来释放能量，并在核反应堆中产生热能供应电力、加热等。

三、实验演示：通过展示核反应堆工作原理、模拟裂变反应链式反应等实验，让学生直观地感受裂变反应的过程。

四、课堂讨论：让学生分组进行小组讨论，探讨裂变反应对能源发展的影响，以及核反应堆存在的风险与安全措施等问题。

五、总结提升：对裂变的定义、裂变链式反应、核反应堆的应用等内容进行总结，并鼓励学生提出问题和思考。

六、作业布置：布置相关的阅读资料或实验报告，巩固学生对裂变的理解。

七、课堂反思：评估本节课教学是否达到了预期目标，总结本节课的亮点和不足之处，为下一堂课的教学做准备。

第4节 核裂变和核聚变一、教学目标1、知道重核裂变、核聚变的概念。

2、知道什么是链式反应。

3、了解聚变反应的特点及其条件，了解可控热核反应及其研究和发展.4、会计算核反应中释放的能量。

二、教学重难点1、核反应方程式的书写2、释放核能的计算。

三、教学过程（一）重核裂变1、重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。

2、核裂变是释放核能的方法之一。

3、铀核的裂变（1）铀核的裂变的一种典型反应。

最典型的一种核反应方程式是2351141921920563603U n Ba Kr n +→++(2)释放的核能的计算Δm=（235.043u+1.0087u)(1409139u+91.8973u+3.0261u)=0.2153uΔE=0.2153u ×931.5Mev=200.55Mev(3)铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同。

（二）链式反应1、这种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，叫做核裂变的链式反应。

（见示意图523）2、临界体积（临界质量）：通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。

（三）轻核聚变1、轻核聚变成较重核，引起结合能变化的方式获得核能，这样的核反应称为核聚变。

2、氢核聚变：21H+31H→42He+10n3、能量计算：ΔE＝Δmc2＝17.6 MeV，平均每个核子释放能量3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍。

4、氚的获得：（四）可控热核聚变1、（1）聚变与裂变相比，轻核聚变产能效率高。

（2）聚变与裂变相比，地球上聚变燃料的储量丰富。

（3）聚变与裂变相比，轻核聚变反应更为安全、清洁。

2、发生条件：要使轻核发生聚变，必须使它们的间距达到核力作用的范围。

要使它们达到这种程度，必须克服原子核间巨大的库仑斥力，这就得让核子获得足够大的动能。

以氘核发生聚变为例，必须在大约108 K高温下，使氘核获得至少70 keV的动能才能达到核力作用的范围而发生核聚变。

5.2 裂变及其应用三维教学目标1、知识与技能（1）知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量；（2）知道什么是链式反应；（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，了解核电站及核能发电的优缺点。

2、过程与方法（1）通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力；（2）通过让学生自己阅读课本，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。

3、情感、态度与价值观（1）激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系；（2）通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性；（3）确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。

教学重点：链式反应及其释放核能的计算；重核裂变的核反应方程式的书写。

教学难点：通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。

教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学过程：（一）引入新课大家都知道在第二次世界大战即将结束的时候，美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹，刹那间，这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟。

大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站，我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等。

我想，现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理，那么，我们这节课就来学习裂变，通过学习，大家就会对上述问题有初步的了解。

（二）进行新课1、核裂变（fission ）提问：核裂变的特点是什么？（重核分裂成质量较小的核的反应，称为裂变）总结：重核分裂成 的核，释放出核能的反应，称为裂变。

提问：是不是所有的核裂变都能放出核能？（只有核子平均质量减小的核反应才能放出核能） 总结：不是所有的核反应都能放出核能，有的核反应，反应后生成物的质量比反应前的质量大，这样的核反应不放出能量，反而在反应过程中要吸收大量的能量。

高中重核的裂变学案教案一、教学目标：学会理解和描述裂变反应的基本原理和过程，了解裂变在能源领域的应用。

二、教学重点：1.理解裂变反应的基本原理；2.了解裂变反应的过程；3.掌握裂变在能源领域的应用。

三、教学难点：1.理解核裂变反应的物理原理；2.掌握核裂变反应的示意图；3.了解质子和中子的作用。

四、教学过程：1.导入：通过展示国际上著名的核能发电站，如福岛核电站、切尔诺贝利核电站等，引出核能的使用和人们对核能的担忧。

2.概念解释：介绍核裂变的概念和定义，核裂变是指重核被轻质粒子轰击后分裂成两个或多个中等质量的核。

3.物理原理：从物理角度解释核裂变的原理，即重核被轻质粒子撞击后，因为碰撞能量充足，重核发生不稳定排斥，导致原子核分裂的现象。

4.反应过程：通过示意图展示裂变反应的过程，可以使用白板或幻灯片进行展示，使学生直观地了解反应发生的步骤和原子核的分裂。

5.能源应用：介绍核裂变在能源领域的应用，如核电站，解释核能是如何转化为电能的，以及核能与化石能源的比较。

6.质子与中子：解释质子与中子在核裂变反应中的作用，质子与中子是构成原子核的基本粒子，其数量的变化影响着原子核的稳定性。

7.反应控制：介绍核裂变反应的控制方法，如通过反应堆的设计和控制棒的调节来控制裂变过程，避免能量释放过大。

8.总结：总结核裂变的基本原理和过程，强调核能的重要性和应用价值。

五、教学方法：1.讲授法：通过讲解核裂变的基本原理和过程，引导学生理解核裂变现象。

2.示范法：通过示意图展示核裂变的过程，帮助学生更好地理解反应发生的步骤。

3.案例分析法：通过实际案例，如福岛核电站事故，让学生了解核能的风险和应对措施。

4.讨论法：组织学生进行小组讨论，讨论核能与化石能源的比较，以及核裂变的应用领域。

六、教学工具：1.幻灯片：用于展示核裂变的示意图和实际案例。

2.实验装置：通过展示核反应堆的模型，让学生更加深入地了解核裂变的控制方法。

3.白板和黑板：用于讲解和示意图的绘制。

普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5）[人教版]第十九章原子核新课标要求1．内容标准（1）知道原子核的组成。

