2019-2020年高中物理 第十九章 原子核 七 核聚变 八 粒子和宇宙学案新人教版选修3-5

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1、2019-2020年高中物理第十九章原子核七核聚变八粒子和宇宙学案新人教版选修3-5【学习目标】1．知道核聚变反应。2．关注受控聚变反应研究的进展。3．通过核能的利用，思考科学技术与社会进步的关系。4．初步了解粒子物理学的基础知识，了解恒星的演化。5．学生在学习中了解、感受科学发展过程中蕴藏着的科学和人文净胜。【新知预习】一．核聚变1．核聚变的发生(1)两个________结合成质量较大的核，这样的核反应叫聚变．聚变后比结合能________，因此反应中会________能量．(2)要使氢核发生聚变，必须使它们的距离达到________以内，核力才起作用．由于原子核都带正电，要使它们接近到这

2、种程度，必须克服巨大的________．(3)轻核聚变需在几百万开尔文的高温下才能进行，因此，轻核聚变又叫________反应．(4)氢弹原理：首先由普通炸药引爆原子弹，再由爆炸产生的________引发热核爆炸．(5)热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的________．2．受控热核反应(1)聚变与裂变相比有很多的优点．①轻核聚变产能________，②地球上聚变燃料的储量________，③轻核聚变更为安全、清洁．(2)科学家设想的受控热核反应有两种方案：即________和________．【疑难点拨】1．聚变发生的条件(1)微观上，参与反应的原子核大小的尺寸范围，即1

3、0－15m，所有的核都带有正电，相互间存在着库仑排斥力．要使原子接近这种程度，必须使它们具有很大的动能来克服原子核之间强大的库仑斥力．(2)宏观上，要使原子核具有如此大的动能，就有把它加热到几百万摄氏度以上的高温．(3)聚变反应方程式：H＋H→He＋n2．热核反应的优越性(1)相同质量的核燃料，热核反应所释放的能量比较多．(2)热核反应产物基本上是稳定的氦核，生成的废物易处理．(3)热核反应所用的燃料——氘在地球上储量丰富．二．粒子和宇宙1．基本粒子和新粒子(1)19世纪末，人们认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒，但电子、质子和中子的发现使人们知道是可以再分的，于是人们把光子、电子、质子

4、和中子叫做________．(2)1932年发现了________，1937年发现了1946年发现了K介子和μ介子，后来还发现了一些粒子，质量比质子的质量大，叫做________．(3)实验中发现，对应着许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质________的粒子，叫做反粒子．(4)按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类：______、______和媒介子．(5)强子是参与________的粒子，最早发现的轻子是________，媒介子是传递各种相互作用的粒子，如光子传递各种相互作用．2．夸克模型强子由更基本的成分组成，这种成分叫做夸克，夸克有6种，它们是、下夸克、、

5、粲夸克、、顶夸克，它们带的电荷分别为元电荷的________或________，每种夸克都有对应的反夸克．【导析探究】导析一.核聚变例1　某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论其中的两个核反应方程为H＋→＋Q1，H＋→＋X＋Q2方程式中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表，则（）原子核HHeHe质量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001A．X是He，Q2>Q1B．X是He，Q2>Q1C．X是He，Q2

6、氏度的高温，因此聚变又叫热核反应C．氢弹利用普通炸药引发热核反应D．太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应【当堂检测】1．关于已建成核电站，下列说法中正确的是(　　)A．它们都是利用核聚变释放原子能的B．它们都是利用核裂变释放原子能的C．两者的核燃料都是纯铀235D．有的核电站利用核裂变释放原子能，有的核电站利用核聚变释放原子能2．太阳不断地向外辐射能量，仍保持1千万度以上的高温，其主要原因是太阳内部进行着剧烈的(　　)A．衰变反应B．人工核反应C．裂变反应D．热核反应3．关于聚变，以下说法中正确的是(　　)A．两个轻核聚变为中等质量的原子核时放出能量B．同样质量的物质发生聚变时放出的能

7、量比同样质量的物质裂变时释放的能量大好多倍C．聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积D．发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能4．下列核反应方程及其表述都正确的是(　　)A．He＋H→He＋H是聚变反应B．U＋n→Ba＋Kr＋3n是裂变反应C．H＋H→He＋n是聚变反应D．Na→Mg＋　是裂变反应