2.4核能知识点讲练-2026-2027学年科学浙教版九年级上册

本讲义聚焦核能核心知识点，系统梳理裂变与聚变的定义、条件及应用，对比两者释放能量大小与可控性，进而阐述核电站原理及能量转化，最后介绍放射性定义、三种放射线特性及利与弊，构建完整知识支架。 资料通过对比表格辅助模型建构，典例分析结合“华龙一号”“人造太阳”等时事案例，培养科学思维与态度责任。课中助力教师系统授课，课后通过分层练习巩固知识，帮助学生查漏补缺，深化对科学、技术与社会关系的理解。

2.4核能知识点讲练 【学习目标】 1、了解裂变和聚变，并解释原子弹和氢弹的基本原理。 2、 了解核电站的原理及能量转化。 3、了解核能的特点。 4、知道放射性的定义及三种放射性。 知识讲练 一、裂变和聚变 1、核能：原子核是可以转变的，是通过将核反应从原子核释放的能量，这就是核能。 长崎原子弹爆炸时的情景 例如：1千克铀核全部转变为氪核和钡核时释放出的核能超过2 000 吨煤完全燃烧释放的化学能。 2、核能获得的 2 种途径：裂变和聚变。 （1）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，同时释放出巨大的能量的过程。 中子轰击铀−235，铀核就会分裂成2个新核，并释放出能量，同时产生几个新的中子。 ①链式反应：在裂变过程中，会同时产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他的原子核，这一过程不断进行下去，于是裂变能持续下去，并释放更多的核能，这就是链式反应。 链式反应示意图 ②应用：核电站、原子弹。 核电站：核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的。 原子弹：在爆炸时发生的链式反应是不加以控制的。 （2）聚变：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。由于核聚变需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应。 氘核（核内有1个质子和1个中子）和氚核（核内有1个质子和2个中子）在超高温下聚合成新的原子核——氦核，并释放出1个中子，同时释放巨大的能量。 聚变反应示意图 应用：太阳能、氢弹。 氢弹爆炸时的情景 核聚变释放的能量更多，目前人类还无法控制核聚变。 裂变与聚变的比较 比较 裂变 聚变 定义 较大原子核分裂为较小原子核的过程 质量较小的原子核结合成较大原子核的过程 条件 用中子轰击较大原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 是否可以控制 可利用核反应堆控制链式反应的速度 目前，核聚变反应速度还不能人为控制 应用 原子弹、核电站 氢弹 二、核能的和平利用——核电站 利用核能发电的电站叫核电站。利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向。 1、核反应堆：可控制地进行核反应的装置，称为核反应堆。核反应堆是核电站的核心部分，它以铀为核燃料。 2、核电站的原理：利用原子核裂变时产生的大量能量，使水变成水蒸气，推动蒸汽机转动，在带动发电机发电的。 3、核电站的能量转化 4、核电站的特点： 1 消耗的燃料少、废渣也少、污染也少、污染小； 2 成本低，一些发达国家核电已占相当比例，我国的核电事业也发展得很快； 3 适合缺少煤、石油和水力资源的地方； 4 需放置放射性物质的泄露，避免放射性污染，确保安全。 三、放射性 1、放射性：早在100多年前，科学家贝克勒尔、居里夫人等发现铀、钍、镭等元素能够自发地放出穿透能力很强的射线。居里夫人把元素具有的这种辐射能力叫放射性。 放射性物质既有天然放射性物质，也有人工放射性物质。 放射性物质的标志 2.三种主要的放射线 射线 组成 穿透本领 α射线 带正电的高速运动的氦原子核流 穿透能力不强，在空气中只能前进几厘米 β射线 带负电的高速运动的电子流 穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板 γ射线 能量很高的电磁波，不带电（中性） 穿透能力极强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 3. 