（新课标）高考物理 主题三 原子与原子核 3.3 原子核 3.3.7-3.3.8 核聚变 粒子和宇宙学案 新人教版选修3-5-新人教版高三选修3-5物理学案

3.3.7 核聚变3.3.8 粒子和宇宙学习目标核心提炼1.了解聚变反应的特点及其条件。2.了解可控热核反应及其研究和发展，会判断和填写核聚变方程，并能计算核聚变释放的能量。3.知道轻核的聚变能够释放出很多的能量，如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。4.知道粒子的分类及其作用，了解夸克模型。5.了解宇宙及恒星的演化。1 个概念——核聚变1 个条件——聚变反应条件一、核聚变1.定义：两个轻核结合成质量较大的核，并释放出能量的反应。2.举例：H＋H―→He＋n＋17.6 MeV3.条件：要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到 10 － 15 m 以内，核力才能起作用。由于原子核都带正电，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的库仑斥力，这就要求原子核具有足够的动能，有一种方法就是把它们加热到很高的温度，温度高达几百万开尔文，因此聚变又叫热核反应。4.应用：目前，热核反应主要用在核武器上，那就是氢弹，需要用原子弹爆炸产生的高温高压引发核爆炸。5.太阳能：太阳的主要成分是氢，太阳中心温度可达 1.5×107 K，在此高温下，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，太阳能就来自于太阳内部聚变 释放的核能。思考判断(1)核聚变时吸收能量。( )(2)核聚变平均每个核子放出的能量，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大。( )(3)热核反应主要用在核武器上，那就是原子弹。( )答案 (1)× (2)√ (3)×二、受控热核反应1.聚变的优点：第一：轻核聚变产能效率高。第二：地球上聚变燃料的储量丰富。第三：轻核聚变更为安全、清洁，控制温度，可控制反应，而且生成的废物数量少、易处理。2.聚变的难点：地球上没有任何容器能够经受热核反应的高温。3.控制方法(1)磁约束：利用磁场约束参加反应的物质，目前最好的一种磁约束装置是环流器。(2)惯性约束：聚变物质因自身的惯性，在极短时间内来不及扩散就完成了核反应，在惯性约束下，用激光从各个方向照射反应物，使它们“挤”在一起发生反应。思考判断(1)轻核聚变比裂变更安全、清洁。( )(2)实现核聚变的难点是地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。( )(3)现在已经实现了技术突破，能够稳定地输出聚变能。( )答案 (1)√ (2)√ (3)×三、粒子和宇宙1.基本粒子不基本(1)19 世纪末，人们都认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子。(2)随着科学的发展，科学家们发现了很多的新粒子都不是由质子、中子、电子组成的，又发现质子、中子等本身也有自己的复杂...