3.7-3.8　核能、能量的转化与守恒-2023-2024学年九年级科学上册同步精讲精练（浙教版）

第3章　能量 3.7-3.8　核能、能量的转化与守恒 【知识必备】 考点一 裂变和聚变 1.核能：原子核在转变过程中所释放出的能量，称为核能。 【注意】核能和内能是两个完全不同的概念，物体的内能再大，它的原子核不发生裂变或聚变，也不能释放出核能。 2.核裂变与核聚变的比较 项目 裂变 聚变 定义 核裂变是质 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 核聚变是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 条件 用中子轰击原子核 超高温 释放核能的大小 巨 大 更加巨大 是否可控制 可利用核反应堆控制链式反应速度 目前，核聚变还不能加以控制 应用 原子弹、核电站 氢弹 【例1】关于核能，下列说法正确的是( ) A.物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能 B.到目前为止，人类获得核能有两种途径，即核裂变和轻核聚变 C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的 D.自然界只有在人为的条件下才会发生聚变 考点二核能的和平利用——核电站 1.核电站 (1)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。 (2)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的。 (3)核电站的能量转化：核能→内能→机械能→电能。 【拓展】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特别适用于缺少能源的区域；③核电站需防止放射性物质泄漏造成的放射性污染，因此必须采用可靠的保护措施，同时要处理好废渣。 【拓展】核泄漏是指大量放射性的物质外泄，会对环境造成严重的破坏，危及动植物的生命，因此核电站的安全应得到高度重视。 2.太阳能 (1)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变。 (2)太阳的巨大能量是内部核聚变产生的。 (3)大部分太阳能以光和热的形式向四周辐射出去。 考点三 放射性 1.定义：把元素具有的能够自发地放出穿透能力很强的射线的能力叫放射性。 【注意】 放射性物质不一定是核反应的产物，许多天然物质也具有放射性，如：镭、钍等。 2.三种主要的放射线 射线 组成 穿透本领 α射线 带正电的高速运动的氦 原子核流 不强，用一张厚纸就能把它挡住 β射线 带负电的高速运动的电子流 较强，能穿透几厘米厚的铝板 γ射线 能量很高的电磁波 很强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 图3-7-1 例2 (2014·浙江丽水中考)2014年5月7日，南京某公司在探伤作业中意外丢失黄豆大小的放射源铱-192，三天后被追回，铱-192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图3-7-1所示可推知，铱-192发出的用于金属内部探伤最有可能的是( ) A.可见光 B.α射线 C.β射线 D.γ射线 解析：γ射线穿透本领很强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土，所以γ射线可以用于金属探伤。 答案：D 第8节能量的转化与守恒 考点一能量的相互转化 1.能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化 (1)太阳能(电磁能)可以转化为植物的化学能、空气的动能、水的内能、电能等。 (2)食物可以转化为人体的内能、电能、机械能等。 (3)火力发电厂的能量转化：煤或天然气的化学能通过燃烧的形式，转化为水的内能、涡轮机的机械能、电能。 【点拨】 判断能的转化类型，关键是弄清哪种形式的能量被消耗(减少)，哪种形式的能量被获得，结果就是减少的能量转化为增加的另一种形式的能量。 2.能量转化的普遍性 各种形式的能量之间的转化是非常普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。 【注意】 要正确区分“转化”和“转移”这两个概念，能量的转化发生在不同种形式的能量之间，能量的转移发生在同种形式的能量之间。 例1 (2014·长沙中考)关于能量的转化和转移，下列说法错误的是( ) A.电池充电，电能转化为化学能 B.暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能 C.电动机工作，电能转化为机械能 D.摩擦生热，机械能转化为内能 解析：暖瓶塞被热气冲开，是暖瓶内空气受热膨胀对瓶塞做功，把内能转化为机械能，故B选项错误，符合题意。 答案：B 考点二能量的转化与守恒定律 1.内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量守恒定律。 2.能量守恒定律的意义：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动还是生命运动，无论是宇宙天体