19.6核裂变
【学习目标】
1、知道重核的裂变反应。
2、知道链式反应的发生条件。
3、知道原子弹原理。
4、了解裂变反应堆的工作原理，了解常用裂变反应堆的类型。
5、知道核电站的工作模式
【自主学习】
一、核裂变
1、重核裂变：
2、链式反应：
链式反应的临界体积：
链式反应的发生条件：
3、1kg铀235全部裂变时放出的能量相当于_________标准煤完全燃烧时释放的化学能。
4、原子弹是利用__________________制成的，原子弹的燃料是______或______。
二、核电站
1、原子核的链式反应也可以在人工控制下进行，这个控制装置称为___________。
2、说说核反应堆中各个部分的作用
铀棒：
控制棒：
石墨、重水、轻水：
核反应堆中的铀只能吸收______中子。
3、核反应堆释放的热使第____回路的水加热，通过热交换器将热量传给第____回路的水，使水变成_______，从而推动汽轮发电机发电。
【基础训练】
1．重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核的过程叫_______________，反应释放出的中子又轰击另一个重核„„这样的反应一次接一次地进行下去，这样的过程叫________________，通常把此过程中的最小体积叫做它的___________体积，相应的质量叫___________质量。
2．原子核的链式反应也可以在人工控制下进行，从而实现了____________的可控释放。实验可控的条件是控制引起链式反应的____________的数目，方法是在核反应堆的___________之间插入一些镉棒，镉具有吸收___________的能力，当将镉棒插得深一些时，就能更多的_________________，从而使链式反应的速度慢下来，这种镉棒也叫_____________。
3．写出下列核反应的类型：
1417238234
7N＋He→8O＋H ________________，92U →90Th＋He _________________，
204
80
210
84Hg＋n→202________________，23478Pt＋2H＋n 90 Th → Po →206
82Pb＋He ________________。 23490Pa+0 1e ________________，
4．下列核反应方程中，符号“X”表示中子的是 ( )
1417 A． Be +He→12
6C+X B．7N+He→8O+X
202239239 C．204
80Hg+n→78Pt +2H+X D．92U→93Np+X
【能力提升】
1．下列核反应方程中正确的是 ( )
A．238
92U →234
90Th+H B． Be +He →12
6C +n
C．234
90 Th → 234Pa+0 D．3131
901e 15P →14Si+e
2．原子反应堆是实验可控核裂变链式反应的一种装置，它的组成主要有
A．原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统
B．原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统
C．原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统
D．原子燃料、中子源、原子能存聚系统和输送系统
( )
19.7核聚变
【学习目标】
1、知道氢核的聚变反应。
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。
【自主学习】
一、核聚变
1．聚变：
2．轻核聚变后，平均结合能______，反应中会____________。
3．一个氘核与一个氚核结合生成一个氦核时，释放出17.6MeV的能量，其核反应方程为： ________________________。
4．氢核聚变发生的条件：
如何满足氢核聚变的条件？
5．氢弹爆炸过程：_______________引燃________________，然后_______________引燃________________。
二、受控热核反应
1.氢核聚变与裂变相比有很多优点
①
②
③
2．为了解决核聚变容器的问题，科学家设想了两种方案，即__________和__________。目前世界上最好的磁约束装置为__________（即托卡马克）。
【基础训练】
1.下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是（ ）
341A、15P14Si1e B、2 1H1H2He0n30300
C、14
602382344C14
7N1e D、92U90Th2He
3．下列核反应方程中，符号“X”表示中子的是 ( )
1417 A． 4Be +2He→12
6C+X B．7N+2He→8O+X
1202239239 C．204
80Hg+0n→78Pt +21H+X D．92U→93Np+X 1944
5．下列核反应中属于轻核聚变的是 ( )
A． H＋ H → He＋ n B． Th → Pa+ e
C． Be + He→ C+ n D． U → Th+ H
6．关于轻核聚变，下列说法正确的是 ( )
A．两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量
B．同样质量的物体发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大很多
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
【能力提升】
1．写出下列核反应的类型：
4117 14N＋He→O＋21H ________________， 78
238234
92U →90
204
80
234
90
210
84Th＋42He ________________， 111Hg＋0n→20278Pt＋21H＋0n ________________， 0 Th → 23490Pa+1e ________________， 4Po →206
