内容正文:
第二十二章 能源与可持续发展
九年级物理人教版·下册
第2节 核能
授课人:XXXX
1
新课引入
秦山核电站
原子弹蘑菇云
利用核能
学习目标
核能
1.常识性了解核能及核能的获取方式.
2.了解原子核的结构及核能的利用.
3.理解核裂变和核聚变,能正确说出核裂变和核聚变的应用.
新知讲解
一、核能
1.原子结构
原子
核外电子
原子核
若把原子和原子核都看成一个球体,原子半径的数量级为10-10m。原子核半径的数量级为10-15m。打个比方,如果原子的大小跟北京奥运会“鸟巢”体育场一样大,耶么原子核原子核相当于一颗小绿豆。
新知讲解
原子核由质子和中子组成,周围有电子。
2.原子核结构
新知讲解
原子
核外电子(带负电,绕核高速旋转)
原子核
中子(不带电)
质子(带正电)
注意
新知讲解
3.核能
质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。
一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。
强化训练
原子核是由 和 组成的。质子带 电荷,中子 。质子和中子依靠强大的 结合在一起,如果质量较大的原子核分裂或质量较小的原子核相互结合,就有可能释放出惊人的能量,这就是 。
核能
核力
不带电
正
中子
质子
新知讲解
1.裂变
用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使它变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,称为原子核的裂变。
二、裂变
新知讲解
1 kg铀全部裂变,释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。
注意
思考:用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量。
外界中子停止轰击,裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢?
将火柴搭成如图所示结构,点燃第一根火柴后,会发生什么?
新知讲解
2.链式反应
用中子轰击铀235原子核,铀核在分裂时,会释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子又会继续轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应。
新知讲解
3.核电站
核电站的核心设备是核反应堆。
核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
核电站中的反应堆
新知讲解
人类利用核反应堆实现了可控制的铀核裂变。
目前,全世界已经建成了几百座核电站。
新知讲解
核电站工作原理
链式反应如果不加以控制,大量原子核就在一瞬间发生裂变,释放出极大的能量。
在人类实现可控核裂变大约三年后,即1945年,利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。
新知讲解
4.原子弹
强化训练
下列说法不正确的是( )
A.原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能
B.用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能
C.核电站里的链式反应是可以控制的
D.原子弹发生爆炸时发生的链式反应也是可以控制的
D
三、聚变
将质量较小的原子核结合起来,也会释放出巨大的核能。
新知讲解
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,能释放大量核能。这一过程就是聚变。
氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变,可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
新知讲解
可控聚变尚未实现,海水中蕴藏着丰富的氘核,科学家预言,通过可控聚变来利用核能,将有望彻底解决人类能源问题。
新知讲解
强化训练
如图所示的是一种核反应,这种核反应的原理可用于制造( )
A. 原子弹 B. 氢弹 C. 导弹 D. 普通炮弹
B
知识总结
核能
质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能
用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使它变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,称为原子核的裂变。
核电站的核心设备是核反应堆,它是原子核发生链式反应的场所。
原子弹是利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器。
将质量较小的原子核结合起来,能释放大量核能。这一过程就是聚变。
氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
可控聚变尚未实现
目标测试
1. 关于核反应,下列说法正确的是( )
A. 只有裂变才能释放出核能
B. 氢弹爆炸是利用裂变释放出核能
C. 核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的
D. 原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
D
目标测试
2. 关于原子弹和氢弹,下列说法正确的是( )
A. 原子弹就是氢弹
B. 原