2.4核能 （课件）课时1-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

该初中科学课件聚焦核能的产生原理，系统讲解原子核结构、核裂变与聚变、链式反应及应用，通过太阳核聚变现象导入，衔接能量转化知识，构建从现象到原理的学习支架。 其亮点在于结合我国氢弹研制史实渗透态度责任，嵌入核裂变与聚变视频辅助探究实践，典例联系“人造太阳”等实例强化科学观念。帮助学生建立能量认知，培养科学态度，教师可提升教学直观性与深度。

核聚变与核裂变是相反过程，为什么都能释放能量？原子核由质子和中子构成，它们通过强相互作用结合在一起，当多个孤立的核子结合成一个原子核时会释放出能量，这就是核聚变。反之，原子核分裂成多个核实也会释放能量，这就是核裂变。但是，并非所有原子核都能轻易发生这两种反应。实际上，铁五六是一个分界点，比铁小的元素聚变会释放能量，比铁大的元素裂变会释放能量。这是因为铁56的平均核子质量最小、最稳定，其他元素在聚变或裂变后，平均核子质量降低，亏损的质量以能量形式释放。以氢弹和原子弹为例，氢弹利用核聚变原理，而原子弹则利用核裂变原理。尽管过程相反，但他们都利用了原子核的不稳定性，将部分质子转化为能量，从而释放出巨大的破坏力。这也正是核聚变与核裂变都能够释放能量的原因所在。 （浙教版）九年级 上 2.4 核能 第二章 “第1课时” 能的转化与能量守恒 01 学习目标 内容总览 02 新知导入 03 探究新知 04 课堂练习 05 课堂总结 06 分层作业 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。 新知导入 从太阳射向地球的光和热是由太阳内部进行的核聚变反应产生的，也就是说由核能转化而来的。 那么，核能是怎样产生的?人类是如何有效地控制和利用核能的? 探究新知 一、原子核变化释放核能： 1、原子核的结构： 原子核是由质子和中子依靠强大的核力结合而成的。 原子核是可以转变的。原子核在转变过程中所释放出的能量，属于核能。 探究新知 2、核能： 当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，就有可能释放出能，这就是核能。 3、核能是从原子核内部释放出来的，它比物质在化学反应中所释放出的化学能要大得多。 如，1 克铀核全部转变为氪核和钡核时释放出的核能，超 过了 2000 吨煤完全燃烧时释放出的化学能。 4、核能是不可再生的能源。 5、人类获取核能的途径： 原子核的裂变和原子核的聚变是获得核能的两条途径。 探究新知 二、核裂变获得核能： 1、核裂变： 质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。 例如，用中子轰击铀-235原子核，可以使铀核裂变为氪核和钡核，同时向外释放能量，并产生2～3个新的中子。如果产生的中子继续轰击其他铀核，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。 探究新知 2、核裂变也称为链式反应： 铀核受到中子打击后，向外释放能量和2～个中子，如 果产生的中子继续轰击其他铀核，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。这种连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。 探究新知 3、原子弹与核裂变： 如果原子核裂变的链式反应不加以控制，在短时间内形成雪崩式的裂变反应，就会放出巨大能量而产生猛烈的核爆炸。 原子弹就是运用这个原理制造的。 我国第一颗原子弹爆炸时的情景 探究新知 三、核聚变获得核能： 1、核聚变： 核聚变是2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核， 同时释放出能量的现象。 例如，氘核（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）在超高温下聚合成氦核，并向 外放出能量。 图2.4-3 核聚变反应示意图 探究新知 2、核聚变需要极高的温度，所以也叫做热核反应。 3、在消耗质量相同的核材料时，核聚变比核裂变释放出更多的核能。 4、氢弹与核聚变： 热核反应一旦发生，就不再需要外界给 它能量，依靠自身产生的热就会使核反应继 续下去。 氢弹就是根据核聚变的原理制造的，它 的威力比原子弹大得多。 氢弹爆炸时的情景 探究新知 视频：核裂变与核聚变 （点击图片可播放） 科学阅读 我国的氢弹研制 1967年6月17日上午8点20分，伴随着一声巨响，在沉寂的戈壁大漠上空，宛若两颗太阳同时闪耀着万丈光芒，我国第一颗氢弹爆炸试验成功。那个时候，在重重技术封锁的国际环境中，我国完全依靠自力更生研发氢弹，以最快的速度实现了从原子弹到氢弹的跨越，震惊了世界。 被称为中国氢弹之父的"两弹一星”元勋于敏曾说:氢弹是在原子弹 的基础上发展起来的，但是它比原子弹性能要优越得多，所以世界上几 个核大国，核武库里主要的是氢弹。在20世纪50年代，我们没有核武器 的时候，美国曾经威胁对中国使用核武器，为了打破 他们的核垄断，粉碎他们的核威慑，中国必须有自己 的氢弹。 在氢弹爆炸成功的同时，我国政府重中:发展核 武器完全是为了防御目的，任何情况下，中国都不 会首先使用核武器。邓小平同志多年以后说，没有 “两弹”的爆炸成功，就没有中国后来的国际地位， 就没有全国人民在危难之时自豪和坚挺的民族脊梁。 图2.4-4 我国第一颗氢弹爆炸 典例精析 例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 C.原子核聚变产生 D.原子核裂变产生 D 例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 典例精析 C 例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 典例精析 B 例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 典例精析 D 例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。 典例精析 核聚变 内能和光 课堂总结 2.4 核 能 （1） 1、原子核由质子和中子通过强大的核力而结合而成的; 2、核能： 当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，就有可能释放出能，这就是核能; 3、核能是从原子核内部释放出来的， 它比物质在化学反应中所释 放出的化学能要大得多。 4、人工获取核能的两条途径：核裂变和核聚变; 5、核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。也称链式反应，具有可控性，也是原子弹爆炸和核电站的工作原理; 6、核聚变是2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。目前控制难度较大，是太阳和氢弹爆炸的工作原理。 分层作业 1、复习本课时主要内容； 2、完成学案中的“课后巩固练习”； 3、完成作用业本中相应练习; 4、预习“核能的和平利用——核电站”相关内容。 $