2.4核能（1）学案-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

该初中科学导学案聚焦核能主题，引导学生了解核能的产生，掌握核裂变（链式反应、可控性及原子弹原理）与核聚变（热核反应及氢弹原理）核心知识。通过填空式知识点梳理衔接原子结构前序内容，构建从微观结构到能量释放的学习支架。 资料以结构化梳理与分层习题为特色，结合“人造太阳”等时事案例，帮助学生形成能量转化、物质结构的科学观念，通过辨析核裂变与聚变应用培养推理论证的科学思维，提升联系实际的探究实践能力。

浙教版九上§2.4 核能（1）学案 姓名 [学习目标] 1、了解核能; 2、了解核裂变和链式反应; 3、了解核聚变和热核反应; 4、了解核裂变的可控性; 5、了解原子弹爆炸与核裂变的关系。 一、知识点梳理： 知识点1、核能 1、原子核由质子和中子通过强大的 结合而成的; 2、核能：当质量较大的 发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出 能; 3、核能是从 释放出来的，它比物质在化学反应中所释放出的化学能要 得多。 知识点2、核裂变 1、 核裂变：质量较 的原子核在 轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。例如，用 轰击铀-235原子核，可以使铀核 为氪核和钡核，同时向外释放 ，并产生2～3个新的 。 2、 如果产生的中子继续轰击其他 ，引起铀核裂变，就会导致越来越多的铀核不断地发生裂变，放出越来越多的能量。因此，核裂变又称为 。 3、原子弹的工作原理：如果原子核裂变的链式反应不加以 ，在 时间内形成雪崩式的裂变反应，就会放出 而产生猛烈的核爆炸， 弹就是运用这个原理制造的。 4、如果能按需要控制链式反应的速度，使原子核的裂变反应 地进行，核能有控制地平稳释放。 电站就是利用可控的核裂变而工作的。 知识点3、核对聚变 1、 核聚变：2个 的原子核结合成质量较大的 ，同时释放出能量的现象。例如，氦核（核内有1个质子、1个中子的氢核）和氚核（核内有1个质子、2个中子的氢核）在 下聚合成氦核，并向外放出能量。 2、 在消耗质量相同的核材料时， 比 释放出更多的核能。 3、 核聚变需要 的温度，所以也叫做 反应。 4、热核反应一旦发生，就不再需要 ，依靠自身产生的 就会使核反应继续下去。 就是根据核聚变的原理制造的，它的威力比原子弹 。 二、典例精析 例题1、利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。目前用于发电的核能来自( ) A. 化学反应产生 B. 原子核放射性产生 B. 原子核聚变产生 D. 原子核裂变产生 例题2、 下列关于原子弹和氢弹的说法，错误的是( ) A. 氢弹利用了核聚变 B. 原子弹利用了核裂变 C. 核废料没有污染 D. 原子核是由质子和中子组成的 例题3、下列说法正确的是( ) A. 重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量 B. 轻核聚变必须在很高的温度下才能进行 C. 氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹小 D. 人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法控制链式反应的速度，和平利用核能 例题4、下列关于核能的说法中不正确的是( ) 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，会在极短时间内释放巨大的能量，发生猛烈爆炸 C. 氢弹是利用轻核聚变制成的核武器 D. 原子弹是利用轻核聚变或重核裂变制成的核武器 例题5、2025年1月，中国“人造太阳”成功实现1亿摄氏度1066秒的运行时间，创造了世界纪录。 （1）如图所示是模拟“人造太阳”装置中氘、氚原子核在超高温下发生的 (选填“核裂变”或“核聚变”)核反应; （2）“人造太阳”的核反应中，核能主要转化为 能。 三、巩固练习： 1、2022年12月，核聚变研究领域取得突破性进展。科学家在使用激光的聚变实验中首次实现了净能量增益，即产生的能量比注入的能量还要多。这意味着，人类未来有望结束对化石燃料的依赖，或将拥有一个安全、绿色、用之不竭的能源选项。核聚变使用的核材料是下列中的( ) A. 氢(H) B. 氦(He) C. 铀(U) D. (Pu) 2、 太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是( ) A. 原子核聚变产生的核能 B. 原子核裂变产生的核能 C. 原子核链式反应产生的核能 D. 化学反应产生的化学能 3、 关于核能，下列说法错误的是（ ） A. 核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 B. 太阳内部时刻在进行着核裂变反应 C. 原子核裂变或聚变时释放出核能 D. 