1、第十九章 原子核 191 原子核的組成 學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）知識與技能 1了解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。 2知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們。 3知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。 （二）過程與方法 1通過觀察，思考，討論，初步學(xué)會(huì)探究的方法。 2通過對知識的理解，培養(yǎng)自學(xué)和歸納能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1樹立正確的，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度。 2樹立辨證唯物主義的科學(xué)觀和世界觀。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律，原子核的組成。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們。 課時(shí)安排：1 課時(shí) 課前導(dǎo)學(xué)： 1、原子的組成： 2、電子是如何發(fā)現(xiàn)的 3、粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象

2、是 粒子散射實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是 4、玻爾理論的基本假設(shè)是 玻爾理論的基本假設(shè)揭示氫原子核外的電子是如何運(yùn)動(dòng)的 學(xué)習(xí)過程 1原子核內(nèi)部是什么結(jié)構(gòu)？原子核是否可以再分？它是由什么微粒組成？用什么方法來研究原子核呢？ 2人類認(rèn)識原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和它的變化規(guī)律，是從開始的。 3天然放射現(xiàn)象 （1）放射性(radioactivity) 天然放射現(xiàn)象 放射性元素 （2）放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)， 4射線到底是什么 把放射源放入由鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成 為細(xì)細(xì)的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場，發(fā)現(xiàn)射線如圖所示 思考與討論： 你觀察到了什么現(xiàn)象？為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象？ ?他們

3、分射線都是帶電粒子流的話，射線，根據(jù)圖判斷，如果 別帶什么電荷。 如果不用磁場判斷，還可以用什么方法判斷三種射線的帶電性 質(zhì)？ 學(xué)生分組討論 請同學(xué)們閱讀課文后填寫表格： 射線種類 組成速度 貫穿本領(lǐng) 電離作用 射線 射線 射線 結(jié)論： 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)： 三種射線都是高速運(yùn)動(dòng)的粒子，能量很高，都來自于原子核內(nèi)部，這也使我們認(rèn)識到 5原子核的組成 質(zhì)子：由誰發(fā)現(xiàn)的？怎樣發(fā)現(xiàn)的？ 中子：發(fā)現(xiàn)的原因是什么？是由誰發(fā)現(xiàn)的？ 結(jié)論： 質(zhì)子(proton)帶 中子(nucleon) 原子核的組成 核子 原子核的電荷數(shù)是不是電荷量？ 原子核的電荷數(shù) 原子核的質(zhì)量數(shù)是不是質(zhì)量？ 原子核的質(zhì)量數(shù) 原子核的電荷數(shù)= 原

4、子核的質(zhì)量數(shù)= 原子核符表示 練習(xí)：一種鈾原子核的質(zhì)量數(shù)是235，問：它的核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是多少？ 6同位素(isotope) （1）定義： （2）性質(zhì)： 。 提問：列舉一些元素的同位素？ 鞏固練習(xí)例：下列說法正確的是（ ） ?射線粒子和電子是兩種不同的粒子 AB紅外線的波長比X射線的波長長 ?粒子不同于氦原子核 C?粒子強(qiáng)射線的貫穿本領(lǐng)比D 1天然放射現(xiàn)象顯示出（ ） A原子不是單一的基本粒子 B原子核不是單一的基本粒子 C原子內(nèi)部大部分是空的 D原子有一定的能級 2衰變中所放出的電子，來自（ ） A原子核外內(nèi)層電子 B原子核內(nèi)中子衰變?yōu)橘|(zhì)子放出的電子 C原子核內(nèi)所含電子 D原子核

