3.7核能课件---2023-2024学年浙教版科学九年级上册

第3章 能量的转化与守恒 第7节 核能 1 学习目标 1.说出核能的概念及其应用。 2.知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式。 3.了解核电站的工作过程，知道核能的优点和可能带来的问题。 4.了解放射线及其应用。 5.初步建立利用核能的意识，初步建立能源可持续发展的观念。 2 知识点1 核能 1.核能 概念 原子核是可以转变的。原子核在转变过程中所释放出的能量，称为核能 获得途径 原子核的裂变和原子核的聚变 3 2.核裂变 含义 裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象 举例 中子轰击铀 <m></m> ，铀核就会分裂成2个新核，并释放出能量，同时产生几个新的中子，1千克铀全部裂变，释放出的能量超过2 000 吨煤完全燃烧释放的能量 __________________________________________________________________________ 4 链式反应 每个铀核裂变时会产生几个中子，这些中子又 会继续轰击其他铀核，使其他铀核裂变并产生 更多的中子，这样就会导致一系列铀核持续裂 变，产生链式反应，如图所示 应用 （1）快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业，“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。 （2）原子弹、核电站都是根据核裂变的原理制成的。原子弹属于不加控制的链式反应；核电站属于可控制的链式反应 5 3.核聚变 含义 2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。由于核聚变需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应 图示 氘核（核内有1个质子和1个中子）和氚核（核内有1个质子和2个中子）在超高温下聚合成新的原子核——氦核，并释放出1个中子，同时释放巨大的能量 _______________________________________________________________ 6 释放能量情况 质量相同的核燃料，核聚变反应释放的核能比核裂变反应释放的核能要多得多 应用 氢弹是根据核聚变的原理制造的，它的威力比原子弹大得多。太阳的内部在不停地发生这种核聚变，从而向外释放出巨大的能量 7 裂变与聚变的比较 比较 裂变 聚变 定义 较大原子核分裂为较小原子核的过程 质量较小的原子核结合成较大原子核的过程 条件 用中子轰击较大原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 是否可以控制 可利用核反应堆控制链式反应的速度 目前，核聚变反应速度还不能人为控制 应用 原子弹、核电站 氢弹 8 典例1 下列关于核能的说法正确的是( ) C A.核能和煤、石油一样都是常规能源，而不是新能源 B.核能是可再生能源 C.原子核发生裂变和聚变都会释放出巨大的能量 D.氢弹爆炸就是核裂变发生链式反应的结果 9 知识点2 核能的和平利用——核电站 难点 利用核能发电的电站叫核电站。利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向。 1.核电站 核反应堆 可控制地进行核反应的装置，称为核反应堆。核反应堆是核电站的核心部分，它以轴为核燃料 核电站的原理 利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电 10 工作过程 __________________________________________________________________ ①第一回路中的水被泵压入反应堆，在那里加热，然后进入热交换器，把热量传给第二回路的水以后，又被泵压回到反应堆里。②在热交换器内，第二回路的水经加热变成高温高压蒸汽，送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度和压强都降低，进入冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器。高速旋转的汽轮机带动发电机发电 11 核电站的能量转化 核电站的特点 ①消耗燃料少，产生的能量巨大，可以大大减少燃料的运输量；②特别适用于缺少化石能源和水力资源的地区；③建设成本较高，技术含量高，但原料成本相对偏低；④核电站需防止放射性物质泄漏，以免造成放射性污染，因此必须采用可靠的保护措施，同时要处理好废渣 12 2.核能的和平利用 人们虽然能够控制裂变反应的速度，但还没有找到实用的控制核聚变反应的方式，直到现在人类还不能和平利用核聚变的能量。科学家一直致力于探索核聚变的控制途径。受控的核聚变能够为人类提供几乎取之不尽的理想洁净的能量，人类一旦能够稳定地获取核聚变能，将不再有“能源危机”。 13 典例2 &1& 2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”核电机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应