放射性的利与弊 利 工业 利用放射线来测量物体厚度；利用γ射线对机械设备进行探伤 农业 利用放射线照射种子，使其发生变异，培育新的优良品种；利用放射线可以杀菌 医疗 利用γ射线治疗肿瘤等疾病 弊 过量的高能量的放射线照射对人体和动物的组织有破坏作用 典例分析 例1：（2026九上•杭州月考）中国工业能力世界领先。前段时间，江南造船厂发布了全球首型、世界最大的核动力集装箱船船型设计，该船采用钍-232熔盐反应堆作为动力来源。其获得核能的途径是（ ） A. 轻核裂变 B. 轻核聚变 C. 重核聚变 D. 重核裂变 【答案】D 【详解】 核反应堆通过核裂变释放能量，钍基熔盐堆使用钍-232作为燃料，通过吸收中子转化为铀-233，再发生裂变反应。核裂变是重核（如铀-235、铀-233）分裂为较轻核的过程，属于重核裂变。故D符合题意，ABC不符合题意； 故选：D。 例2：（2026九上•金华期末）“华龙一号”是由我国自主设计和研发的、具有先进压水堆核电技术的核电站。其单台机组年发电量近100亿千瓦时。下列关于该核电站的分析正确的是（  ） A．核电站是利用核聚变产生的能量发电的 B．“100亿千瓦时”是指发电机的发电功率 C．核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能 D．核废料的放射性会在短期内自然消失，可直接排放至环境中 【答案】C 【详解】‌A、目前商业核电站均利用‌核裂变‌（如铀 -235 链式反应）释放能量，核聚变尚未实现商业化发电，故A选项错误； ‌B、"100 亿千瓦时”是‌电能（功）‌的单位，表示一段时间内的发电总量；发电功率的单位是“千瓦”或“兆瓦”，故B选项错误； ‌C、核电站能量转化路径为：‌核能‌（反应堆裂变）→‌内能‌（加热水产生蒸汽）→‌机械能‌（蒸汽推动汽轮机）→‌电能‌（汽轮机带动发电机），故C选项正确； ‌D、核废料放射性衰变周期极长（从数年到数万年不等），‌不会‌在短期内自然消失，必须经过特殊处理（如固化、深地质封存），严禁直接排放，故D选项错误； 故选：C。 例3：（2026九上•杭州月考）“铀（元素符号为U）”是存在于自然界中的一种稀有化学元素，最常见的两种同位素为U-235和U-238，其中U-235具有放射性，可用于核电站发电。目前从铀矿中提取U-235的主要方法是“气体扩散法”，即让两种原子处于气体状态，利用U-235原子和U-238原子运动速度略有不同而逐渐分离。分离次数越多U-235的浓度就越大。受2011年发生的大地震及海啸影响，日本福岛第一核电站1至3号机组堆芯熔毁，储存了125万吨核污水。日本政府于2023年8月24日开始将福岛核电站的核污水排放至太平洋。请根据以上信息分析： （1）U-235和U-238在原子结构上的主要区别是________。 （2）用气体扩散法分离U-235和U-238的方法，属于________（选填“物理变化”、“化学变化”、“原子核裂变”）。 （3）如图是核电站的工作原理图，核电站在发电的过程中，能量的转化过程为________。 A. 核能→机械能→内能→电能 B. 核能→内能→机械能→电能 C. 核能→电能→内能→机械能 D. 核能→电能→机械能→内能 （4）在机组反应堆芯中的锆合金Zr能与水蒸气反应，产生ZrO2和一种可燃性气体，其反应方程式为________。 【答案】（1）中子数不同 （2）物理变化 （3）B （4）Zr+2H2O===ZrO2+2H2↑ 【详解】（1）U-235和U-238均为铀元素的同位素，质子数相同，质量数等于质子数加中子数，二者质量数相差3，因此原子结构上的主要区别是中子数不同。 （2）气体扩散法分离两种原子的原理是利用原子运动速度不同实现分离，过程中没有新物质生成，也没有发生原子核的变化，因此属于物理变化。 （3）核电站发电时，首先核反应堆的核裂变释放核能，将水加热产生高温高压蒸汽，核能转化为水的内能；蒸汽推动汽轮机转动，内能转化为汽轮机的机械能；汽轮机带动发电机运转，机械能最终转化为电能，对应能量转化路径为核能→内能→机械能→电能。 （4）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中含有Zr、H、O三种元素，生成物已有Zr和O元素，因此可燃性气体为氢气，配平后得到对应反应方程式。 课后巩固 （2026九上•湖州期末）目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，正确的是（        ） A．