82Pb＋2He ________________。
2．一个质子和两个中子聚变成一个氚核，已知质子质量为1.0073u，中子质量为1.0087u，氚核质量为3.0180u，
（1）写出核反应方程； （2）求该反应中释放的核能。
3．四个氢核聚变成一个氦核，同时放出两个正电子，释放出2.8×106eV的能量，
（1）写出核反应方程；
（2）计算1g氢核完成该反应后释放的核能。
（3）求平均每个核子放出的能量。
19.8粒子和宇宙
【学习目标】
1、初步了解粒子物理学的基础知识。
2、初步了解恒星的演化。
3、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精神。。
【学习过程】
一、“基本粒子”不基本
直到19世纪末，人们认为组成物质的最小微粒是__________。后来发现了质子、中子、电子，于是许多人认为，光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最小微粒，并把它们叫做__________。随着可续进一步发展，科学家们认识到这些微粒都有复杂的结构，都是由更小的微粒组成，因此将“基本”二字去掉，统称为__________。
二、发现新粒子
1932年发现了__________，1937年发现了_______，1947年发现了K介子和____介子。后来还发现了一些粒子，质量比质子的质量大，叫做__________。
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。例如，电子的反粒子就是__________，质子的反粒子就是__________。
按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类：__________、__________和__________。
强子是参与__________作用的粒子。_________是最早被发现的强子，强子又分为__________和__________两类。
最早被发现的轻子是__________。后来发现的轻子有电子中微子、μ子和μ子中微子、τ子和τ子中微子，其中τ子的质量比核子的质量__________。
__________是传递各种相互作用的粒子，如光子、中间玻色子、胶子。光子传递__________相互作用，中间玻色子传递__________相互作用，胶子传递__________相互作用。
三、夸克模型
1964年提出的夸克模型，认为强子由更基本的__________组成。
夸克模型指出了电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在__________电荷。
【基础训练】
1.19世纪末，人们认为光子、_____________、_____________和_____________是组成物质的不可再分的最基本的粒子，20世纪后半期，科学家发现组成原子核的___________和___________等也有着自己的复杂结构，于是基本粒子不再“基本”。
2．在实验中发现，对应着许多粒子都存在着质量与之___________，电荷电性与之___________的粒子叫反粒子。如电子的反粒子是___________。
3．物理学中将粒子分为_____________、_____________和_____________三类。
4．科学家认为强子由更小的成分组成，这种成分叫_____________，它的电荷量
为元电荷的_____________。这一理论说明了元电荷不再是电荷量的最小值。
5．目前普遍认为宇宙起源于___________________。
6.目前普遍认为，质子和中子都由被称为μ夸克和d夸克的两类夸克组成，μ夸克带电量为2e/3，d夸克带电量为-e/3，e为元电荷，则下列论断可能的是（ ）
A．质子由1个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成
B．质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成
C．质子由1个μ夸克和2个d夸克组成，中子由2个μ夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和1个d夸克组成
7.原子核的组成目前普遍认为：质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成，u夸克带电荷量为3e，d夸克带电荷量为－3e，e为元电荷，则
( )
A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成
8.下列关于太阳系的说法正确的是 ( )
A．太阳是宇宙的中心
B．太阳系中只存在太阳和它的八大行星
C．大阳系是由太阳和若干行星以及它们的卫星和慧星组成
D．以上说法均不正确
9.现在科学家正在设法寻找“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”组成的，则反α粒子的符号是( )
444A．4He B．He C．He D．2222He
【能力提升】
1.“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并放出一个中微子的过程。中微子的质量很小，不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的。一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子。下列关于该过程的说法正确的是
( )
A．母核的质量数等于子核的质量数 B．母核的电荷数大于子核的电荷数
C．子核的动量大小等于中微子的动量大小 D．子核的动能大于中微子的动能
2.中子星是完全由中子组成的星体，具有极大的密度。通过观察已知某中子星的自转角速度为60π rad/s，该中子星并没有因为自转而解体，根据这些推导出中子星的密度表示式，并计算其值为多少。