5、內(nèi)質(zhì)子衰變?yōu)橹凶臃懦龅碾娮?3射線的本質(zhì)是（ ） A電子流 B高速電子流 C光子流 D高速氦核流 4關(guān)于粒子的下面說法中正確的是（ ） A它是從原子核放射出來的 B它和電子有相同的性質(zhì) C當(dāng)它通過空氣時(shí)電離作用很強(qiáng) D它能貫穿厚紙板 5關(guān)于射線的說法中，錯(cuò)誤的是（ ） A射線是處于激發(fā)狀態(tài)的原子核放射的 B射線是從原子內(nèi)層電子放射出來的 C射線是一種不帶電的中子流 D射線是一種不帶電的光子流 6A、B兩種放射性元素，原來都靜止在同一勻強(qiáng)磁場，磁場方向如圖所示，其中一個(gè)放出粒子，另一個(gè)放出粒子，與 圖中粒子的運(yùn)動(dòng)方向跟磁場方向垂直，粒子以粒子，、bc、d分別表示a、 ）（ 及兩個(gè)剩余核的運(yùn)動(dòng)軌跡

6、 粒子軌跡為粒子軌跡，d粒子軌跡為 Bb為粒子軌跡，Aa為c 粒子軌跡粒子軌跡，d為aCb為粒子軌跡，c為粒子軌跡 D為209Pb 。_，電荷數(shù)為_，質(zhì)量數(shù)為 7核的質(zhì)子數(shù)為，中子數(shù)為82 放射性元素的衰變2 19學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）知識與技能 1知道放射現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是原子核的衰變 2知道兩種衰變的基本性質(zhì)，并掌握原子核的衰變規(guī)律 3理解半衰期的概念 （二）過程與方法 1能夠熟練運(yùn)用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方程式 2能夠利用半衰期來進(jìn)行簡單計(jì)算（課后自學(xué)） （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過傳說的引入，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神與唯物史觀的教育，不斷的設(shè)疑培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)孜孜不倦的追求，從而引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)美妙的

7、微觀世界。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：原子核的衰變規(guī)律及半衰期 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：半衰期描述的對象 課時(shí)安排：1 課時(shí) 課前導(dǎo)學(xué)： 1.什么是化學(xué)反應(yīng)方程式 2.什么是離子反應(yīng)方程式 3.原子核的結(jié)構(gòu) 學(xué)習(xí)過程 1原子核的衰變 原子核的衰變： 。 衰變： 。 衰變： 。 2衰變方程式 衰變方程式： 衰變方程式和化學(xué)反應(yīng)方程式、離子反應(yīng)方程式有何聯(lián)系與區(qū)別？ 衰變方程式遵守的規(guī)律： 特別注意： 3. 衰變的實(shí)質(zhì) : 射線 ) (自主學(xué)習(xí)半衰期4 放射性元素的衰變的快慢有什么規(guī)律？ 用什么物理量描述？ 這種描述的對象是誰？ 。半衰期表示 衰的半素元mm /(1/2)0期： ； 注意：半衰期描述的對象是 。 元素的半衰期反

8、映的是 。 鞏固練習(xí) 例1：配平下列衰變方程 234230 234234 ) )Pa+(UUTh+( 91929090 208232 Pb最后成為鉛208（）_經(jīng)過次衰變和_次釷例2：232（衰變，Th）8290 _。衰變后，中子數(shù)變?yōu)榻?jīng)過5次衰變和4次某原子核的中子數(shù)為138， ） （ 1下列關(guān)于放射性元素衰變的描述，哪些是錯(cuò)誤的 。A原子核放出電子后，它的質(zhì)量數(shù)不變而電荷數(shù)卻減少1 核衰變時(shí)放出的射線都是由帶電粒子所組成的B 半衰期表示放射性元素衰變的快慢，它和外界的溫度、壓強(qiáng)無關(guān)。C 衰變不改變元素在周期表上的位置D 天后，測得天，經(jīng)60天，t30=102A、B兩種放射性元素，它們的半衰

9、期分別為tBA ）兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們原來的質(zhì)量之比為（ 161 C116 D BA314863 ）（ 3關(guān)于放射性元素原子核的衰變，下列敘述中哪些是正確的 射線而發(fā)射出來的射線是伴隨射線或A 半衰期的大小不隨化學(xué)狀態(tài)、溫度等變化而變。B 粒子后，都變成一種新元素的原子核。粒子或某核放出一個(gè)C個(gè)原子核510D若原來有某種放射性元素的原子核個(gè)，則經(jīng)一個(gè)半衰期后，一定有 發(fā)生了衰變。探測射線的方法3 19 學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）知識與技能 1知道放射線的粒子與其他物質(zhì)作用時(shí)產(chǎn)生的一些現(xiàn)象. 2知道用肉眼不能直接看到的放射線可以用適當(dāng)?shù)膬x器探測到 3了解云室、氣泡室和計(jì)數(shù)器的簡單構(gòu)造和基本原

