第二十二章第2节 核能 --2024-2025学年人教版物理九年级下学期

新课教学 持之以恒海可移 脚踏实地山让路 1945年8月6日和8月9日，为了敦促日本投降，美国将两颗外号为“小男孩”和“胖子”的原子弹，分别投到日本的广岛和长崎，原子弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。 你知道核能的巨大能量是怎样产生的吗？人类是如何有效地控制和利用核能的？ 长崎原子弹爆炸时的情景 课题 核能 持之以恒海可移 脚踏实地山让路 新课教学 持之以恒海可移 脚踏实地山让路 原子弹这么巨大的能量是如何产生的呢？ 原子核 （正） 核外电子 （负） 质子（正） 中子（不带电） 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，原子的质量几乎全部集中在原子核上。 新课教学 持之以恒海可移 脚踏实地山让路 质子和中子依靠强大的 紧密地结合在一起， 要使它们分裂或结合都是极其困难的。 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，释放出的能量，就是核能。 一、核 能 获得核能的途径 (重核）裂变 (轻核）聚变 核力 因此原子核是非常牢固的。 但原子核一旦发生分裂或相互结合，可能就会释放出惊人的能量。 裂变： 用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核，典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。 1946-1948年我国物理学家钱三强夫妇从实验中观察到铀核的3分裂和4分裂现象。 　　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？ 链式反应 　　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。 核电站 　　 核电站就是利用核反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。反应堆是核电站的关键设备，链式裂变反应就在其中进行。 秦山核电站三期工程 核电站 思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能→内能→机械能→电能 我国第一座自行设计建造的核电站 ——秦山核电站 大亚湾核电站 1 原子弹： 链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产生毁灭性的破坏力。 1 原子弹爆炸时产生的蘑菇云 1 轻核结合成质量较大的核的过程叫核的聚变。要发生聚变反应必须让轻核之间的距离达到10-15米。 聚变： 常见的聚变形式： 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核： 发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。 大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。 1 在太阳内部，氢核在极高温度下聚变成氦核，在这过程中释放出巨大的能量。不过这种聚变过程，不是一次反应就能完成的，要经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦核。太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率，向宇宙空间辐射能量的。 1 1 氢弹爆炸产生的蘑菇云 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 人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为下列关于原子弹和核电站的说法正确的是(　 　) A．原子弹是利用核裂变，核电站是利用核聚变 B．原子弹是利用核聚变，核电站是利用核裂变 C．原子弹对聚变的链式反应速度不加控制 D．核电站控制裂变的链式反应速度 D 1．关于原子核的组成，下列说法中正确的是 (　 　) A．原子核是由质子和电子组成的 B．原子核是由质子和中子组成的 C．原子核是由中子和电子组成的 D．原子核是由质子、中子和电子组成的 当 堂 测 评 B 2．下列关于核能的说法错误的是 (　 　) A．核电站是利用核能来发电的 B．核反应堆中发生的是链式反应 C．核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害 D．核废料不会对环境造成污染 D 3.关于核电站里能量的转化过程，说法正 确的是（ ） A.原子核能 核能 电能 B.原子核能 内能 C.原子核能 内能 机械能 电能 D.原子核能 内能 电能 C 4.关于核能的下列说法中，不正确的是（    ）  A．核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量 来发电的 B．如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内 就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸 C．氢弹是利用轻核聚变制成的武器 D．原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器 5.用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核反应是（ ） A.分解反应 B.链式反应 C.裂变 D.热核反应 D D 7.经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：___________和_____________。 8.为了有效、和平利用核裂变时所产生的能量，科学家们研制成了_______________，从而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行。核裂变除了可以用于发电外，在军事上还可以做成威力强大的______________。 9.核电站的核心设备是_____________，它是 以_____________为燃料。 1 核能 裂变 聚变 原子弹 核反应堆 氢弹 课堂小结 $$