核裂变与核聚变 (学案)——高中物理人教版(2019)选择性必修三

预习案
【自主学习】
阅读教材119武汉科技大学职业技术学院-123页,大约需要15分钟,读后请思考:
1. 核裂变核聚变释放核能的原理是什么?
2. 什么是核裂变?什么是链式反应?在核反应堆中,用什么方法控制核裂变的速度?
3.    什么是核聚变?核聚变过程中的能量转化有什么特点?
自学检测(答案附后)
1.(多选)关于重核的裂变,以下说法正确的是(  )
A.核裂变释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量
B.铀核裂变在自然界中会自发地产生
C.重核裂变释放出大量能量,产生明显的质量亏损,所以核子数要减少
D.由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量,所以重核裂变为中等质量的核时,要发生质量亏损,放出核能
2.关于核聚变,以下说法正确的是(  )
A.与重核裂变相比轻核聚变辐射极少,更为安全、清洁
B.世界上已经有利用核聚变来发电的核电站
C.要使轻核发生核聚变,必须使它们的距离达到10-10 m以内,核力才能起作用
D.核聚变比核裂变更易控制
【学始于疑】请将预习中不能解决的问题记录下来,供课堂解决。
课堂案
合作探究一在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12 倍,假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰,而且认为碰撞前碳核都是静止的。
(1)设碰撞前中子的动能是E0,经过一次碰撞,中子失去的动能是多少?
(2)至少经过多少次碰撞,中子的动能才能小于10-6 E0
课堂练习:教材125页练习6
合作探究二在地球上实现受控热核反应的必要性、可能性和困难是什么?
合作探究三太阳的总输出功率为3.8×1026 W,它来自三种核反应,这些反应的最终结果是氢转变为氦 24He。按照总输出功率计算,太阳每秒失去多少质量?
【进阶闯关检测】
A类基础关
1.下列方程中,表示核裂变的是(  )
A.UThHe    B.UnBaKr+3n
C.PSie        D.NHeOH
2.下列方程中属于核聚变的是(  )
A.HHHe+2n                B.nMgNaH
C.CoNie                  D.UnCsRb+11n
3.铀核裂变时对于产生链式反应的重要因素下列说法中正确的是(  )
A铀块的质量是重要因素与体积无关
B.为了使裂变的链式反应容易发生最好直接利用核裂变时产生的快中子
C.若的体积超过它的临界体积核裂变的链式反应就能够发生
D.裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关
4.现已建成的核电站发电的能量主要来自于(  )
A.天然放射性元素衰变放出的能量   B.人工放射性同位素放出的能量
C.重核裂变放出的能量             D.化学反应放出的能量
5.如图是核反应堆的示意图对于核反应堆的认识下列说法正确的是(  )
A.铀棒是核燃料核心物质是铀238
B.石墨起到吸收中子的作用
C.镉棒起到使中子减速的作用
D.水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线避免放射性危害
B类能力关
6.(多选)核电站与火电站相比较其优势有(  )
A.核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量
B.就可采储量来说地球上核燃料资源远多于煤炭
C.核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站
D.核电站比火电站更容易建造
7.氘核(H)和氚核(H)的核反应方程如下:HHHen,设氘核的质量为m美国次贷危机的原因1氚核的质量为m济南的冬天课堂笔记2聋儿氦核的质量为m3中子的质量为m4则核反应过程中释放的能量为(  )
A.(m1m2m3)c2      B.(m1m2m4)c2
C.(m1m2m3m4)c2      D.(m3m4m1m2)c2
C类综合关(选做)
8.某核电站发电能力为5×105 kWU作为核燃料已知U核裂变主要是按如下方程进行的:UnBaKr+3n,已知mU=235.0439 u,mn=1.0087 u,mBa=140.9139 u,mKr=91.8973 u,且1 u质量对应的能量为931 MeV。已知阿伏加德罗常数N珍妮特 李A=6.02×1023 mol-1电子电荷量e=1.6×10-19 C,设释放的核能全部转化为电能则该电站每天消耗多少克U(结果保留三位有效数字)?
自学检测1.答案 AD  2.答案 A
【进阶闯关检测】答案
A类基础关
1.下列方程中,表示核裂变的是(  )
A.UThHe    B.UnBaKr+3n
C.PSie        D.NHeOH
答案 B
解析 A木质素C表示的是原子核衰变,B表示的是原子核裂变,D表示的是原子核的人工转变,B正确。
2.下列方程中属于核聚变的是(  )
A.HHHe+2n                B.nMgNaH
C.CoNie                  D.UnCsRb+11n

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