19.6核裂变
【学习目标】
1、知道重核的裂变反应。
2、知道链式反应的发生条件。
3、知道原子弹原理。
4、了解裂变反应堆的工作原理，了解常用裂变反应堆的类型。
5、知道核电站的工作模式
【自主学习】
一、核裂变
1、重核裂变：
2、链式反应：
链式反应的临界体积：
链式反应的发生条件：
3、1kg铀235全部裂变时放出的能量相当于_________标准煤完全燃烧时释放的化学能。
4、原子弹是利用__________________制成的，原子弹的燃料是______或______。
二、核电站
1、原子核的链式反应也可以在人工控制下进行，这个控制装置称为___________。
2、说说核反应堆中各个部分的作用
铀棒：
控制棒：
石墨、重水、轻水：
核反应堆中的铀只能吸收______中子。
3、核反应堆释放的热使第____回路的水加热，通过热交换器将热量传给第____回路的水，使水变成_______，从而推动汽轮发电机发电。
【基础训练】
1．重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核的过程叫_______________，反应释放出的中子又轰击另一个重核„„这样的反应一次接一次地进行下去，这样的过程叫________________，通常把此过程中的最小体积叫做它的___________体积，相应的质量叫___________质量。
2．原子核的链式反应也可以在人工控制下进行，从而实现了____________的可控释放。实验可控的条件是控制引起链式反应的____________的数目，方法是在核反应堆的___________之间插入一些镉棒，镉具有吸收___________的能力，当将镉棒插得深一些时，就能更多的_________________，从而使链式反应的速度慢下来，这种镉棒也叫_____________。
3．写出下列核反应的类型：
1417238234
7N＋He→8O＋H ________________，92U →90Th＋He _________________，
204
80
210
84Hg＋n→202________________，23478Pt＋2H＋n 90 Th → Po →206
82Pb＋He ________________。 23490Pa+0 1e ________________，
4．下列核反应方程中，符号“X”表示中子的是 ( )
1417 A． Be +He→12
6C+X B．7N+He→8O+X
202239239 C．204
80Hg+n→78Pt +2H+X D．92U→93Np+X
【能力提升】
1．下列核反应方程中正确的是 ( )
A．238
92U →234
90Th+H B． Be +He →12
6C +n
C．234
90 Th → 234Pa+0 D．3131
901e 15P →14Si+e
2．原子反应堆是实验可控核裂变链式反应的一种装置，它的组成主要有
A．原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统
B．原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统
C．原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统
D．原子燃料、中子源、原子能存聚系统和输送系统
( )
19.7核聚变
【学习目标】
1、知道氢核的聚变反应。
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。
【自主学习】
一、核聚变
1．聚变：
2．轻核聚变后，平均结合能______，反应中会____________。
3．一个氘核与一个氚核结合生成一个氦核时，释放出17.6MeV的能量，其核反应方程为： ________________________。
4．氢核聚变发生的条件：
如何满足氢核聚变的条件？
5．氢弹爆炸过程：_______________引燃________________，然后_______________引燃________________。
二、受控热核反应
1.氢核聚变与裂变相比有很多优点
①
②
③
2．为了解决核聚变容器的问题，科学家设想了两种方案，即__________和__________。目前世界上最好的磁约束装置为__________（即托卡马克）。
【基础训练】
1.下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是（ ）
341A、15P14Si1e B、2 1H1H2He0n30300
C、14
602382344C14
7N1e D、92U90Th2He
3．下列核反应方程中，符号“X”表示中子的是 ( )
1417 A． 4Be +2He→12
6C+X B．7N+2He→8O+X
1202239239 C．204
80Hg+0n→78Pt +21H+X D．92U→93Np+X 1944
5．下列核反应中属于轻核聚变的是 ( )
A． H＋ H → He＋ n B． Th → Pa+ e
C． Be + He→ C+ n D． U → Th+ H
6．关于轻核聚变，下列说法正确的是 ( )
A．两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量
B．同样质量的物体发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大很多
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
【能力提升】
1．写出下列核反应的类型：
4117 14N＋He→O＋21H ________________， 78
238234
92U →90
204
80
234
90
210
84Th＋42He ________________， 111Hg＋0n→20278Pt＋21H＋0n ________________， 0 Th → 23490Pa+1e ________________， 4Po →206
