22.2 核能 课件 2022-2023学年人教版九年级物理全一册

第二十二章 能源与可持续发展 第2节 核能 1 学习目标 难点 3.了解核裂变、核聚变。 1.了解原子、原子核的结构。 重点 2.知道核能的优点和可能带来的问题，了解我国和世界核能利用新进展。 知识讲解 新课引入 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 重点 2 核能 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 带负电的电子 原子核 分子是由原子构成的，原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外运动。 3 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 核能 带负电的电子 原子核 带正电的质子 不带电的中子 原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟电子电荷量相等，中子不带电。 4 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 核能 带负电的电子 原子核 带正电的质子 不带电的中子 质子的质量大约是电子的1836倍，质子和中子的质量几乎相同。 5 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 核能 带负电的电子 原子核 带正电的质子 不带电的中子 质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。 6 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 核能 质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。 但是，一旦质量较大的原子核发生分裂，或是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。 质量较大的原子核发生分裂 质量较小的原子核相互结合 7 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 裂变 1.核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。 铀核的裂变 1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。 8 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 思考与讨论 用中子轰击铀核，铀核才会发生裂变，放出能量。这就好比用火柴点燃木材，木材才能燃烧。假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止了。那么，怎样才能使裂变继续下去呢？ 我们将火柴搭成右图所示的结构，想像你在点燃第一根火柴后，会发生什么情况。 其实，火柴所发生的情况与裂变中的链式反应很像。 9 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 裂变 链式反应示意图 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…… 中子 铀核 10 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 裂变 链式反应示意图 于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。 中子 铀核 11 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 裂变 链式反应示意图 2.这种由重核裂变产生的中子使核裂变反应一代接一代继续下去的过程，就是裂变中的链式反应。 中子 铀核 12 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 模拟链式反应 13 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 裂变 核电站中的反应堆 核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆。核电站利用反应堆产生的内能，通过蒸汽轮机做功，带动发电机发电。1942 年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。 14 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 裂变 核电站中的反应堆 当时的核反应堆的功率非常小，大约需要260座这样的反应堆才能点亮一只40W的灯泡。然而，这是人类利用核能的关键一步。今天，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。 15 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 中国核电建设 16 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 裂变 原子弹爆炸 核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的。链式反应如果不加以控制，大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。原子弹爆炸时发生的链式反应，是不加控制的。 17 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 裂变 原子弹爆炸 在人类实现可控核裂变大约三年后，即在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。 18 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 新课引入 课堂小结 布置作业 聚变 如果将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能。 氘核、氚核在超高温