22.2 核能 --2023-2024学年人教版物理九年级

第2节 核能 1 1．了解核能的由来，知道核能的优点和可能带来的问题 2．了解原子、原子核的结构 3．了解核裂变和核聚变 学习目标 核 能 第 ‹#› 页 2 核能 核 能 原子结构 H2O分子 以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成 第 ‹#› 页 3 核 能 H 原子由原子核和核外电子组成。 （1）氢原子由原子核和一个核外电子组成。 原子核有一个质子，质子带正电荷，核外电子带负电荷。二者电荷量相同。 核能 第 ‹#› 页 4 核 能 O （2） 氧原子由原子核和八个核外电子组成。 原子核有八个质子和八个中子，由于中子不带电，所以正负电荷量仍然相同。 核能 第 ‹#› 页 5 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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。 　　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。 核能 第 ‹#› 页 6 关于核能，下列说法中正确的是( ) A.核能是核裂变时释放的能源 B.核能的优点是安全、清洁、无废料 C.人类还没有完全掌握人工控制核聚变技术 D.原子弹具有巨大的爆炸破坏性，无其他危害 针对练习 C 核 能 第 ‹#› 页 7 裂变 核 能 1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。 1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。 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？ 发生裂变的条件 第 ‹#› 页 8 链式反应 核 能 那么，地球上的能源是否是无尽的呢？ 将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？ 　　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。 第 ‹#› 页 9 核电站利用核能发电 核 能 　　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。 　　1942年，人类利用核反应堆第一次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，核电发电量接近全球发电量的1/5。 第 ‹#› 页 10 核能 核 能 　　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。 第 ‹#› 页 11 为缓解电力紧张的状况，开发利用新能源，我国陆续建成了一些核电站.关于核电站，下列说法正确的是( ) A.核电站产生的核废料对环境无污染，可以随意处置 B.核反应堆中发生的是不可控制的核裂变 C.核电站使用的核燃料是石油或天然气 D.核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能 针对练习 D 核 能 第 ‹#› 页 12 聚变 核 能 将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。 氘 氚 氦核 中子 　　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。 能量 聚变 第 ‹#› 页 13 核 能 　　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。 　　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。 聚变 第 ‹#› 页 14 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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。 裂 变 聚 变 链式反应 核电站利用核能发电 氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，并释放大量核能。这一过程就是聚变。 核 能 课堂小结 核 能 第 ‹#› 页 15 1.关于原子、原子核和核能，表述正确的是( ) A.原子由质子和电子组成 B.原子核由质子和中子组成 C.核能清洁无污染，利用核能有利无害 D.核能是我国当前利用的最主要能源 B 巩固练习 核 能 第 ‹#› 页 16 巩固练习 2.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 核 能 第 ‹#› 页 17 巩固练习 3.如图所示为核电站发电流程图.下列说法不正确的是( ) A.核能是一次能源 B.蒸汽轮机的效率总是小于1 C.蒸汽轮机将核能转化为机械能