22.2 新能源的发展-【七彩课堂】2025-2026学年九年级物理下册同步课件（人教版）

null 第二十二章 能源与可持续发展 第2节 新能源的发展 人教版 物理 九年级 下册 22.2 新能源的发展/ 1 我国第一颗原子弹爆炸时的情景 我国第一颗氢弹爆炸时的情景 氢弹和原子弹能量来源于哪里？它们的原理相同吗？ 导入新知 22.2 新能源的发展/ 1.了解核能、裂变、聚变，知道核能的优点和可能带来的环境问题，了解我国和世界核能利用新进展。  2.知道太阳能等其他新能源的开发和利用。认识科学技术对于人类生活的影响有两面性。 素养目标 22.2 新能源的发展/ 原子核（正） 核外电子（负） 质子（正） 中子（不带电） 知识点 1 核能 探究新知 22.2 新能源的发展/ 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 探究新知 22.2 新能源的发展/ 裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程。 知识点 2 裂 变 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。 1kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000t煤完全燃烧时释放的能量。 点击图片演示核裂变 探究新知 22.2 新能源的发展/ 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 探究新知 22.2 新能源的发展/ 当中子轰击铀核时，铀核发生裂变，释放大量核能的同时产生出几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核，使它们也发生裂变。由此，链式裂变就是铀核持续裂变的现象。 链式反应 点击图片演示链式反应 探究新知 22.2 新能源的发展/ 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。 核能→内能→机械能→电能 核能的和平利用——核电站 1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。 探究新知 22.2 新能源的发展/ 核反应堆 水在核反应堆中心循环流动，吸收在核反应中产生的热量，并将这部分内能传递给蒸汽发生器内的水。 吸收了热量的水汽化变成蒸汽。 核能发电的原理 蒸汽推动发电机运转，将发电机的机械能转化为电能。 探究新知 22.2 新能源的发展/ 不造成空气污染 不排放CO2 消耗核能源少 发电成本低 产生放射性废料 排热量大 建厂成本大 核泄漏污染大 核能发电的利弊 核能发电的优点 核能发电的弊端 探究新知 22.2 新能源的发展/ 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。 原子弹 探究新知 22.2 新能源的发展/ 1. 为缓解电力紧张的状况，我省正在加快核电站的相关建设，下列说法正确的是（ ） A．核电站将核能最终转化为电能 B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变 C．核能发电使用的燃料是天然气 D．核电站利用的核能属于可再生能源 A 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 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，也会释放大量核能。这一过程就是聚变，也称为热核反应。 能量 聚变 知识点3 聚 变 探究新知 22.2 新能源的发展/ 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。 探究新知 22.2 新能源的发展/ 核燃料的安全循环使用和处理 核电站的核废料具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带。 探究新知 22.2 新能源的发展/ 第一道屏障是锆-4合金的燃料包壳，它把核燃料及其裂变产物封闭起来。 核电站实施纵深防御、多重保护、多样性的设计原则，确保核安全。以秦山核电站为例，它有三道屏障，用于防止放射性物质的外泄。 第二道屏障是壁厚为175毫米钢板制成的反应堆压力容器以及相应的管道设施，它把反应堆冷却剂包容在里面，防止有放射性的反应堆冷却剂外泄。 第三道屏障是反应堆安全壳，它是高72.5米、外径38米、厚1米的钢筋混凝土制成的圆柱形建筑，内衬6毫米的钢板。安全壳也能抵御外部破坏。 核废料处理 探究新知 22.2 新能源的发展/ 2. 下列关于原子核聚变的说法不正确的是（ ） A．任何两个原子核都可以发生聚变 B．原子核必须在超高温下才能发生聚变 C．大量的氢原子核聚变时释放出惊人的能量 D．目前人类还不能有效地控制原子核聚变 A 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的“核能火炉”。 太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心温度高达1 500万摄氏度。 太阳表面温度约6 000 ℃，太阳至今已经稳定地“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50亿年。 知识点 4 太阳——巨大的“核能火炉” 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。 太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活，也无法离开阳光。 太阳能是地球上最基本的能源。 无论是生物质能、风能，还是水力、温差和潮汐能，归根结底都是太阳能的转化形式。矿物燃料蕴藏的能量，也是来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能。 太阳是人类能源的宝库 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 今天我们开采化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接收的太阳能。 远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的化学能。 经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海底。经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。 化石能源的形成 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质，把太阳能转化为内能。 太阳能的利用——光热转化 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 太阳能电池可以将太阳能转变为电能；在航空、航天、交通、通信等领域中有较为广泛的应用。 太阳能的利用——光电转化 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 热水 冷水 水箱 集热器 太阳光 集热器的原理 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 集热塔加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电。 