10、理 （二）過程與方法 1能分析探測射線過程中的現(xiàn)象. 2培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已知結(jié)論正確類比推理的能力 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)分析問題的品質(zhì). 2從知識是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn) 3培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：根據(jù)探測器探測到的現(xiàn)象分析、探知各種運(yùn)動(dòng)粒子。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)： 1探測器的結(jié)構(gòu)與基本原理。 2如何觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析粒子的帶電、動(dòng)量、能量等特性，從而判斷是何種射線，區(qū)分射線的本質(zhì)是何種粒子。 課時(shí)安排：1 課時(shí) 課前導(dǎo)學(xué)： 1.、射線的本質(zhì)是什么？各有那些特征？ 2. 放射線是看不見的，我

11、們可以如何探知放射線的存在的呢？ 學(xué)習(xí)過程 1威耳遜云室（自主學(xué)習(xí)+分小組討論） 提問：（1）構(gòu)造是什么？ （2）基本原理是什么？ （3）怎樣才能觀察到射線的徑跡？ 強(qiáng)調(diào)： 觀察、射線在云室中的徑跡，比較兩種徑跡的特點(diǎn)，并分析其原因 學(xué)生分析并回答： 2氣泡室 提問：比較氣泡室的原理同云室的原理。 學(xué)生討論并回答： 根據(jù)云室照片上記錄的情況，可以分析出 3蓋革 彌勒計(jì)數(shù)器 （1）蓋革 彌勒計(jì)數(shù)管的構(gòu)造如何？ （2）蓋革 彌勒計(jì)數(shù)管的基本原理是什么？ （3）GM計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)是什么？ 還有如閃爍計(jì)數(shù)器、乳膠照相、火花室和半導(dǎo)體探測器等探測器裝置，利用這些裝置能更精確地測定粒子的各種性質(zhì)，感興趣的同

12、學(xué)可以查找這方面的資料閱讀 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，探測射線的手段不斷改進(jìn)，近年來，由于探測儀器大都和電子計(jì)算機(jī)直接連接，實(shí)現(xiàn)了對實(shí)驗(yàn)全過程電子計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算、數(shù)據(jù)處理，已經(jīng)使實(shí)驗(yàn)方法高度自動(dòng)化 學(xué)生課后查閱有關(guān)資料，了解更精確的探測放射線的方法。 194 放射性的應(yīng)用與防護(hù) 學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）知識與技能 （1）知道什么是核反應(yīng)，會(huì)寫出人工轉(zhuǎn)變方程。 （2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物質(zhì)的主要不同點(diǎn)。 （3）了解放射性在生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。 （4）知道放射性污染及其對人類和自然產(chǎn)生的嚴(yán)重危害，了解防范放射線的措施， 建立防范意識。 （二）過程與方法：滲透和安全地開發(fā)利用自然資源的教育

13、。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生收集信息、應(yīng)用已有知識、處理加工信息、探求新知識的能力。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：人工轉(zhuǎn)變的兩個(gè)核反應(yīng)方程及反應(yīng)過程中遵循的規(guī)律。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：人工轉(zhuǎn)變的兩個(gè)核反應(yīng)方程及反應(yīng)過程中遵循的規(guī)律 課時(shí)安排：1 課時(shí) 課前導(dǎo)學(xué)： 1.什么是衰變？衰變的形式有哪些？ 2.衰變方程怎么書寫？ 3.衰變過程中遵循的規(guī)律。 4.三種衰變產(chǎn)生的射線的性質(zhì)。 學(xué)習(xí)過程 1核反應(yīng)： 。 在核反應(yīng)中遵循 。 人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)方程： 14494N?He?Be?He? 2724例：寫出下列原子核人工轉(zhuǎn)變的核反應(yīng)方程。 23 個(gè)質(zhì)子粒子后放出1Na（1）俘獲1個(gè)1127 個(gè)中子個(gè)1粒子后放出1Al（2

