假期辅导讲义：18.2 核能-2023-2024学年苏科版物理j九年级下册

18.2 核能 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 《望庐山瀑布》 【作者】李白【朝代】唐 日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川。 飞流直下三千尺，疑是银河落九天。 望庐山瀑布,博士物理,2分钟 这首《望庐山瀑布》是诗人李白五十岁左右隐居庐山时写的一首风景诗。这首诗形象地描绘了庐山瀑布雄奇壮丽的景色，反映了诗人对祖国大好河山的无限热爱。水从高处流下蕴含着巨大的能源水能，我国的三峡水电站，就是利用大坝抬高水位增加水的重力势能来发电的。 在上一节课中我们了解到水能是一种常规能源，随着科技的进步，像核能、太阳能等一些新能源逐渐被使用，今天我们就来学习初中物理第十八章第二节《核能》： 1原子和原子核 在前面的学习中，我们已经了解了原子的核式结构模型，如下图： 1原子的组成 原子是由原子核和核外电子组成，原子核带正电荷，电子带负电荷。 2原子核的组成 原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电，质子、中子依靠强大的合力紧密的结合在一起，原子核十分牢固。 质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，释放出的惊人能量叫做核能。 2核能 1概念 在物理学中，由于原子核的变化而释放的巨大能量叫核能，原子核变化的方式主要有两种，分别为裂变和聚变。 ①裂变：1939年科学家发现用中子轰击铀时，铀原子核可以分裂成质量大致相等的两个原子核。我们把这种质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量的原子核的过程，叫做裂变，裂变的过程同时释放出巨大的能量。 ②链式反应：如果发生裂变的原子核附近有足够多的原子核，裂变将不断自行地继续下去，就像发生雪崩一样，使千千万万个原子核在极短的时间内相继分裂，这种现象叫做链式反应。 如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会引起大量的铀核发生裂变，并释放出巨大的核能，发生猛烈的爆炸。原子弹就是利用这种不可控核裂变原理制成的。 原子弹爆炸 ③聚变：科学家们在对核反应的研究中还发现，两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做聚变。 ④热核反应：由于聚变必须在极高的温度和压强下进行，所以也叫热核反应。例如把一个氘核（质量数为2的氢核）和一个氚核（质量数为3的氢核）在高温、高压的环境下结合成一个氦核时，就会释放出核能。 热核反应 氢弹就是利用这个原理制成的，其威力比原子弹要大得多，氢弹爆炸后也会升起蘑菇云，比原子弹的威力要大几十倍。 氢弹爆炸 值得注意的是人们现在还不能像控制裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变反应，和平利用聚变释放的核能，但是由于核聚变可以释放比裂变更大的核能，而且不像裂变那样会产生较大的放射性污染，其原料氘和氚等又比铀丰富得多，因此控制聚变反应是一个非常吸引人的课题。 2核能获得的途径 ①原子核的核裂变：核电站 ②原子核的核聚变：太阳能的利用，太阳表核发生核聚变，辐射出大量的能量。 3核电站 1原理 原子核的裂变可以产生巨大的核能，如果我们能够控制裂变链式反应的速度，使核能缓慢地、平稳地释放出来，就能够代替化石燃料，进行和平利用。 核电站原理图 2核反应堆 能够缓慢地、平稳地释放裂变产生的核能的装置叫做核反应堆。人们已经成功地生产出各种规格的核反应堆，它是核潜艇、核动力破冰船、核电站等设施的核心部件。 我国已经建成了浙江秦山、广东大亚湾、广东岭澳及江苏田湾核电站，都是利用重原子核裂变释放的能量发电。 秦山核电站 3核电站的优缺点 核电站具有的消耗的燃料少、运输量小、成本低、功率大的特点，但需防止放射性物质泄漏，避免放射性污染，确保安全。 典型例题:关于原子核、核能，下列说法正确的是（       ） A、原子核由质子和电子组成 B、原子核是由中子和电子组成 C、核电站利用核裂变获得核能 D、核能是可再生能源 【答案】C 【解析】原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子组成的选项A、B是错误的；获取核能的方式有核裂变和核聚变两种，核电站利用核裂变获得核能的，选项C是正确的；核能在使用过程中，不能短时间内获得补充，是不可再生能源，选项D是错误的。故本正确选项是C。 【考点】原子的组成，核能。 4考题再现 习题1:在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有_____。核反应堆是通过可控_____（选填“裂变”或“聚变”）反应释放核能的设备。 习题2:核电站利用核能发电，核能属于　   　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站发生重大事故时，为降低核安全周围的温度，用水对其冷却，因为水的　    　较大． 习题3：发电机的工作原理是　    　，它能将 　能转化为　  　能，田湾核电站是利用核　   产生的能量发电的（选填“裂变”或“聚变”）． 习题4:信息技术高速发展的今天，通过手机扫描二维码进入相关公众网页，已成为人们获取信息的一种方法．手机扫描二维码是一种短距离通信的无线电技术，它是利用　   　来传递信息的．核电站是利用原子核发生裂变时，释放出的　   　能来发电的． 习题5：大亚湾核电厂是中国大陆第一座大型商用核电厂。大亚湾核电站基地六台机组年发电能力近450亿千瓦时，80%销往香港，20%销往广东。 （1）核电站是利用      能来发电的，其能量是原子核发生了核      （选填“裂变”或“聚变”）； （2）为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用         的方法来改变内能的； （3）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭．6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量为       ？（煤炭的热值为3×107J／kg）． （4）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起．下列说法中需要改正的是      ． A．尽可能用太阳能热水器代替电热水器 B．养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯 C．用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站 D．及时将生活垃圾，废电池装在一起丢入垃圾箱 1 学科网（北京）股份有限公司 $$