太阳能热发电站 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 定日镜追着太阳转，反射阳光。 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 太阳能技术的优缺点 能源易获取 不排放CO2 能源量大 可持续性强 能源分散 受自然条件限制 转化效率低 成本较高 太阳能技术的优点 太阳能技术的缺点 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 3. 下列关于太阳能的说法，错误的是（　　） A．太阳能是一次能源 B．太阳能是由核聚变产生的 C．当前我国能源消费以直接利用太阳能为主 D．太阳能清洁，无污染 C 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 连接中考 1.（内江中考）关于核聚变，下列说法正确的是（　） A．原子核必须在超高温下才能发生聚变 B．任何两个原子核都可以发生聚变 C．原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变 D．目前人类已经建成核电站，利用核聚变发电 自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变，不是任意的原子核就能发生核聚变 √ × 核裂变 核裂变 × × A 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 连接中考 2.（2025·连云港）如图所示为谋核电站的发电流程图，关于核电站发电的过程，下列说法正确的是（ ） A.核反应堆中，发生的核裂变 B.核反应堆中，将核能转化为电能 C.汽轮机工作时，将内能转化为电能 D.发电机工作时，将内能转化为电能 A 内能 机械能 机械能 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 连接中考 3.（2024·武汉）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声， 又可以提供电能，比传统的声屏 障设备更节能环保。（q无烟煤= 3.4×107J/kg） 巩固练习 22.2 新能源的发展/ （1）“光伏声屏障”是通过 阻断噪声 的方式来控制噪声的。 （2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为 。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105kW·h，相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。 传播 电能 1.8×104 巩固练习 22.2 新能源的发展/ 1.核能是________________发生变化的过程中释放出的能量，它又叫______能。获得核能的两条途径是__________和__________。 2.核电站是利用_____________________________的能量来发电的。核电站的核心是__________，它的优点是只需消耗很少_______，就可以产生大量的____能。 轻核聚变 原子 原子核内部结构 重核裂变 原子核裂变的链式反应所产生 燃料 核反应堆 电 基础巩固题 课堂检测 22.2 新能源的发展/ 3. 下列关于核能说法正确的是（　　） A．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的 B．核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在 人烟稀少的地方 C．核反应堆可将核能直接转化成电能 D．我国已建成可控核聚变反应堆 B 基础巩固题 课堂检测 22.2 新能源的发展/ 4.哈密熔盐塔式光热发电站利用太阳能发电，太阳能源于（ ） A.可控链式反应 B.不可控链式反应 C.可控热核反应 D.不可控热核反应 D 基础巩固题 5.如图所示的情况会发生在下列哪种场景（ ） A.可控核聚变实验 B.核电站 C.摩擦生电 D.化石燃料燃烧 B 课堂检测 22.2 新能源的发展/ 阅读材料，回答问题。 在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高的重视。如今美国电力的21%是来自核电站。核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机，蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。 请在下面的空格中填上适当的内容： （1）发电机发电时是让线圈在_________中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为_____________现象。 （2）核电站所需的核能是利用原子核_________（选填“裂变”或“聚变”）所产生的。 （3）核电站的核废料具有__________性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带。在开发新能源时，如何保护环境是人类面临的一大课题。 磁场 电磁感应 裂变 放射 能力提升题 探究新知 22.2 新能源的发展/ （2025·佛山一模）“追星揽月，牧星苍穹”，2024年2月 24日，我国新一代载人登月任务中使用的载人飞船命名为 “梦舟”，月面着陆器命名为“揽月”，计划2030年前实 现中国人首次登陆月球。请运用有关的物理知识，完成下 列问题。 （1）月球上的氦-3储量丰富，如图所示的是氦-3的原子 模型示意图，A带 电，B是质子，带 电， C是 。 （2）氦-3与氚进行核聚变反应时，能够释放出巨大能量，其原理与 （选填“氢弹”或“原子弹”）相似。核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。很乐观发电是将很核能最终转化为 能。 负 能力提升题 正 中子 氢弹 不可再生 电 探究新知 22.2 新能源的发展/ （3）飞船与着陆器在环月轨道交会对接后，相对 （选填“静止”或“运动”）。着陆前，着陆器自由下落的过程中，着陆器势能 ，动能 （ 以上两空均选填“增大”或“减小”）。 （4）航天员与嗲面指挥部之间的通信是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）进行的。“揽月”启动发动机，产生高温高压气体乡下喷，从而使“揽月”向上升，说明力的作用是 的，推进剂燃料具有热值 的特点。 能力提升题 静止 减小 增大 电磁波 相互 高 探究新知 22.2 新能源的发展/ 核能 裂变 聚变 原子弹 核反应堆 氢弹 太阳能 目前直接利用太阳能的两种方式： ①用集热器把水等物质加热； ②用太阳能电池把太阳能转化成电能 课堂小结 22.2 新能源的发展/ 39 作业 内容 教材作业 完成课后“练习与应用” 自主安排 配套练习册练习 课后作业 22.2 新能源的发展/ 伴你成长 感谢您的观看 $nullnull