18.2 核能课件- 2024-2025学年苏科版物理九年级下册

第二节 核能 第十八章 能源与可持续发展 学习目标 核能 裂变 核电站 知识点 核能 知1－讲 探究新知 1 1. 原子结构 原子 2. 核力 通常情况下，质子、中子依靠强大的核力紧密结合在一起，使得原子核十分牢固. 3. 核能 原子核分裂或结合时释放的能量叫作核能. 核能又叫原子能. 原子核(带正电) 电子(带负电) 质子(带正电) 中子(不带电) 知1－讲 感悟新知 易错提示 核能来源于原子核的变化，与分子的运动情况无关，核能和内能是两种不同形式的能，核能往往以内能形式提供给外界． 感悟新知 知1－练 下列有关核能的说法中正确的是( ) A. 使原子核分裂或结合需要惊人的能量，这些能量叫核能 B. 核能是原子核动能和势能的总和 C. 核能是质子和中子的动能和势能的总和 D. 原子核分裂或结合时释放出的能量就是核能 例 1 5 感悟新知 知1－练 解析：核能是原子核分裂或结合时释放出来的巨大能量，不是使原子核分裂或结合所需要的能量；核能和机械能是两个完全不同的概念. 机械能是宏观物体动能和势能的总和. 答案：D 6 感悟新知 知1－练 1. 关于原子核、核能， 下列说法正确的是( ) A. 夸克是不可再分的最小微粒 B. 原子核由中子和电子组成 C. 自然界核能的储量是有限的 D. 核能是二次能源 C 7 知识点 裂变 知2－讲 感悟新知 2 1. 定义 科学家发现，当用中子轰击铀时，铀原子核(简称“铀核”)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作裂变. 知2－讲 感悟新知 2. 应用 (1)核电站：控制核裂变反应的速度. (2)原子弹：不控制核裂变反应的速度. 知2－讲 感悟新知 3. 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⋯⋯于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，如图所示. 知2－讲 感悟新知 知识拓展 聚变 (1)较轻的原子核结合成较重的原子核， 并释放出巨大能量的过程叫作聚变， 也称为热核反应，如图所示． (2)氢弹和太阳都是发生的核聚变． (3)核聚变释放出巨大的能量，但对环境无放射性污染． 感悟新知 知2－练 关于原子弹和核电站，下列说法不正确的是( ) A. 原子弹和核电站都是利用核裂变原理来工作的 B. 原子弹爆炸时不控制核裂变的速度 C. 原子弹爆炸时控制核裂变的速度 D. 核电站工作时控制核裂变的速度 例2 感悟新知 知2－练 解析：原子弹和核电站都是利用核裂变原理来工作的，但原子弹爆炸时，核裂变的速度不加控制，而核电站工作时，需要控制核裂变的速度. 答案：C 感悟新知 知2－练 2.[中考·日照] 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……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能. 这就是裂变中的__________. 链式反应 14 知识点 核电站 知3－讲 感悟新知 3 1. 核反应堆 核反应堆能对引起核裂变反应的中子数量及能量加以控制，从而使链式反应连续、缓慢地进行，核能得以平稳释放. 核电站就是利用核反应堆提供的能量发电的. 知3－讲 感悟新知 2. 核电站的主要结构 如图3 所示，核电站主要由核反应堆、汽轮机和发电机等组成. 知3－讲 感悟新知 3. 核电站的能量转化 核能 内能 机械能 电能. 知3－讲 感悟新知 关联思考 (1)核反应堆提供的能量通过什么方式变成高温高压的水蒸气的？ 关联结果 核反应堆提供的内能通过热传递生成高温高压的水蒸气送进汽轮机． 知3－讲 感悟新知 (2)汽轮机中水蒸气内能如何变化，通过什么方式变化的？ 关联结果 汽轮机中水蒸气的内能减小，通过水蒸气的膨胀做功，将水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能． 知3－讲 感悟新知 4. 核能发电的特点 优点：(1)消耗的核燃料少；(2)成本低；(3)污染小. 缺点：(1)核能是不可再生能源； (2)核裂变会产生放射性物质. 感悟新知 知3－练 辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目于2022 年11 月1 日正式投运供热，该项目是我国东北地区首个核能供暖项目. 下列关于红沿河核电站的说法正确的是( ) A. 可以利用各种原子核发电 B. 利用核聚变发电 C. 发电后产生的核废料仍然具有放射性 D. 核能能够全部转化为电能而没有损失 例 3 21 感悟新知 知3－练 解析：核电站可利用铀原子核发生核裂变时产生的能量发电，故A、B 说法错误；发电后产生的核废料具有放射性，故C 说法正确；核能在转化为电能的过程中，有一部分转化为内能被损耗，不能全部转化为电能，故D 说法错误. 答案：C 22 感悟新知 知3－练 3.2022 年6 月23 日，东北首座核电站辽宁红沿河核电站正式具备商业运行条件，成为国内在运的最大核电站. 核电站是利用反应堆发生________(填“核裂变”或“核聚变”)发电的，反应堆的“水冷却系统”是利用________ (填“做功”或“热传递”)的方式改变内能的． 核裂变 热传递 23 核能 核能 核聚变 核裂变和链式反应 应用 应用 课堂小结 $$