原子弹利用的是核裂变原理制造的 4、 如图是“风能-太阳能” 路灯示意图，路灯规格为"24V50W”下列说法正确的是（ ） A. 太阳能来自太阳内部的核裂变 B. 给蓄电池充电时化学能转化为电能 C. 路灯正常工作1小时，消耗电能为50kWˑh D. 夜晚蓄电池给路灯供电时，将化学能转化为电能 5、以下说法符合实际的是( ) A. 对蓄电池充电时，在电池内部化学能转化为电能 B. 将两个鸡蛋匀速提高1m所做的功约为1J C. 家用电冰箱正常工作时的电流约为10A D. “两弹” 中的原子弹是利用核聚变反应，释放巨大的能量 6、2023年12月，我国自主研制的核聚变关键装置“中国环流器二号M装置”实现首次放电，标志着我国核聚变发展取得重大突破。下列关于核聚变的说法，正确的是( ) A. 任何两个原子核都可以发生聚变 B. 原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变 C. 原子核必须在超高温下才能发生聚变 D. 目前核电站是利用核聚变释放的核能发电的 7、2025年1月20日，中国“人造太阳”(EAST)成功创造新的世界纪录，首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。EAST利用气、氚原子核，在超高温下结合成氦原子核，同时释放出巨大的核能。该“人造太阳”（ ） A. 利用核聚变获取能量 B. 利用核裂变获取能量 C. 释放的核能是可再生能源 D. 释放的核能可直接转化成电能 8、 归纳法是学习科学的重要方法，下列图示正确的是( ) 9、哈佛大学科学家将固态氢置于488万个标准大气压下，氢分子破裂为氢原子，由氢原子直接构成金属氢。金属氢具有金属的性质，还具有超导性。用它输电，其输电效率可以提高几十倍。以下说法合理的是( ) A. 金属氢属于无机化合物 B. 形成金属氢的过程中氢原子核发生了聚变反应 C. 金属氢与氢气的化学性质相同 D. 用金属氢输电可减少导线发热造成的能量损失 10、下图是氢核聚变简图，请据图判断下列说法中正确的是( ) A. 图中b核和c核内的质子数不同 B. 氢核聚变过程中元素种类不会改变 C. 图中a和b分别代表不同种元素的原子核 D. 原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量 （第10题图） （第片1题图） 11、如图所示是我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置东方超环(EAST)，可在1亿度超高温度下运行10s时间。 （1）其能量产生原理与太阳类似，通过原子核 (填“聚变”或“裂变”); （2）核反应实验装置中，用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中。由于线圈自身有一定的电阻，线圈中如果有大电流通过时，会产生很高热量的原因是:电流具有 (填“热效应”或“磁效应”); （3）东方超环加热功率为1.2×1012W，其发电效率为30%，则工作5s时间，发电量为 kWˑh。 参考答案： 一、知识点梳理： 知识点1、 1、核力 2、原子核 核 3、原子核内部 大 知识点2、 1、大 中子 裂变 能量 中子 2、 铀核 链式反应。 3、控制 短 巨大能量 原子弹 4、按需要控制 持续而缓慢 核 知识点3、 1、 质量较小 新原子核 超高温 2、 核聚变 核裂变 3、 极高 热核 4、外界给它能量 热 氢弹 大得多。 二、典例精析： 例题1、D 解析：目前商业核电站主要利用核裂变释放的能量。裂变过程中，重原子核分裂成较轻的核，同时释放大量能量和中子，形成链式反应，持续产生热能用于发电。故D符合题意。 例题2、C 解析：A.氢弹利用了核聚变，故A正确不合题意;B.原子弹利用了核裂变，故B正确不合题意;C.核废料会产生核辐射污染，故C错误符合题意;D.原子核是由质子和中子组成的，故D正确不合题意。 例题3、B 解析：A.无论核裂变还是核聚变，都向外释放大量能量，故A错误;B.轻核聚变必须在很高的温度下进行，故B正确;C.氢弹的威力远远大于原子弹，故C错误;D.原子弹利用的是不可控链式反应，故D错误。故B符合题意。 例题4、D 解析：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，A不符合题意;B、如果对裂变的链式反应不加控制，会在极短时间内释放巨大的能量，发生猛烈爆炸，B不符合题意;C、氢弹是利用轻核聚变制成的核武器，C不符合题意;D、原子弹是利用重核裂变(链式反应)而制成的核武器，D符合题意。 例题5、（1）核聚变 （2）内能和光 解析：(1)“人造太阳”模拟的是太阳内部的核反应过程。太阳的能量来源于轻原子核(如氘和氚)在高温高压下结合成较重的原子核(如氦)，并释放巨大能量的过程，这种反应称为核聚变。(2)核聚变反应中，氘和氚原子核结合时会释放大量能量，这些能量主要以热(或内)能和光能的形式体现。 三、巩固练习： 1、B 2、A 3、B 4、D 5、B 6、C 7、A 8、D 9、D 10、A 11、（1）聚变 （2）热效应 （3）5×105 学科网（北京）股份有限公司 $