14、）俘獲1316 個(gè)質(zhì)子1）（3O俘獲個(gè)中子后放出1830通過方程理理解并記住核反應(yīng)方程，個(gè)中子學(xué)生：4（）1個(gè)質(zhì)子后放出1俘獲Si14解核反應(yīng)中遵循的規(guī)律。 2人工放射性同位素 （1）放射性同位素： 。 放射性同位素有 兩種，它們的 。 （2）人工放射性同位素 （3）人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)： 。 （4）凡是用到射線時(shí)，都用人造放射性同位素 3放射性同位素的應(yīng)用： （1）利用射線： （2）作為示蹤原子 如何將放射性物質(zhì)作為示蹤原子的原理。 4輻射與安全 課堂小結(jié) 鞏固練習(xí) 11965年，我國科學(xué)家首次用人工方法合成的結(jié)晶牛胰島素與天然牛胰島素是同一種物質(zhì)，所使用的鑒別技術(shù)是 ( ) A學(xué)分析 B

15、同位素示蹤原子 C光譜分析 D測定介電常數(shù) 2聯(lián)合國環(huán)境公署對科索沃地區(qū)的調(diào)查表明，北約對南聯(lián)盟進(jìn)行的轟炸中，大量使用了貧鈾炸彈貧鈾是從金屬中提煉鈾235以后的剖產(chǎn)品，其主要成分為 鈾238，貧鈾炸彈倍，殺傷力極大，而且殘留物可長期危害環(huán)境下列關(guān)于其殘留9貫穿力是常規(guī)炸彈的物長期危害環(huán)境的理由正確的是 ( ) 由于爆炸后的彈片存在放射性，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害 爆炸后的彈片不會(huì)對人體產(chǎn)生危害 鈾238的衰變速率很快 鈾的半衰期很長 A B C D 美國前總統(tǒng)老布什曾讓醫(yī)生們虛驚了一場那是在訪日宴會(huì)上突然昏厥，美國政府急3123123I所忙將他送回國，醫(yī)生用進(jìn)行診斷，通過體外跟蹤，迅速查出了病因這是

16、利用I ( ) 放出的 射線 D C B熱量射線射線 A 123123 ( ) 4美國醫(yī)生用的特性是I對老布什總統(tǒng)診斷，使其很快恢復(fù)健康，I A半衰期長，并迅速從體內(nèi)清除 B半衰期長，并緩慢從體內(nèi)清除 C半衰期短，并迅速從體內(nèi)清除 D半衰期短，并緩慢從體內(nèi)消除 14DNA在特定條件下可以通過斷裂C的羧酸衍生物，醫(yī)學(xué)界通過C標(biāo)記的C發(fā)現(xiàn)一種5606014 ( ) 的用途是抑制艾滋病病毒的繁殖，則C D C催化作用貫穿作用 B A示蹤原子電離作用 ( ) 6下列哪一種醫(yī)學(xué)治療、檢查手段運(yùn)用了放射性同位素放出的射線 斷層掃描CTX B AB超化療醫(yī)治腫瘤 C光透視 D 次，將它注射到某人的血液7一小

17、瓶含有某種放射性同位素的溶液，每分鐘衰變6000變，已知這種同位次衰的血液，測得每分鐘有10mL2 后從此人身上取出中，經(jīng)過15h? ，試計(jì)算這個(gè)人血液的總體積為多少5h素的半衰期為 19.5 核力與結(jié)合能 學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）知識與技能（1）知道核力的概念、特點(diǎn)及自然界存在的四種基本相互作用； （2）知道穩(wěn)定原子核中質(zhì)子與中子的比例隨著原子序數(shù)的增大而減小； （3）理解結(jié)合能的概念，知道核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損； （4）知道愛因斯坦的質(zhì)能方程，理解質(zhì)量與能量的關(guān)系。 （二）過程與方法 （1）會(huì)根據(jù)質(zhì)能方程和質(zhì)量虧損的概念計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能； （2）培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、及數(shù)學(xué)計(jì)算能力。 （