为了解决能源危机，应该在全球大范围建造核电站 B．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 C．核反应会产生放射性物质，需要做好防护措施 D．任何原子内部都有原子核，所以利用任何物质都能获得核能 【答案】C 【详解】 A、核电站选址需严格考量地质安全、人口密度及环境承载力，并非所有地区都适宜建设，盲目大范围推广存在重大风险，故A选项错误； ‌B、目前商业运行的核电站均利用‌重核裂变‌释放能量发电；可控核聚变技术尚未实现商业化应用，故B选项错误； ‌C、核裂变过程会产生具有放射性的裂变产物和废料，必须通过多重屏障、纵深防御及严格管理做好辐射防护与废物处置，故C选项正确； ‌D、虽所有原子均有原子核，但仅特定同位素（如铀 -235、钚 -239 等）在特定条件下才能发生有效裂变或聚变释放核能，并非任何物质均可利用，故D选项错误；‌‌ 故选：C。  （2026中考•温州二模）我国“人造太阳”突破关键技术，实现1亿摄氏度稳态运行约17分钟，位居世界前列。其原理是将氘原子、氚原子在超高温、超高压环境中电子脱离，氘核、氚核高速运动、碰撞发生核反应（如图），同时释放巨大能量。下列说法正确的是（        ） A．图中表示质子 B．该核反应属于核裂变 C．氘原子、氚原子属于同种元素 D．氘原子、氚原子的中子数相同 【答案】C 【详解】 ‌A、在核聚变示意图中，通常表示的是氘核（含 1 质子 1 中子）和氚核（含 1 质子 2 中子）的碰撞，而非单独的质子，故A选项错误； ‌B、该反应是轻核（氘、氚）结合成较重核的过程，属于‌核聚变‌，而非重核分裂的核裂变，故B选项错误； C、氘原子、氚原子属于同种元素‌：元素的种类由原子核内的‌质子数‌决定。氘和氚的原子核内都只有‌1 个质子‌，因此它们都属于‌氢元素‌，互为同位素，故C选项正确；‌‌ ‌D、氘原子核内有 1 个中子，氚原子核内有 2 个中子，两者的‌中子数不同，故D选项错误；‌‌ 故选：C。 （2026九上•丽水期末） 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 【答案】D 【详解】 A、核能属于物理变化（原子核结构改变），非化学反应；故A选项错误； ‌B、放射性衰变释放能量微弱，主要用于同位素电池等小规模场景，不用于商业发电；故B选项错误； ‌C、核聚变虽能量巨大，但可控技术尚未实现商业化发电应用；故C选项错误； ‌D、现有核电站均利用重核（如铀 -235）在中子轰击下发生‌裂变‌释放巨大能量进行发电；故D选项正确；‌‌ 故选：D。 （2026九上•杭州月考） 如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（　　） A．核反应后有新物质生成，因此它是化学变化 B．能量转换：核能→机械能→热能→电能 C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率 D．核电站使用的核燃料是石油或天然气 【答案】C 【详解】 A、核反应生成新物质属于‌核变化‌，而非化学变化（化学变化仅涉及电子重组，原子核不变），故A选项错误； ‌B、能量转换正确顺序为‌核能→内能（热能）→机械能→电能‌，选项中“机械能→热能”顺序颠倒，故B选项错误； ‌C、原子弹利用‌不加控制‌的链式反应瞬间释放能量；核电站通过控制棒等装置‌调控‌链式反应速率，实现平稳发电，故C选项正确； ‌D、核电站燃料为‌铀 -235‌等放射性核素，石油和天然气是化石燃料，不用于核裂变发电，故D选项错误； 故选：C。 （2026九上•金华月考） 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利用氘、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。下列说法正确的是（　 ） A．“人造太阳”利用核裂变获取能量 B．“人造太阳”释放的核能是可再生能源 C．“人造太阳”利用核聚变获取能量 D．