第7节核聚变第8节粒子和宇宙1．了解核聚变的特点和条件，了解核聚变的优点。2．会判断和书写核聚变反应方程。3．能计算核聚变释放的能量。4．知道粒子的分类及其特点，了解夸克模型。5．了解宇宙起源的大爆炸学说及恒星的演化。一、核聚变1．定义：两个轻核结合成质量□较大的核的反应。轻核聚变反应必须在□高温下进行，因此又叫热核反应。2．核反应举例：H＋H→□He＋n＋17.6MeV。3．实例分析(1)核武器：□氢弹，由普通炸药引爆□原子弹，再由□原子弹爆炸产生的高温高压引发热核爆炸。(2)宇宙天体：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热核反应堆。二、受控热核反应1．聚变与裂变相比有很多优点(1)轻核聚变产能□效率高；(2)地球上聚变燃料的储量□丰富；(3)轻核聚变更为□安全、清洁。2．约束核聚变材料的方法：□磁约束和□惯性约束。三、粒子的概念1．“基本粒子”不基本(1)传统的“基本粒子”：光子、□电子、质子和□中子。(2)“基本粒子”不基本的原因①科学家们逐渐发现了数以百计的□不同种类的新粒子。②科学家们又发现质子、中子等本身也有自己的□复杂结构。2．发现新粒子(1)新粒子：1932年发现了□正电子，1937年发现□μ子，1947年发现K介子和π介子，后来又发现超子、反粒子等。(2)分类：按照粒子与各种相互作用的关系分为：强子、轻子和□媒介子。3．夸克模型(1)夸克模型的提出：1964年美国物理学家提出了强子的夸克模型，认为强子是由□夸克构成的。(2)分类：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克；它们的电荷量分别为元电荷的□＋或□－，每种夸克都有对应的□反夸克。(3)意义：电子电荷不再是电荷的□最小单元，即存在分数电荷。四、宇宙及恒星的演化1．宇宙演化：根据大爆炸理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期，在大爆炸之后逐渐形成了夸克、轻子和□胶子等粒子，随后经过□强子时代、□轻子时代、□核合成时代。继续冷却，质子、电子、原子等与□光子分离而逐步组成恒星和星系。2．恒星的演化(1)恒星的形成：大爆炸后，宇宙尘埃在万有引力作用下形成□星云团，进一步凝聚使引力势能转变为□内能，温度升高，直到发光，于是□恒星诞生了。(2)恒星的演变：核聚变反应，层级递进地在恒星内发生，直到□各种热核反应不再发生时，恒星的□中心密度达到极大。(3)恒星的归宿：恒星最终归宿与恒星的质量大小有关。当恒星的质量是太阳质量的1～8倍时，演变为□白矮星；当恒星的质量是太阳质量的10～20倍时，演变为□中子星；当恒星的质量更大时，演变为□黑洞。判一判(1)发生聚变的条件是核子间距离达到10－15m内。()(2)聚变的难点是地球上没有任何容器能够经受热核反应的高温。()(3)轻子的质量一定轻。()(4)反质子的电荷量与质子相同，但带的是负电荷。()提示：(1)√(2)√(3)×(4)√想一想(1)受控热核反应不容易实现的原因是什么？提示：主要原因是聚变的条件和难以约束聚变的材料。(2)氢弹爆炸的威力相比原子弹爆炸的威力哪一个大？为什么？提示：氢弹的威力大。氢弹爆炸是核聚变的结果，而核聚变释放的核能比原子弹中核裂变释放的核能要大得多，故氢弹的威力大。课堂任务核聚变1．从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此核聚变反应是一个放能反应。2．核聚变发生的条件：要使轻核聚变，必须使轻核接近核力发生作用的距离10－15m，这要克服电荷间强大的斥力作用，要求使轻核具有足够大的动能。要使原子核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几百万开尔文的高温。3．核聚变的特点(1)在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。(2)热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。4．核聚变的应用(1)核武器——氢弹。(2)可控热核反应：尚未实现。期待热爱物理的你投身可控热核反应，探索研究的科学事业。5．轻核聚变与重核裂变的区别例1(多选)下列关于聚变的说法中，正确的是()A．要使聚变发生，必须克服库仑斥力做功B．轻核聚变需要几百万摄氏度的高温，因此聚变又叫做热核反应C．原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温，所以氢弹利用原子弹...