18、三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （1）使學(xué)生樹立起實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)理論對實(shí)踐有著指導(dǎo)和預(yù)見作用的能力； （2）認(rèn)識開發(fā)和利用核能對解決人類能源危機(jī)的重要意義。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：質(zhì)量虧損及愛因斯坦的質(zhì)能方程的理解。 課時(shí)安排：1 課時(shí) 課前導(dǎo)學(xué)： 1.萬有引力的表示式 ；庫侖力的表達(dá)式 2.氦原子核中有兩個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子質(zhì)量為mp=1.67×10-27kg，帶電量為元電荷e=1.6×10-19C，原子核的直徑的數(shù)量級為10-15m，那么兩個(gè)質(zhì)子之間的庫侖斥力與萬有引力兩者相差多少倍? 3.在原子核那樣狹小的空間里，帶正電的質(zhì)子之間的庫侖斥力為萬有引力的1036倍，那么質(zhì)子為什么能擠在

19、一起而不飛散？ 4.原子核衰變的原因 學(xué)習(xí)過程： 1、核力與四種基本相互作用 提問1：那么核力有怎樣特點(diǎn)呢？ 第一、 。 第二、 。 第三、 四種基本相互作用力： 弱力、強(qiáng)力、電磁力、引力和分別在不同的尺度上發(fā)揮作用： 弱力（弱相互作用）： ； 強(qiáng)力（強(qiáng)相互作用）： ； 電磁力： ； 引力： 。 2、原子核中質(zhì)子與中子的比例 隨著原子序數(shù)的增加，穩(wěn)定原子核中的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)。 思考：隨著原子序數(shù)的增加，穩(wěn)定原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有怎樣的關(guān)系？ 思考：為什么隨著原子序數(shù)的增加，穩(wěn)定原子核中的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)？ 總結(jié)： 3、結(jié)合能 寫核反應(yīng)方程：用強(qiáng)大的光子照射氘核，可以使它分解為一個(gè)質(zhì)子和一

20、個(gè)中子。 上述核反應(yīng)發(fā)生的條件： 原子核的結(jié)合能 。 比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能 比結(jié)合能越大，表示 。 4、質(zhì)量虧損 （1）質(zhì)量虧損 質(zhì)量虧損： ； 質(zhì)量虧損只有在核反應(yīng)中才能明顯的表現(xiàn)出來。 強(qiáng)調(diào)： （2）愛因斯坦質(zhì)能方程： （3）核反應(yīng)中由于質(zhì)量虧損而釋放的能量： 說明： 物體的質(zhì)量包括靜止質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，質(zhì)量虧損指的 。 質(zhì)量虧損并不是 。 在核反應(yīng)中仍然遵守 。 質(zhì)量只是 。 強(qiáng)調(diào)：中等大小的核 。 鞏固練習(xí) 例題：個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.007 277u，1個(gè)中子的質(zhì)量mn=1.008 665u.氦核的質(zhì)量為4.001 -27個(gè)質(zhì)2由上述數(shù)值，計(jì)算×10 kg. 509 u.

21、 這里u表示原子質(zhì)量單位，1 u=1.660 566 ）個(gè)中子結(jié)合成氦核時(shí)釋放的能量。（28.3MeV子和2 ）（ 1關(guān)于核能，下列說法中正確的有 核子結(jié)合成原子核時(shí)，需吸收的能量A 核子結(jié)合成原子核時(shí)，能放出的能量B 不同的核子結(jié)合成原子核時(shí)，所需吸收的能量相同C 使一個(gè)氘核分解成一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子時(shí)，吸收的能量是一個(gè)恒定值D 2質(zhì)子的質(zhì)量m，中子的質(zhì)量為m，它們結(jié)合成質(zhì)量為m的氘核，放出的能量應(yīng)為（ ） np22 22 (m-m)c）m（+mc DCmc B）-m+m（AmCppnpn ） （下列說法中正確的是u關(guān)于為單位比較方便，u以在計(jì)算核子和原子核的質(zhì)量時(shí)，3-271/12 原子質(zhì)量

