《§22-5 核反應 核能》 教學設計

剛才我們研究了核反應中生成新元素和粒子的確定方法及表達形式，下面，我們從能量的角度來分析核反應現象。

<二>核能的釋放及計算

1.核能——核反應中釋放的能量。核能是從哪里來的？

學生閱讀教材后，獨立思考上述問題，教師傾聽、詢問、了解學生提出的各種疑問，然后啟發講解，投影如下內容：

愛因斯坦質能方程：e=mc2中，e表示物體的能量，m表示物體的質量，c表示真空中的光速。

在國際單位制中，e、m、c的單位分別取j、kg和m/s。

計算：1㎏物體對應多少能量？

這一能量相當于一個100萬kw的發電廠三年的發電量!

可見，物體所包含（或具有）的能量是非常巨大的。對此，愛因斯坦說過：“把任何慣性質量理解為能量的一種貯藏，看來要自然得多。”

物體貯藏著巨大的能量是不容置疑的，但是如何使這樣巨大的能量釋放出來？從愛因斯坦質能方程同樣可以得出，物體的能量變化δe與物體的質量變化δm的關系.

?e = ?m c2

?m — 質量虧損：如果在一個核反應中，反應前原子核的總質量m1大于反應后原子核的總質量m2，則?m = m1- m2稱為質量虧損。

?e：表示與△m相當的能量

質量數與質量的區別

質量數：一個      原子質量的    為一個質量數

一個      原子質量的    的大小為1.6606×10-27，稱為

“原子質量單位”，符號為u，即：1 u=1.6606×10-27㎏

計算：1u的質量相當于________mev的能量.(1mev =106 ev , 1ev = 1.6022×10-19j , c = 2.9979×108m/s)

解:

例題：已知質子的質量為1.0067277u，中子的質量為1.008665u.氘核的質量為2.013553u，當質子和中子結合成氘核時，

⑴ 寫出核反應方程；

⑵ 質量虧損；

⑶ 放出多少能量？

解：

⑴

⑵ ?m= 1.007277u + 1.008665u－2.013553u =0.002389u

⑶ δe=0.002389×931.5 mev =2.22 mev

核能的計算步驟：

1、寫出正確的核反應方程。

2、計算核反應前后的質量虧損△m。

3、根據質能方程△e=△m·c2，計算核能。

練習題

氫原子的質量為1.007825u，中子的質量為1.008665u，它們結合成碳12，若已知碳核的質量為12.0000000u；該核反應會放出__________mev的能量。

答：92.163mev

小結

核反應

核  能

原子核的人工轉變

發現質子

發現中子

核反應的規律

質量數守恒

電荷數守恒

質能方程

e = m c2

?e = ?m c2

質量虧損 ——

?m = m1- m2

注意的幾個問題：

①質量數不是質量

②記住以下單位換算關系

1mev=106ev

1ev=1.602 2×10-19j

1u（原子質量單位）=1.6606×10-27kg

③ 1u相當于931.5mev的能量，這是計算核能經常用到的關系。

教學反饋

課后思考：核能的和平利用。

閱讀小材料《中國核電站》

作業：附后面

附:

§22-5 核反應  核能    作業

　　一、選擇題

1.關于核能，下列說法中正確的有[ ]

　　a.核子結合成原子核時，需吸收的能量

　　b.核子結合成原子核時，能放出的能量

　　c.不同的核子結合成原子核時，所需吸收的能量相同

　　d.使一個氘核分解成一個中子和一個質子時，吸收的能量是一個恒定值