“人造太阳”释放的核能可直接转化成电能 【答案】C 【详解】 A、核裂变是重原子核分裂成轻原子核的过程（如核电站原理），而 EAST 利用的是轻原子核结合的核聚变，故A选项错误； B、然聚变燃料（氘、氚）来源丰富，但“核能”本身在常规分类中通常不被直接定义为“可再生能源”（可再生能源一般指风能、太阳能等），故B选项错误； C、中国“人造太阳”（EAST）是全超导托卡马克‌核聚变‌实验装置。它利用氘、氚原子核在超高温下结合成氦原子核，从而释放巨大能量，这与太阳产生能量的原理相同，属于核聚变而非核裂变，故C选项正确； D、EAST 目前主要处于实验研究阶段，旨在实现稳态长脉冲高约束模等离子体运行，其释放的核能尚未实现直接转化成电能并并网发电的商业化应用，人类加快实现聚变发电仍是未来的目标，故D选项错误；‌‌ 故选：C。 （2026九上•衢州期末） 如图甲是中国“人造太阳”东方超环在2025年实现了1亿摄氏度、1066秒稳定运行，其反应原理与太阳类似，通过________（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大核能，其过程可用________（选填“乙”或“丙”）所示的核反应表示。相比之下，另一种核能发电技术，反应后的废料往往具有________性，需要严格密封等安全处置。 【答案】核聚变；乙；放射。 【详解】太阳及“人造太阳”均为轻原子核结合成较重原子核的过程；其反应原理与太阳类似，通过核裂变释放巨大核能。 核聚变示意图特征为多个小核合并为大核；丙通常为一个大核分裂为多个小核的裂变图； 核裂变产生的乏燃料及裂变产物含有长寿命放射性核素，需严格密封处置。‌‌ (2026九上·杭州期末) 中国载人月球探测工程传来好消息：2030年前实现中国人登陆月球，长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月月面着陆器、登月服等主要飞行产品均已完成方案研制工作，正在全面开展各项试验。 （1）长征十号运载火箭使用液氢作为燃料就是利用它 大的特性，使得相同质量的燃料完全燃烧时产生更多的热量。 （2）之前嫦娥六号返回器，进入大气层时与空气剧烈摩擦，表面温度急剧升高，这是通过 的方式改变物体的内能。 （3）带回的月球岩石中发现的氦3储量惊人，它可以与氘一同参与 (填“核聚变”或者“核裂变”)，释放出巨大能量。 【答案】(1) ‌热值‌；(2) ‌做功‌；(3) ‌核聚变‌。‌‌ 【详解】（1）液氢作为火箭燃料，核心优势在于其‌热值大‌，即单位质量完全燃烧释放的热量远高于其他常见燃料 。 （2）返回器穿越大气层时，通过克服空气摩擦‌做功‌，将机械能转化为内能，导致表面温度急剧升高 。 （3）氦 -3 与氘均为轻原子核，在极高温度和压力下发生‌核聚变‌反应生成氦 -4 并释放巨大能量，而非重核分裂的核裂变 。‌‌ （2026九上•绍兴期末） 如图为我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置——东方超环（EAST），在1亿度超高温度下运行10s时间。 （1）东方超环被称为人造太阳，其能量产生原理与太阳类似，通过原子核______（选填“聚变”或“裂变”）释放出巨大的能量； （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，而要产生强磁场，线圈中需要很大的电流，但是线圈自身有一定的电阻，线圈中有大电流通过，会产生很多的热量，此过程是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式使线圈内能增加的； （3）人造太阳的加热功率为1.2×1012W，若利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10s时间，发电量为______kW·h。 【答案】（1）聚变（2）做功（3）2×106      【详解】(1) “人造太阳”的反应原理与太阳相似，通过核聚变的途径释放出巨大能量，从而获得高温。 (2)改变内能的两种方式是做功和热传递，电流通过有电阻的线圈时，电流做功将电能转化为内能，使线圈内能增加，因此属于做功改变内能。 (3) “人造太阳”每小时发电量为 总能量：W总=P×t=1.2×1012W×10s=1.2×1013J； 有效发电量：W电=W总×η=1.2×1013J×60%=7.2×1012J=2×106kW•h。‌‌ （2026九上•杭州期末） 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。