第五章 第四节-第五节-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习课件PPT（粤教版）

第四节　放射性同位素 第五节　裂变和聚变 [课标引领] 学业质量水平要求 物理观念 了解同位素的概念、放射性同位素的应用及射线的危害和防护,知道核裂变、核聚变和链式反应,了解原子弹、核反应堆、聚变反应条件 科学思维 掌握核裂变与核聚变的发生条件,会判断和书写核反应方程,能计算核反应释放的能量,提高分析、解决问题的能力 科学探究 通过对链式反应的探究,理解原子弹、核反应堆的原理,体会热核反应的条件及科学发现新粒子的进步 科学态度与责任 学习科学家们研究问题的方法,坚持实事求是的科学态度,体验其工作的艰辛,激发探索未来科学的热情 基础探究 形成概念,掌握新知 存在射线危险的地方,常能看到如图所示的标志.你在什么地方见过这个标志?为了保护人身安全,在有这样的标志的场所,应该注意什么?查阅资料,说一说放射性同位素有哪些应用. 答案:在医院的放射室看见过这个标志.一般情况要远离这些地方,特殊情况下要在医生指导下进出这些场所.放射性同位素的应用主要有射线的应用、示踪原子的应用和半衰期的应用. 一、放射性同位素 1.放射性同位素的发现 (1)同位素. 具有相同 数而中子数不同的原子,在元素周期表中处于 位置,因而互称同位素. (2)人工放射性同位素的发现. 质子 (3)放射性同位素. 具有 的同位素,叫作放射性同位素. 同一 正 放射性 2.放射性同位素的应用 (1)射线的应用. 利用γ射线的 可以检查金属内部的缺陷;将放射源放在容易产生静电的地方,放射性物质放出的α射线、β射线可以使空气分子 变成导电气体,从而把聚集的静电引入地下.在农业上,利用射线可以防治害虫和培育良种.在医疗上,利用射线可以治疗疾病和消毒灭菌. (2)示踪原子的应用. 由于放射性元素能放出某种射线,因此可用探测仪器对它们进行 显示.这种用途的放射性同位素叫作示踪原子. (3)半衰期的应用. 在地质和考古工作中,可利用放射性衰变的 来推断地层或古代文物的年代. 穿透性 电离 踪迹 半衰期 3.射线的危害及防护 (1)危害. 射线对物体具有不同的 能力和 能力,从而使物体或机体发生一些物理、化学或生物变化.如果人体长时间受到大剂量的射线照射,就会使细胞、组织、器官受到损伤,破坏人体DNA分子结构,有时甚至会引发癌变,或者造成下一代遗传上的缺陷;过度照射时,人常常会出现头痛、四肢无力、贫血等多种症状,重者甚至死亡. (2)防护. 放射性防护可分成 防护和 防护. ①内照射防护的基本原则是尽可能地 放射性物质进入人体的各种途径. ②外照射防护通常采用下列三种方式防护. a. 受照射时间. b. 与辐射源间的距离. c. 射线. 穿透 电离 内照射 外照射 隔断 缩短 增大 屏蔽 核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,不会产生加重地球温室效应的二氧化碳,而且核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,在能源危机日益严重的今天,核能的利用对解决能源紧缺问题起着重要作用.请查阅资料,简单说一说核能发电利用的基本原理. 答案:核裂变. 二、裂变和聚变 1.核裂变与链式反应 (1)核裂变与核聚变. ①核裂变. 一个重核 成两个较轻的核时,会释放出能量,我们把这种核反应叫作核裂变. ②核聚变. 两个轻核聚合成一个较重的核时,也会释放出 ,我们把这种核反应叫作核聚变. (2)链式反应. 为了使裂变产生的能量可以被利用,必须让一个原子核的裂变引发 原子核发生裂变,让核裂变过程 持续下去,源源不断地将 释放出来.这样的核反应叫作链式反应. 分裂 能量 其他 自己 核能 (3)铀核裂变. 用中子轰击铀核时,铀核发生裂变,其产物是多种多样的,其中一种典型的反应是 临界 (4)链式反应的条件. 能够发生链式反应的铀块最小体积叫作它的 体积.如果铀235的体积超过了它的 体积,只要有中子进入铀块,就会立即引起铀核的链式反应. 2.核聚变及受控热核反应 (1)核聚变的实例: 临界 (2)核聚变的条件. ①轻原子核的距离必须接近到 m ,也就是接近到核力能够发生作用的范围. ②需要把原子核加热到很高的 ,使原子核具有很大的动能,因此核聚变又叫作 .反应. (3)受控热核反应. 如果热核反应所释放的巨大能量不是以爆炸的形式释放,而是在 控制下逐渐地释放出来并加以利用(例如发电),这被称为受控热核反应. 3.核能利用 (1)核反应堆. 为了人工控制链式反应的 ,使核能 地释放出来,人们制成了核反应堆. ①慢化剂.