18.2 核能--2021-2022学年九年级物理下册知识点和分类专题练习同步教案（苏科版）

第十八章 能源与可持续发展 18.2 核能 1. 了解核裂变和核聚变； 2. 了解核能的优点和可能带来的问题。 · 核能 定义：当原子核发生变化时，可能释放出惊人的能量，称为核能。 特点： ① 核能十分巨大，能极大地补充人类能源的不足，使用核能大大地节约了常规能源； ② 核能能够解决能源分布不平衡的问题。 缺点：① 不可再生；② 核燃料产生核辐射，使用不当会对地球上的生物造成伤害。 · 核裂变和核聚变 (1) 核裂变 定义：用中子轰击质量较大的铀原子核，使其分裂成两个或两个以上中等质量的原子核，同时释放出大量的能量，这就是核裂变。 应用：原子弹、核电站。 链式反应：用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是链式反应。 (2) 核聚变 定义：某些轻核（质量很小），如氘和氚，在超高温下结合成一个新核，同时释放出大量的能量，这就是核聚变，有时把核聚变也称为热核反应。 应用：氢弹。 (3) 核电站 核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆中的链式反应是加以控制的，是在控制下缓慢、平稳释放核能的。 核能发电优缺点：核电站具有消耗的燃料少，运输量小，成本低，功率大，不排放烟尘和有害气体等特点。但会产生放射性污染，须防止放射性物质泄漏，确保安全。 考点一 核聚变 1．如图所示，中国“人造太阳”﹣﹣大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 　聚变　（填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为 　内能　，从而获得上亿度的高温。 【分析】（1）太阳内部进行着核聚变，由氢原子核聚变成氦原子核，释放出核能； （2）东方超环的反应原理与太阳类似，能量转化是原子核能转化为内能。 【解答】解： 东方超环的反应原理与太阳类似，通过核聚变释放巨大的核能，此过程中能量转化是，原子核能转化为内能。 故答案为：聚变；内能。 【点评】本题考查核能的利用和发展，难度不大，要熟记这些知识。 2．科学研究表明，太阳能来自于太阳内部的　核聚变　（选填“核裂变”或“核聚变”），煤、石油、天然气属于　不可再生　能源（选填“可再生”或“不可再生”）。 【分析】太阳的能量来自于它内部发生的核聚变； 能够从自然界中源源不断地得到的能源叫可再生能源；使用后不能在短期内从自然界中源源不断地得到的能源叫不可再生能源。 【解答】解： 由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应； 煤、石油、天然气，使用后不能在短期内从自然界中源源不断地得到，因此它们都属于不可再生能源。 故答案为：核聚变；不可再生。 【点评】本题考查了太阳的能量来自于核聚变、可再生能源和不可再生能源的区分，比较简单。 3．“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”，它主要是让含有质子和 　中子　的氢原子核在超高温下发生 　聚变　（选填“裂变”或“聚变”），从而获得巨大核能的研究装置。这与 　氢弹　（选填“原子弹”或“氢弹”）获得能量方式相同。 【分析】（1）原子核由质子和中子构成。 （2）原子核发生聚变和裂变时，释放巨大的核能。原子弹利用核的裂变原理，氢弹利用核的聚变原理，太阳每时每刻都发生着核聚变。 【解答】解：氢原子核由质子和中子构成。 氢原子核在超高温下发生聚变，获得巨大核能，与氢弹获得能量方式相同。 故答案为：中子；聚变；氢弹。 【点评】知道原子核的构成，理解核聚变的应用，可解答此题。 4．日本大地震引发的福田核电站核泄漏事故，给周边地区人民的生命安全带来一定威胁，让人类对利用核能发电有了新认识，核电站中核反应堆是利用核_　聚变　（选填”聚变”或“裂变”）反应的；在该事故中，为了降低堆芯的温度，采用了不断往里注水的方法，这是利用了水的　比热容大　特性。 【分析】知道核能发电是利用铀原子核裂变时放出核能。 根据吸收热量的公式Q＝Cm△t，质量相等的甲、乙液体，吸收相同的热量，温度升高的就小，比热容大的，就更适合做冷却液。 【解答】解：核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的； 因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以日本当局不断采取向反应堆空中、地面注水的方法，进行冷却，以免造成更大的核事故。 故答案为：聚变，比热容大。 【点评】本题考查学生对核电站的认识。核能是一种相对较为清洁的能源，而且用料省、运输方便，但核电站产生的核废料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理。 5．2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资料。 （1）质量巨大的天体