1、第五节 核反应 核能 教学要求: 1知道原子核的人工转变,知道核能的概念 2了解爱因斯坦的质能方程,知道质量亏损的概念 3会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能 说明: 1天然放射现象说明某些元素的原子核可以自发地产生核转变,而用人工控制的某些粒子轰击原子核也可以使其发生转变,即原子核可以实现人工转变在了解原子核自发和人工转变的基础上,介绍核反应的一般概念,并注意让学生了解核反应中质量数和电荷数守恒的规律 2核能的教学中应注意“一定的质量 m 和一定的能量 mc2 相对应”的观点,还应让学生注意,原子核在变化时,其变化前后的总质量是不同的,这种质量差异对应的就是核反应中所吸收或放
2、出的能量还应注意向学生说明,原子核反应中的质量亏损并不破坏质量守恒定律,因为一定的质量和一定的能量相对应 另外,核能的计算中要注意单位的换算,如原子质量单位和千克的关系,焦耳和电子伏的关系 (六)裂变 教学要求: 1知道重核的裂变和链式反应 2知道什么是聚变 3知道核反应堆和核电站 说明: 1为了说明为什么有些核反应释放能量,有些核反应吸收能量,本教材没有采用以往学生较难理解的“结合能 ”的概念来讲解这部分内容,而是利用质量亏损的概念引入“核子平均质量”来讲解这部分内容课本图 2411 中的曲线实质与平均结合能曲线是一样的,但可能更利于学生理解 2有关重核的裂变和链式反应的概念,学生在初中就学
3、过,教学中可在初中内容的基础上结合前面的内容说明,各种衰变也好,原子核的人工转变也好,反应中放出的能量不是由于功率太小,就是由于粒子轰击原子核发生反应的概率太小而不能用来作为有效的能源裂变时的链式反应使得这种“潜伏”在核内的巨大能量有可能被有效地利用 3有关核电站和核反应堆的内容,学生在初中也学过,但是初中主要是在核电站的结构上作了简单的说明,而没有讲核反应堆的原理在这里应有所侧重同时还应介绍我国近年来快速发展的核电事业 (七)轻核的聚变 教学要求: 了解聚变反应的特点,知道可控热核反应 说明: 教学中应注意说明,有些重核裂变中可释放出能量,有些轻核聚变时可释放出能量,但并非所有的核裂开就释放能量,也不是任意的核聚在一起就释放能量可向学生说明,每个核子平均释放的能量在聚变反应中比在裂变反应中的大例如,在的反应中只要有了氖核和适当的装置,使这两个反应能连续进行,就可以从三个氖核的聚变中释放 216MeV 的能量,平均每个核子释放的能量约为 裂变反应的 4 倍所以,聚变反应比裂变反应更剧烈但是聚变反应要求的条件更高,因为要使核发生聚变反应,必须使它们接近到 10-15m,这就需要核有很大的动能,必须把它们加热到很高的温度