82Pb＋2He ________________。
2．一个质子和两个中子聚变成一个氚核，已知质子质量为1.0073u，中子质量为1.0087u，氚核质量为3.0180u，
（1）写出核反应方程； （2）求该反应中释放的核能。
3．四个氢核聚变成一个氦核，同时放出两个正电子，释放出2.8×106eV的能量，
（1）写出核反应方程；
（2）计算1g氢核完成该反应后释放的核能。
（3）求平均每个核子放出的能量。
19.8粒子和宇宙
【学习目标】
1、初步了解粒子物理学的基础知识。
2、初步了解恒星的演化。
3、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精神。。
【学习过程】
一、“基本粒子”不基本
直到19世纪末，人们认为组成物质的最小微粒是__________。后来发现了质子、中子、电子，于是许多人认为，光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最小微粒，并把它们叫做__________。随着可续进一步发展，科学家们认识到这些微粒都有复杂的结构，都是由更小的微粒组成，因此将“基本”二字去掉，统称为__________。
二、发现新粒子
1932年发现了__________，1937年发现了_______，1947年发现了K介子和____介子。后来还发现了一些粒子，质量比质子的质量大，叫做__________。
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。例如，电子的反粒子就是__________，质子的反粒子就是__________。
按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类：__________、__________和__________。
强子是参与__________作用的粒子。_________是最早被发现的强子，强子又分为__________和__________两类。
最早被发现的轻子是__________。后来发现的轻子有电子中微子、μ子和μ子中微子、τ子和τ子中微子，其中τ子的质量比核子的质量__________。
__________是传递各种相互作用的粒子，如光子、中间玻色子、胶子。光子传递__________相互作用，中间玻色子传递__________相互作用，胶子传递__________相互作用。
三、夸克模型
1964年提出的夸克模型，认为强子由更基本的__________组成。
夸克模型指出了电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在__________电荷。
【基础训练】
1.19世纪末，人们认为光子、_____________、_____________和_____________是组成物质的不可再分的最基本的粒子，20世纪后半期，科学家发现组成原子核的___________和___________等也有着自己的复杂结构，于是基本粒子不再“基本”。
2．在实验中发现，对应着许多粒子都存在着质量与之___________，电荷电性与之___________的粒子叫反粒子。如电子的反粒子是___________。
3．物理学中将粒子分为_____________、_____________和_____________三类。
4．科学家认为强子由更小的成分组成，这种成分叫_____________，它的电荷量
为元电荷的_____________。这一理论说明了元电荷不再是电荷量的最小值。
5．目前普遍认为宇宙起源于___________________。
6.目前普遍认为，质子和中子都由被称为μ夸克和d夸克的两类夸克组成，μ夸克带电量为2e/3，d夸克带电量为-e/3，e为元电荷，则下列论断可能的是（ ）
A．质子由1个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成
B．质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成
C．质子由1个μ夸克和2个d夸克组成，中子由2个μ夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和1个d夸克组成
7.原子核的组成目前普遍认为：质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成，u夸克带电荷量为3e，d夸克带电荷量为－3e，e为元电荷，则
( )
A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成
8.下列关于太阳系的说法正确的是 ( )
A．太阳是宇宙的中心
B．太阳系中只存在太阳和它的八大行星
C．大阳系是由太阳和若干行星以及它们的卫星和慧星组成
D．以上说法均不正确
9.现在科学家正在设法寻找“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”组成的，则反α粒子的符号是( )
444A．4He B．He C．He D．2222He
【能力提升】
1.“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并放出一个中微子的过程。中微子的质量很小，不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的。一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子。下列关于该过程的说法正确的是
( )
A．母核的质量数等于子核的质量数 B．母核的电荷数大于子核的电荷数
C．子核的动量大小等于中微子的动量大小 D．子核的动能大于中微子的动能
2.中子星是完全由中子组成的星体，具有极大的密度。通过观察已知某中子星的自转角速度为60π rad/s，该中子星并没有因为自转而解体，根据这些推导出中子星的密度表示式，并计算其值为多少。