第6课 核裂变（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（人教版选修3-5）

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第6课 核裂变
备课堂
教学目标：
（一）知识与技能
1、知道核裂变的概念，知道重核裂变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。
（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。
重点：
1、链式反应及其释放核能的计算。
2、重核裂变的核反应方程式的书写。
难点：
通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由重核分裂成中等质量的原子核释放
能量这一结论。
教学方法：
教师启发、引导，学生自学、讨论、交流，多媒体展示。
教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
讲法速递
（一）引入新课：
教师：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。现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理
吧？
板书：第 6节 核裂变
（二）进行新课：
预习检测：
1．核裂变
重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程．
2．铀核裂变
用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是
92U＋n―→56Ba＋Kr＋3n.
3．链式反应
当一个中子引起一个重核裂变后，裂变释放的中子再引起其他重核裂变，且能不断继
续下去，这种反应叫核裂变的链式反应．
4．链式反应的条件
发生裂变物质的体积大于临界体积或裂变物质的质量大于临界质量．
5．核能释放的控制
通过可控制的链式反应实现核能释放的装置称为核反应堆．
6．慢化剂
反应堆中，为了使裂变产生的快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化
剂有石墨、重水和普通水．
7．控制棒
为了控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒，它吸收中子的能力很强，反应
过于激烈时，可将其插入深一些，多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，这种镉
棒叫做控制棒 ．
8．能量输出
核燃料裂变释放的能量使反应区温度升高，水或液态的金属钠等流体在反应堆外循 环
流动，把反应堆内的热量传输出去，用于发电．
9．核能发电的效益
(1)一座百万千瓦级的核电站，每年只消耗 30
吨 左右的浓缩铀，而同样功率的火电
站，每年要烧煤 250
万吨 ．
(2)核电技术已经成熟，在经济效益方面也跟火力发电不相上下.
(3)作为核燃料的铀、钍等在地球上的可采储量所能提供的能量，比煤、石油等所提供
的能量大 15
倍 左右．核电对环境的污染比火电小．
10．核污染的处理
为阻止射线对人体的伤害和放射性物质对水源、空气和工作场所造成放射性污染，在
反应堆外面需要修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，核废料具有很强
的放射性，需要装入特制容器，深埋地下 ．
师生互动：
1、核裂变
指导学生阅读课本核裂变部分内容并回答问题：核裂变的特点是什么？
学生活动：阅读教材，回答问题：重核分裂成中等质量的核的反应，称为裂变。
教师总结：重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变。
提出问题：是不是所有的核反应都能放出核能？
学生思考、讨论
教师总结：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。只有重
核裂变和轻核聚变能放出大量的能量。
2、铀核的裂变
（1）铀核的裂变的一种典型反应。
让学生阅读课本核裂变部分内容提出问题：铀核的裂变的产物是多样的，最典型的一
种核反应方程式是什么样的？
学生活动：阅读教材，思考，回答问题：
（2）链式反应：
提出问题：链式反应是怎样进行的？
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