高二下册物理《第四篇 微观和宇观世界 第十二章 物质的微观结构 D.重核裂变 链式反应》精品课教案

高二下册物理《第四篇 微观和宇观世界 第十二章 物质的微观结构 D.重核裂变 链式反应》精品课教案

[教学重点和难点]

重点：重核裂变、链式反应及其条件

难点：链式反应及其发生的条件

[教学过程]

一、引入

（提前播放核武器爆炸的短片，引发学生的兴趣）

提问：看了短片第一感觉是什么？——震撼、害怕，再提问两个关于核武器的问题（1）第一个制造出核武器的国家是哪个？在哪一年？

1935年10月，美国开始研制原子弹，到了1945年制造出三颗，其中一颗用于实验，另外两颗于8月6日、9日投向了日本广岛和 长崎 ，有资料记载，当时为了增强杀伤效果原子弹在距地面约600米处爆炸，光广岛市近25万居民中有近20万死伤和失踪，整个广岛几乎夷为平地，这场人类有史以来的巨大灾难以及原子弹的空前杀伤和破坏威力，震惊了世界。

"小男孩"肚子里装有50千克铀235,起爆时释放的能量相当于2万吨TNT炸药爆炸的威力.

事例2、请大家看一幅图片——鼻行类动物

南太平洋的哈伊艾伊群岛上，生息着一种奇妙的 哺乳类 动物，它们的形态如此奇特，远远超出了人们的常识：脑袋朝下，尾巴朝上，倒着走路。这就是“鼻行类动物”。如今这种奇异的 动物 早已因人类的过错而灭绝，1957年美国在南太平洋进行的一次秘密核武器试验让群岛沉入海中，让一种奇妙的哺乳动物——鼻行类也随之消失了。从1941年发现到1957年灭绝，鼻行动物展现在人类眼前仅仅只有短短16年，连一个活标本也没留下。核武器是人类发明的,但它也能消灭人类自己，若不加以控制，如果爆发核战争，下一个灭绝的，就是我们人类自己！

当然任何事物都有两面性，我们一直在讲核武器对人类的威胁，但是请看图片——核电站。

我们刚才向大家来介绍的是关于人们对核能的利用的两个方面，我们现在已经进入核能时代，只有很好的利用核能我们才能有效的解决当前的能源危机。

那么今天这堂课就让我们一起来学习一下有关核能的简单知识。

首先，核能到底是一种什么能？简单讲就是原子核发生变化时释放的能量，叫做核能。

一、核能：原子核结构发生变化时释放的能量，叫做核能。

提问:之前我们已经知道哪两种途径可以使原子核发生转变呢？天然放射现象发现后，人们已经知道原子核衰变过程中伴有大量核能释放，人工转变过程也能释放核能。但是如何把这些能量集中起来使用在相当长的时间里，科学家找不到获取核能的有效方法，直到发现重核的裂变现象，人们才找到了控制和利用核能的途径。

二、重核裂变

提问：你如何从字面意思来理解什么是重核裂变呢？

展示图片——以铀核为例讲解：1939年德国物理学家哈恩和他的助手发现用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，裂变的产物典型的为钡和氪，同时放出2-3个中子。

过程分析：当中子打进铀核后，铀核处于激发状态，此时的原子核称为复合核，复合核中的核子由于激烈运动使核子间距离增大，由于核力是短程力，距离增大核力迅速减小，因而不能克服核子间的静电斥力使核恢复原状，铀核就会分裂成两个甚至多个部分，放出中子，并伴有巨大的能量放出)

定义：重核受到其他粒子（如中子）轰击时裂变成两块质量较轻的核，同时还可能放出中子，这就是重核裂变。

请写出这个核反应方程，也就是裂变方程

重核裂变是获得核能的一个重要途经。我国对于重核裂变的实验研究也取得了一定的成果，物理学家钱三强等人首次从实验中观察到了铀核的三分裂和四分裂现象，（命名按分裂产物的种类），不过这种情况比较少见。