第二十二章 第2节 核能-【教材解读】2023秋九年级全一册初三物理（人教版)

第二十二章　能源与可持续发展 １８３　 0    0 第２节　核能 知识点一　核能 １．原子的结构 原子 原子核(带正电) 质子(带正电) 中子(不带电){ 电子(带负电) { 质子比电子的质量大得多,中子和质子的质量几乎相 同,原子核几乎集中了原子的全部质量. ２．核能   (１)概念:质量较大的原子核发生分裂或者质量较小 的原子核相互结合时,释放出的能量,称为核能. (２)说明 ①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,一旦原子核分裂或结合,就会释放出大量 的能量. ②核能属于一次能源,也属于新能源,利用核能是解 决能源危机的重要出路之一. ③释放核能的方式有两种:核裂变和核聚变. 题型:对原子结构和核能的理解 【例１】关于原子、原子核和核能,下列说法错误的是 (　　) A．原子核由质子和中子组成 B．原子由原子核和电子构成 C．核能是原子核在转变过程中所释放的能量 D．核能是我国当前利用的最主要能源 思路分析 原子是由原子核和电子构成的,原子核是由 质子和中子组成的;只有当原子核发生改变———分裂 或相互结合时才伴随巨大的能量变化;化石能源是我 国目前使用的最主要的能源. 答案 D .4 类比法理解原子的核式结构 如图所示,原子的核式结 构与太阳系类似:太阳系的中 心是太阳,其他行星围绕太阳 运行;原子的中心是原子核, 在原子核的周围有一定数目 的电子在绕核运动. 太阳系 原子结构示意图 １．下列关于核能的说法正确 的是 (　　) A．核能是电子绕原子核运 动时的动能 B．核能是原子核的内能 C．核能是原子核发生分裂 或结合时释放的能量 D．核 能 是 原 子 核 内 的 化 学能 ２．人类向物质世界两极进军 的脚 步 一 刻 也 没 有 停 止. １８９７年人们首先发现了电 子,进而认识到原子由原子 物理　九年级　下册 １８４　 0    0 核和　　　　组成,原子核 由　　　　和　　　　组 成,　　　　带正电. .4 类比法理解链式反应 将火 柴 搭 成 如 图 所 示的结构,点燃第一根火 柴 后,观 察 所 发 生 的 现 象.通 过 实 验 可 以 观 察 到,点 燃 第 一 根 火 柴 后, 会引燃两根火柴,接着会 引燃 四 根 火 柴 􀆺􀆺 链 式 反应与此相似. *"') 核污染和核辐射 核污染主要指核 物 质 泄 漏后的遗留物对环境的破坏, 包括核辐射、原子尘埃等本身 引起的污染,还有这些物质对 环境污染后带来的次生污染. 核污染主要来源有核武器试 验、使用,核电站泄漏,工业或 医疗上使用的核物质丢失等. 核辐射是伴随核 能 释 放 产生的一种微观粒子流,包含 α、β、γ三种射线,在辐射强度 高的场合,都会有如图所示的 警示标志. 知识点二　裂变 １．裂变 (１)概念:物理学中,把质量较大的原子核分裂成质量 较小的原子核,释放出核能的反应称为裂变. (２)说明:原子核在裂变时,能够释放出巨大的能量. 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. ２．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,使其他铀核发生裂变􀆺􀆺于是就导致一系列铀 核持续裂变,并释放出大量的核能. ３．裂变的应用 (１)核电站 ①核反应堆:控制链式反应的速度,使核能能够缓慢、 平稳地释放的装置.核反应堆是核电站的核心设备, 它以铀为燃料. ②核电站的工作原理:核反应堆中放出的核能先转化 为高温蒸汽的内能,再通过蒸汽轮机转化为机械能, 最后通过发电机转化为电能. ③能量转化: ④核电站的特点 a．消耗的燃料少,产生的能量巨大,可大大减少燃料的 运输成本,特别适合缺少能源的区域. 第二十二章　能源与可持续发展 １８５　 0    0 b．产生的废渣少,对大气基本无污染. c．核反应会产生危害极大的射线,因而要采取严格的 安全措施和安全标准. (２)原子弹 链式反应如果不加控制,大量原子核就会在一瞬间发 生裂变,释放出极大的能量,原子弹就是根据这个原 理制成的. 题型:裂变及其应用 【例２】核电站发电流程如图所示,其能量转化过程为: 核能→内能→　　　　能→电能. 思路分析 核电站中能量转化的过程:核反应堆把核能 转化为水的内能,得到高温的水蒸气;水蒸气推动汽 轮机转动,把内能又转化为机械能;汽轮机再带动发 电机发电,得到电能. 答案 机械 知识点三　聚变 １．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,会释 放出巨大的核能,这就是聚变,也称为