22、的等于一個(gè)碳12 1u1.66×10kg B1uA 表示一個(gè)核子的質(zhì)量u相當(dāng)于931.5MeV能量 DC1u （）4關(guān)于愛因斯坦質(zhì)能方程的下列看法中正確的是 2 是物體以光速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能E=mc中的EA2 BE=mc是物體的核能2 E=mc反映了一定的質(zhì)量與一定的能量有相當(dāng)?shù)年P(guān)系C2 變?yōu)槟芰糠懦鋈E=mc表示發(fā)生的質(zhì)量虧損m 完成下列核反應(yīng)方程5 6質(zhì)子的質(zhì)量、中子的質(zhì)量和氘核的質(zhì)量分別為m、m和m，質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時(shí)，321v=_。 射線的頻率，真空中光速為c，則發(fā)出射線。已知普朗克恒量為h 7一個(gè)鈾核衰變?yōu)殁Q核時(shí)釋放一個(gè)粒子。已知鈾核的質(zhì)量為3.853131×10

23、-25kg，釷核的質(zhì)量為3.786567×10-25kg，粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg。在這個(gè)衰變過程中釋放出的能量等于_ _J。(保留2位數(shù)字)。 8正負(fù)電子對撞后，轉(zhuǎn)化為兩個(gè)光子的總能量是_電子伏。（正負(fù)電子質(zhì)量m=0.91×10-30kg，光子的靜止質(zhì)量為零） 9四個(gè)氫核變成一個(gè)氦核，同時(shí)放出兩個(gè)正電子，釋放出多少能量？若1g氫完全聚變，能釋放多少焦能量？（氫核質(zhì)量為1.008142u，氦核質(zhì)量為4.001509u） 19.6 重核的裂變 學(xué)習(xí)目標(biāo) （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知道什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

24、3會(huì)計(jì)算重核裂變過程中釋放出的能量。 4知道什么是核反應(yīng)堆。了解常用裂變反應(yīng)堆的類型，了解核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)。 （二）過程與方法 1通過對核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)關(guān)系的理解，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力及應(yīng)用 教學(xué)圖像處理物理問題的能力。 2通過讓學(xué)生自己閱讀課本，查閱資料，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括知識的能力和提出問題的能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、探求真理的激情，樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)，通過核能的利用，思考科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系。 2通過教學(xué)，讓學(xué)生認(rèn)識到和平利用核能及開發(fā)新能源的重要性。 3確立世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)變化的，而變化過程必然遵循能量守恒的觀

25、點(diǎn)。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 1鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及其釋放核能的計(jì)算。 2重核裂變的核反應(yīng)方程式的書寫。 教學(xué)難點(diǎn)：通過核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)的關(guān)系，推理得出由質(zhì)量數(shù)較大的原子核分裂成質(zhì)量數(shù)較小的原子核釋放能量這一結(jié)論。 課時(shí)安排：1 課時(shí) 課前導(dǎo)學(xué)： 1、質(zhì)能方程： 2、結(jié)合能： 學(xué)習(xí)過程 fission）（1核裂變 小組討論：核裂變的特點(diǎn)是什么？ 提問：是不是所有的核裂變都能放出核能？ 知識總結(jié)： 。 2、鈾核的裂變 （1）鈾核的裂變的一種典型反應(yīng)。 提問：鈾核的裂變的產(chǎn)物是多樣的，最典型的一種核反應(yīng)方程式是什么樣的？ ）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：（2 是怎樣進(jìn)行的？提問：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)chain reaction ）臨界體積（臨界

26、質(zhì)量）：（3 提問：什么是臨界體積（臨界質(zhì)量）？ ）裂變反應(yīng)中的能量的計(jì)算。（4 知識總結(jié)： 3、核電站 提問：核反應(yīng)堆各組成部分在核反應(yīng)中起什么作用？ 閱讀課本核電站部分內(nèi)容，分小組討論。 提問：核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)？ 鞏固練習(xí) 例題1、下列核反應(yīng)中，表示核裂變的是（ ） 238234414014C?N?U?He?eTh BA、19029267?235921941211141Ba?Kr?3nBe?He?C?nnU? 、 DC、024926056360 完全裂變時(shí)產(chǎn)秦山核電站第一期工程裝機(jī)容量為2例題、30鈾，如果kW萬1g23510?，并且假定產(chǎn)生的能量都變成了電能，那么，每年要消耗多少鈾8