知道放射性和原子核的衰变。

会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。

（2）了解放射性同位素的应用。

知道射线的危害和防护。

例1 了解放射性在医学和农业中的应用。

例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。

（3）知道核力的性质。

能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。

会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。

（4）认识原子核的结合能。

知道裂变反应和聚变反应。

关注受控聚变反应研究的进展。

（5）知道链式反应的发生条件。

了解裂变反应堆的工作原理。

了解常用裂变反应堆的类型。

知道核电站的工作模式。

（6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。

例3 思考核能开发带来的社会问题。

（7）初步了解恒星的演化。

初步了解粒子物理学的基础知识。

例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。

2．活动建议：（1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。

（2）观看有关核能利用的录像片。

（3）举办有关核能利用的科普讲座。

新课程学习19．6 重核的裂变★新课标要求（一）知识与技能1．知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。

2．知道什么是链式反应。

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，了解核电站及核能发电的优缺点。

（二）过程与方法1．通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力。

2．通过让学生自己阅读课本，查阅资料，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。

（三）情感、态度与价值观1．激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。

2．通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。

第十九章原子核新課標要求1．內容標準（1）知道原子核的組成。

知道放射性和原子核的衰變。

會用半衰期描述衰變速度，知道半衰期的統計意義。

（2）瞭解放射性同位素的應用。

知道射線的危害和防護。

例1 瞭解放射性在醫學和農業中的應用。

例2 調查房屋裝修材料和首飾材料中具有的放射性，瞭解相關的國家標準。

（3）知道核力的性質。

能簡單解釋輕核與重核內中子數、質子數具有不同比例的原因。

會根據質量數守恆和電荷守恆寫出核反應方程。

（4）認識原子核的結合能。

知道裂變反應和聚變反應。

關注受控聚變反應研究的進展。

（5）知道鏈式反應的發生條件。

瞭解裂變反應堆的工作原理。

瞭解常用裂變反應堆的類型。

知道核電站的工作模式。

（6）通過核能的利用，思考科學技術與社會的關係。

例3 思考核能開發帶來的社會問題。

（7）初步瞭解恒星的演化。

初步瞭解粒子物理學的基礎知識。

例4 瞭解加速器在核子物理、粒子物理研究中的作用。

2．活動建議：（1）通過查閱資料，瞭解常用的射線檢測方法。

（2）觀看有關核能利用的錄影片。

（3）舉辦有關核能利用的科普講座。

新課程學習19．6 重核的裂變★新課標要求（一）知識與技能1．知道核裂變的概念，知道重核裂變中能釋放出巨大的能量。

2．知道什麼是鏈式反應。

3．會計算重核裂變過程中釋放出的能量。

4．知道什麼是核反應爐。

瞭解常用裂變反應堆的類型，瞭解核電站及核能發電的優缺點。

（二）過程與方法1．通過對核子平均品質與原子序數關係的理解，培養學生的邏輯推理能力及應用教學影像處理物理問題的能力。

2．通過讓學生自己閱讀課本，查閱資料，培養學生歸納與概括知識的能力和提出問題的能力。

（三）情感、態度與價值觀1．激發學生熱愛科學、探求真理的激情，樹立實事求是的科學態度，培養學生基本的科學素養，通過核能的利用，思考科學與社會的關係。

2．通過教學，讓學生認識到和平利用核能及開發新能源的重要性。

3．確立世界是物質的，物質是運動變化的，而變化過程必然遵循能量守恆的觀點。

第六节重核的裂变（学案）一．新课标要求1．知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。

（难点）2．知道什么是链式反应。

3．会计算重核裂变过程中释放出的能量。

（重点）4．知道什么是核反应堆。

了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。

二．预复习内容1．结合能、比结合能（平均结合能）的物理意义2．质量亏损与结合能的关系：如何理解爱因斯坦质能方程E=mc23. 理解图19.5-3原子核的比结合能图表并由此得到的结论：中等大小的核的比结合能最大，重核和轻核比结合能较小。

4．思考：为何使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，这样就可以释放核能供人们使用？三．课堂笔记栏四．例题1A、B、C、D、例题2、中子质量为1.0087u,质子质量为1.0073u，氘核质量为2.0136u中子和质子事成氘核时释放的能量为_______J.（结果取两位有效数字，1u＝1.7×10-27kg）例题3、铀235俘获一个慢中子后，一个可能的情况是裂变为锶（）和氙（），写出裂变时的核反应方程，若铀核、铀核、氙核、中子的质量分别记为m1、m2、m3、m4,则该反应中释放的能量为ΔE=？例题4、在反应堆中，铀238吸收快中子后变成铀239，铀239经过两次衰变生成钚239（Pu），钚239也是一种核燃料，试写出上述各反应的方程。

例题5、秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010 J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计算）五．课堂小结通过本堂课的学习，主要知道核裂变的概念，知道什么是链式反应，会计算重核裂变过程中释放出的能量，知道什么是核反应堆，了解核电站及核能发电的优缺点。

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