若一氢燃料新能源公交车在牵引力力F=2.1×104N的作用下匀速直线运行20km会消耗7.5kg氢燃料（氢的热值是1.4×108J/kg）。求此过程中： （1） 牵引力所做的功。 （2）若其发动机的功率为210kW，求公交车行驶的时间为多少秒。 （3）该氢能源汽车发动机的效率。 （4）氢能源凭借清洁无污染的优势备受青睐，而新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置的成功建成，更标志着我国在可控核聚变这一清洁能源技术领域跻身世界前列。下列关于核聚变的说法正确的有________。 A.新一代“人造太阳”的原理与原子弹的原理不同 B.目前核电站已经普遍利用核聚变反应发电 C.可控核聚变可为人类提供巨大的理想洁净能源 D.核聚变又称为链式反应 【答案】（1）4.2×108J（2）2000s（3）40%（4）AC 【详解】（1）根据功的计算公式W=Fs，代入数据可求出牵引力所做的功： W=Fs=2.1×104N×20×103m=4.2×108J （2）根据功率公式P=Wt，变形为t=W/P，代入数据可求出行驶时间： t=W/P=4.2×108J/210×103W=2000s （3）先根据热值公式Q放=mq计算氢燃料完全燃烧放出的热量： Q放=mq=7.5kg×1.4×108J/kg=1.05×109J 再根据效率公式η=W/Q放计算发动机效率： η=W/Q放=4.2×108J/1.05×109J×100%=40% （4）获得核能的两种途径是核裂变和核聚变，各选项分析如下： · A. 新一代“人造太阳”的原理是核聚变，原子弹的原理是核裂变，二者原理不同，说法正确 · B. 目前核电站普遍利用核裂变反应发电，不是核聚变，说法错误 · C. 可控核聚变释放能量大、产物清洁，可为人类提供巨大的理想洁净能源，说法正确 · D. 核裂变又称为链式反应，核聚变不属于链式反应，说法错误 故选：AC。 ‌‌ 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4核能知识点讲练 【学习目标】 1、了解裂变和聚变，并解释原子弹和氢弹的基本原理。 2、 了解核电站的原理及能量转化。 3、了解核能的特点。 4、知道放射性的定义及三种放射性。 知识讲练 一、裂变和聚变 1、核能：原子核是可以转变的，是通过将核反应从 释放的能量，这就是核能。 长崎原子弹爆炸时的情景 例如：1千克铀核全部转变为氪核和钡核时释放出的核能超过2 000 吨煤完全燃烧释放的 。 2、核能获得的 2 种途径： 和 。 （1）裂变：质量 的原子核，在中子轰击下分裂成2个新原子核，同时释放出巨大的能量的过程。 中子轰击铀−235，铀核就会分裂成2个新核，并释放出能量，同时产生几个新的中子。 ①链式反应：在裂变过程中，会同时产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他的原子核，这一过程不断进行下去，于是裂变能持续下去，并释放更多的核能，这就是链式反应。 链式反应示意图 ②应用：核电站、原子弹。 核电站：核电站利用核能发电，它的核心设备是 。核反应堆中发生的 ，是 控制的。 原子弹：在爆炸时发生的链式反应是 控制的。 （2）聚变：2个质量 的原子核结合成质量 的新原子核，同时释放出能量的现象。由于核聚变需要极高的温度，所以核聚变也叫 反应。 氘核（核内有1个质子和1个中子）和氚核（核内有1个质子和2个中子）在超高温下聚合成新的原子核——氦核，并释放出1个中子，同时释放巨大的能量。 聚变反应示意图 应用：太阳能、 。 氢弹爆炸时的情景 释放的能量更多，目前人类还无法控制核聚变。 裂变与聚变的比较 比较 裂变 聚变 定义 较大原子核分裂为较小原子核的过程 质量较小的原子核结合成较大原子核的过程 条件 用中子轰击较大原子核 超高温 释放核能大小 巨大 更加巨大 是否可以控制 可利用核反应堆控制链式反应的速度 目前，核聚变反应速度还不能人为控制 应用 原子弹、核电站 氢弹 二、核能的和平利用——核电站 利用核能发电的电站叫核电站。利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向。 1、核反应堆：可控制地进行核反应的装置，称为核反应堆。核反应堆是核电站的核心部分，它以铀为核燃料。 