27、.2生的能量為10 J 天計(jì)算）（一年按235?365 關(guān)于鈾核裂變，下列說法正確的是（1 ） A鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，但只能裂變成兩種 個(gè)中子鈾核裂變時(shí)還能同時(shí)釋放B2-3235 為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易進(jìn)行，最好用純鈾C(jī) D鈾塊的體積對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)無影響 在核反應(yīng)堆外修建很厚的水泥層，是為了防止（2 ） 放射線外泄 A核爆炸BC慢中子外泄D 快中子外泄 3下列四種原子核中平均質(zhì)量最小的是（ ） A鐵56 B氦4 C鈾238 D釷234 ）235容易俘獲哪一種粒子而發(fā)生裂變釋放核能（ 4鈾 B慢中子 C粒子 A快中子 D質(zhì)子 5下列核反應(yīng)中，表示核裂變的是： ）（4234238U?Th?H

28、e911235139Kr n BU+ Br+ A2929036925601414121094en C+ DBe+He CCN+06672?14 136902351Xe +（ 補(bǔ)充下面的裂變方程6）氫彈中用氘核和氚核合成Sr+ U+ n 5409238氦核，寫出核反應(yīng)方程_ 7鈾238俘獲中子后形成鈾239，再經(jīng)兩次衰變，可成為原子反應(yīng)堆中的燃料钚239寫出其方程式_ 8一個(gè)鈾235原子核吸收一個(gè)中子后，裂變成兩個(gè)新的原子核，并放出兩個(gè)中子經(jīng)測-27-27原235×10kg已知鈾155.94×量，這兩個(gè)新原子核的質(zhì)量分別為232.3210kg和-27-27原子核裂變時(shí)則一個(gè)鈾

29、235101.67，10390.3子核的質(zhì)量為×kg中子質(zhì)量為×kg 釋放的核能為_ _J=_ _eV 197 核聚變 學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）知識與技能 1了解聚變反應(yīng)的特點(diǎn)及其條件. 2了解可控?zé)岷朔磻?yīng)及其研究和發(fā)展. 3知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量,如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。 （二）過程與方法：通過讓學(xué)生自己閱讀課本，培養(yǎng)他們歸納與概括知識的能力和提出 問題的能力 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識導(dǎo)科學(xué)技術(shù)的重要性，更加熱愛科學(xué)勇于獻(xiàn)身科學(xué)。 2認(rèn)識核能的和平利用能為人類造福，但若用于戰(zhàn)爭目的將給人類帶來災(zāi)難，希望 同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，

30、為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：聚變核反應(yīng)的特點(diǎn)。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：聚變反應(yīng)的條件。 課時(shí)安排：1 課時(shí) 學(xué)習(xí)過程 1聚變 （1）氫的聚變反應(yīng)： （2）釋放能量： 小組討論：看比結(jié)合能曲線（圖19.5-3），想一想為什么輕核的聚變反應(yīng)能夠比重核的裂變反應(yīng)釋放更多的核能？ 提問：試從微觀和宏觀兩個(gè)角度說明核聚變發(fā)生的條件？ 補(bǔ)充 ： （1）熱核反應(yīng)在宇宙中時(shí)時(shí)刻刻地進(jìn)行著， （2）氫彈 提問：氫彈爆炸原理是什么？ 氫彈的構(gòu)造簡介及其爆炸情況。 收集的資料，還能通過什么方法實(shí)現(xiàn)核聚變？ 2可控?zé)岷朔磻?yīng) （1）聚變與裂變相比有很多優(yōu)點(diǎn) 2341，其中氘核的nH+HHe+例：一個(gè)氘核

31、和一個(gè)氚核發(fā)生聚變，其核反應(yīng)方程是0121質(zhì)量：m=2.014 102 u、氚核的質(zhì)量：m=3.016 050 u、氦核的質(zhì)量：m=4.002 603 u、DT-19-27，請同學(xué)們求10C，×10kge = 1.602 2×1u=1.660 6m中子的質(zhì)量：=1.008 665 u、n 出該核反應(yīng)所釋放出來的能量。 ?？偨Y(jié)：聚變與裂變相比，這是優(yōu)點(diǎn)之一： 優(yōu)點(diǎn)之二： 優(yōu)點(diǎn)之三： （2）我國在可控?zé)岷朔磻?yīng)方面的研究和實(shí)驗(yàn)發(fā)展情況。 鞏固練習(xí)1下列核反應(yīng)方程中，表示核聚變的過程是：（ ） ）（ 2下列說法中正確的是： 聚變反應(yīng)向外界放出能量；聚變反應(yīng)從外界吸收能量； BA-1

32、5 。10聚變反應(yīng)可以無條件進(jìn)行； D聚變反應(yīng)必須使核之間距離接近mC 121那么由氫核和中子結(jié)合、mn）、氘核（H）的質(zhì)量分別是m、m3氫核（H）、中子（312011 ）成氘核時(shí)釋放的核能為 （222 2)c-m(m+m D+m)c-m C(m-m)cBAmc (m323311122 ( ) 4熱核反應(yīng)是一種理想能源的原因是 A就平均每一個(gè)核于來說，熱核反應(yīng)比重核裂變時(shí)釋放的能量多 B對環(huán)境的放射性污染較裂變輕，且較容易處理 熱核反應(yīng)的原料在地球上儲量豐富 C D熱核反應(yīng)的速度容易控制 “兩中央軍委會(huì)在人民大會(huì)堂隆重表彰在研制日，18中共中央、國務(wù)院、51999年9月彈一星中作出突出貢獻(xiàn)的科

33、技專家，下列核反應(yīng)方程中屬研究兩彈的基本的核反應(yīng)方 ( ) 程式是2351901361144171n Xe +10An B Sr+ U+ H?O?He?N0380925412781432n He+C DH+H4238234HeUTh?0211290926核反應(yīng)有以下幾種情況：一是衰變，二是人工轉(zhuǎn)變，三是裂變，四是聚變，核反應(yīng)可用方程來表示，叫核反應(yīng)方程完成下列核反應(yīng)方程，井指明它是屬于何種核反應(yīng)： ?9121n?Be?O? 屬 B 屬A?4604238He?U 292235190136432Xe C+（ ）Sr+ D屬）（He+HH+ nU+ 5492038211 屬 19.8 粒子和宇宙 學(xué)

34、習(xí)目標(biāo) （一）知識與技能 1了解構(gòu)成物質(zhì)的“基本粒子”及粒子物理的發(fā)展史 2初步了解宇宙的演化過程及宇宙與粒子的和諧統(tǒng)一 （二）過程與方法 1感知人類（科學(xué)家）探究宇宙奧秘的過程和方法 2能夠突破傳統(tǒng)思維重新認(rèn)識客觀物質(zhì)世界 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1讓學(xué)生真正感受到自然的和諧統(tǒng)一并深知?jiǎng)?chuàng)建和諧社會(huì)的必要性 2培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：了解構(gòu)成物質(zhì)的粒子和宇宙演化過程 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：各種微觀粒子模型的理解 課時(shí)安排：1 課時(shí) 課前導(dǎo)學(xué)： 1現(xiàn)在我們所知的構(gòu)成物體的最小微粒是什么？ 2現(xiàn)在我們認(rèn)為原子是什么結(jié)構(gòu)模型，由什么組成？ 學(xué)習(xí)過程 1“基本”粒子 “不” 基本 2發(fā)現(xiàn)新粒子 閱讀教材，思考下面的問題： （1）從宇宙線中發(fā)現(xiàn)了哪些粒子？這些粒子有什么特點(diǎn)？ （2）通過科學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)又發(fā)現(xiàn)了哪些粒子？ ）什么是反粒子？3（ （4）現(xiàn)在可以將粒子分為哪幾類