2、核电站的原理：利用原子核裂变时产生的大量能量，使水变成水蒸气，推动蒸汽机转动，在带动发电机发电的。 3、核电站的能量转化 4、核电站的特点： 1 消耗的燃料少、废渣也少、污染也少、污染小； 2 成本低，一些发达国家核电已占相当比例，我国的核电事业也发展得很快； 3 适合缺少煤、石油和水力资源的地方； 4 需放置放射性物质的泄露，避免放射性污染，确保安全。 三、放射性 1、放射性：早在100多年前，科学家贝克勒尔、居里夫人等发现铀、钍、镭等元素能够自发地放出 能力很强的射线。 把元素具有的这种辐射能力叫放射性。 放射性物质既有天然放射性物质，也有人工放射性物质。 放射性物质的标志 2.三种主要的放射线 射线 组成 穿透本领 α射线 带 的高速运动的氦原子核流 穿透能力 ，在空气中只能前进几厘米 β射线 带 的高速运动的电子流 穿透能力 ，能穿透几毫米厚的铝板 γ射线 能量很高的电磁波，不带电（中性） 穿透能力 ，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 3. 放射性的利与弊 利 工业 利用放射线来测量物体厚度；利用γ射线对机械设备进行探伤 农业 利用放射线照射种子，使其发生变异，培育新的优良品种；利用放射线可以杀菌 医疗 利用γ射线治疗肿瘤等疾病 弊 过量的高能量的放射线照射对人体和动物的组织有破坏作用 典例分析 例1：（2026九上•杭州月考）中国工业能力世界领先。前段时间，江南造船厂发布了全球首型、世界最大的核动力集装箱船船型设计，该船采用钍-232熔盐反应堆作为动力来源。其获得核能的途径是（ ） A. 轻核裂变 B. 轻核聚变 C. 重核聚变 D. 重核裂变 例2：（2026九上•金华期末）“华龙一号”是由我国自主设计和研发的、具有先进压水堆核电技术的核电站。其单台机组年发电量近100亿千瓦时。下列关于该核电站的分析正确的是（  ） A．核电站是利用核聚变产生的能量发电的 B．“100亿千瓦时”是指发电机的发电功率 C．核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能 D．核废料的放射性会在短期内自然消失，可直接排放至环境中 例3：（2026九上•杭州月考）“铀（元素符号为U）”是存在于自然界中的一种稀有化学元素，最常见的两种同位素为U-235和U-238，其中U-235具有放射性，可用于核电站发电。目前从铀矿中提取U-235的主要方法是“气体扩散法”，即让两种原子处于气体状态，利用U-235原子和U-238原子运动速度略有不同而逐渐分离。分离次数越多U-235的浓度就越大。受2011年发生的大地震及海啸影响，日本福岛第一核电站1至3号机组堆芯熔毁，储存了125万吨核污水。日本政府于2023年8月24日开始将福岛核电站的核污水排放至太平洋。请根据以上信息分析： （1）U-235和U-238在原子结构上的主要区别是________。 （2）用气体扩散法分离U-235和U-238的方法，属于________（选填“物理变化”、“化学变化”、“原子核裂变”）。 （3）如图是核电站的工作原理图，核电站在发电的过程中，能量的转化过程为________。 A. 核能→机械能→内能→电能 B. 核能→内能→机械能→电能 C. 核能→电能→内能→机械能 D. 核能→电能→机械能→内能 （4）在机组反应堆芯中的锆合金Zr能与水蒸气反应，产生ZrO2和一种可燃性气体，其反应方程式为________。 课后巩固 1、（2026九上•丽水期末） 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 2、（2026九上•湖州期末）目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，正确的是（        ） A．为了解决能源危机，应该在全球大范围建造核电站 B．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 C．核反应会产生放射性物质，需要做好防护措施 D．任何原子内部都有原子核，所以利用任何物质都能获得核能  3、（2026中考•温州二模）我国“人造太阳”突破关键技术，实现1亿摄氏度稳态运行约17分钟，位居世界前列。其原理是将氘原子、氚原子在超高温、超高压环境中电子脱离，氘核、氚核高速运动、碰撞发生核反应（如图），同时释放巨大能量。下列说法正确的是（        ） A．图中表示质子 B．该核反应属于核裂变 C．氘原子、氚原子属于同种元素 D．氘原子、氚原子的中子数相同 4、（2026九上•杭州月考） 如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（　　） A．核反应后有新物质生成，因此它是化学变化 B．能量转换：核能→机械能→热能→电能 C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率 D．核电站使用的核燃料是石油或天然气 5、（2026九上•金华月考） 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利用氘、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。下列说法正确的是（　 ） A．“人造太阳”利用核裂变获取能量 B．“人造太阳”释放的核能是可再生能源 C．“人造太阳”利用核聚变获取能量 D．“人造太阳”释放的核能可直接转化成电能 6、（2026九上•衢州期末） 如图甲是中国“人造太阳”东方超环在2025年实现了1亿摄氏度、1066秒稳定运行，其反应原理与太阳类似，通过________（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大核能，其过程可用________（选填“乙”或“丙”）所示的核反应表示。相比之下，另一种核能发电技术，反应后的废料往往具有________性，需要严格密封等安全处置。 7、(2026九上·杭州期末) 中国载人月球探测工程传来好消息：2030年前实现中国人登陆月球，长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月月面着陆器、登月服等主要飞行产品均已完成方案研制工作，正在全面开展各项试验。 （1）长征十号运载火箭使用液氢作为燃料就是利用它 大的特性，使得相同质量的燃料完全燃烧时产生更多的热量。 （2）之前嫦娥六号返回器，进入大气层时与空气剧烈摩擦，表面温度急剧升高，这是通过 的方式改变物体的内能。 （3）带回的月球岩石中发现的氦3储量惊人，它可以与氘一同参与 (填“核聚变”或者“核裂变”)，释放出巨大能量。 8、（2026九上•绍兴期末） 如图为我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置——东方超环（EAST），在1亿度超高温度下运行10s时间。 （1）东方超环被称为人造太阳，其能量产生原理与太阳类似，通过原子核______（选填“聚变”或“裂变”）释放出巨大的能量； （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，而要产生强磁场，线圈中需要很大的电流，但是线圈自身有一定的电阻，线圈中有大电流通过，会产生很多的热量，此过程是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式使线圈内能增加的； （3）人造太阳的加热功率为1.2×1012W，若利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10s时间，发电量为______kW·h。 9、（2026九上•杭州期末） 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。若一氢燃料新能源公交车在牵引力力F=2.1×104N的作用下匀速直线运行20km会消耗7.5kg氢燃料（氢的热值是1.4×108J/kg）。求此过程中： （1） 牵引力所做的功。 （2）若其发动机的功率为210kW，求公交车行驶的时间为多少秒。 （3）该氢能源汽车发动机的效率。 （4）氢能源凭借清洁无污染的优势备受青睐，而新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置的成功建成，更标志着我国在可控核聚变这一清洁能源技术领域跻身世界前列。下列关于核聚变的说法正确的有________。 A.新一代“人造太阳”的原理与原子弹的原理不同 B.目前核电站已经普遍利用核聚变反应发电 C.可控核聚变可为人类提供巨大的理想洁净能源 D.核聚变又称为链式反应 1 学科网（北京）股份有限公司 $