2.4 核能 第2课时 （培优教学课件）科学新教材浙教版九年级上册

该初中科学课件聚焦核电站工作原理，通过“核能如何转化为电能”的问题导入，衔接核能利用核心知识，以能量转化过程（核能→内能→机械能→电能）为支架，系统呈现核反应堆、多回路系统及核废料处理等内容。 其亮点在于融合科学观念与态度责任，以“华龙一号”等自主核电成就为例，结合STSE理念分析核安全与国际合作，通过例题强化科学思维与探究实践。学生能增强民族自豪感与科学利用意识，教师可借助实例提升教学实效。

九年级上册•浙教版 第4节 核能 第二章 能的转化与能量守恒 第2课时 1 导入新课 核能可以转化为电能，为千家万户提供清洁电力。那么，核电站是如何将核能一步步转化为电能的？核反应堆中又发生了什么？让我们走进核电站。 学习目标 科学观念 知道核反应堆是核电站的核心，理解核电站的能量转化过程（核能→内能→机械能→电能）。 科学思维 通过核电站工作流程图分析，理解能量的逐级转化与传递，体会系统分析的思维方法。 探究实践 1.能说出核电站发电的主要环节及每一步的能量转化。 2.能分析核废料处理与核电安全防护措施。 态度责任 1.了解我国“华龙一号”等自主核电成就，增强民族自豪感。 2.认识核安全的重要性，树立科学利用核能的意识。 重点难点 重点 1.核电站的工作原理及能量转化过程。 2.核反应堆中可控的链式反应。 难点 理解核电站多回路系统中的能量转化与传递，认识核废料处理的复杂性。 1. 核电站 2. 核反应堆 3. 课堂总结 4. 练习与应用 学习内容 一、 核电站 第4节 核能 6 一、 核电站 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。 7 一、 核电站 核电站的工作原理 利用核反应堆提供的能，使水变成水蒸气，再利用高温高压的水蒸气推动汽轮发电机发电。 8 一、 核电站 一、 核电站 核电站的工作过程 第一回路中的水被水泵压入反应堆，在那里被加热，然后进入热交换器，把热量传给第二回路的水，然后又被水泵压回到反应堆里；在热交换器内，第二回路的水经加热生成高温高压蒸汽，被送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度降低、压强减小，进入冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器。高速旋转的汽轮机带动发电机发电。 一、 核电站 核电站的能量转化过程 核能内能机械能电能。 一、 核电站 核废料的处理 先在核电站内专用的废物库暂存，然后送到人烟稀少、地质稳定、地下水位低又远离天然水源的处置场永久存放。 “华龙一号” 核电技术是我国核电企业研发设计的具有完全自主知识产权的核电创新成果，也是中国核电走向世界的 “国家名片”。“华龙一号” 核电机组安全性高，设计寿命为 60 年，电厂可利用率高达 90%，是国之重器。一台 “华龙一号” 机组年发电量近 100 亿度，能够满足一个中型城市一年的用电需求，相当于每年减排二氧化碳8.16106t或植树 7000 万棵。 一、 核电站 13 核能→内能→机械能→电能。 写出核电站能量转化过程 一、 核电站 一、 核电站 太阳释放出的巨大的能就是其内部核聚变产生的。在太阳的内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能。 一、 核电站 这些能再从太阳核心向外扩散到太阳表面，然后大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去，其中有一部分到达地球，太阳内部每秒钟约有7108t氢原子核参与反应。科学家估算，太阳的这种核反应还能维持几十亿年。 16 一、 核电站 一项重大国际合作项目 —— 国际热核聚变实验反应堆（ITER），是国际核聚变研究的巨型工程，其使命是展示聚变发电的可行性，并证明它可以不造成负面影响。 17 一、 核电站 中国工程物理研究院等机构的科研人员利用高能激光束来激发靶心物质产生核聚变反应，建造了 “神光” 装置，该装置被誉为我国三大高科技工程之一。 18 一、 核电站 科学・技术・社会・环境 核电的安全性 发展核电，应优先关注安全性。核电引起的安全问题主要在两个方面：一是核反应万一失控，会损坏设备，引起放射性物质泄漏；二是放射性废料若处理不当，会导致环境污染。 世界上曾发生了几次较大的核电事故。1986 年，苏联切尔诺贝利核电站发生严重的核电事故，事故的原因是工作人员违反操作规定，导致反应堆过热，发生一系列的爆炸，使得放射性物质泄漏到周围环境中，造成了重大损失。2011 年，在里氏 9.0 级地震和海啸袭击后，日本福岛核电站发生核泄漏事故，引发全球有核电国家对核电站的安全检查与反思。 19 一、 核电站 科学・技术・社会・环境 核电的安全性 为了防止核电事故的发生，核电站的反应堆都有一系列的防护措施，设置了多道安全屏障。对核电站放射性废料的处理方式为：先在核电站内专用的废物库暂存（我国规定暂存时间为 5 年），然后送到人烟稀少、地质稳定、地下水位低又远离天然水源的处置场永久存放，一般须存放几百年。随着科学和技术的发展，人们将会制造出更安全的核反应堆，也期待着受控核聚变技术早日走向成熟。 20 【例1】2025年5月，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆实现连续安全稳定运行1000天，持续稳定输送清洁电能超370亿度。下列有关核电站的描述错误的是（　　） A．能将核能转化为电能 B．核反应堆通过核聚变释放核能 C．产生的核废料具有放射性 D．消耗燃料少，可以大大减少燃料的运输量 B 一、 核电站 21 【答案】B 【解答】解：A、核电站的核心工作流程就是将核能转化为电能：核反应堆中的核能先转化为水的内能，推动汽轮机转动将内能转化为机械能，最后汽轮机带动发电机将机械能转化为电能，故A正确，不符合题意。 B、核电站的核反应堆是通过核裂变释放核能的，目前人类还无法实现可控核聚变来大规模发电，故B错误，符合题意。 C、核电站产生的核废料中含有未反应完的核燃料和衰变产物，这些物质会持续释放射线，具有很强的放射性，需要进行特殊的密封处理和长期存储，故C正确，不符合题意。 D、核能的能量密度极高，少量的核燃料就能释放出巨大的能量，相比传统的化石能源发电，核电站消耗的燃料量极少，大大减少了燃料的运输量和存储成本，故D正确，不符合题意。 故选：B。 一、 核电站 22 二、课堂总结 二、课堂总结 23 二、课堂总结 三、练习与应用 三、练习与应用 1.位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站，是我国首座自主设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核电站发生的能量转化过程为：核能→机械能→内能→电能 B．核电站常建在海边，主要是因为水的比热容较大有利于冷却 C．秦山核电站利用核聚变反应为电站提供能量 D．过量的核辐射不会对人体和动物的组织造成损伤 B 三、练习与应用 26 【答案】B 【解答】解：A、核电站发生的能量转化过程为：核能→内能→机械能→电能，故A错误； B、核电站常建在海边，主要是因为水的比热容较大有利于冷却，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，可以吸收更多的热量，故B正确； C、秦山核电站利用核裂变反应为电站提供能量，故C错误； D、过量的核辐射会对人体和动物的组织造成损伤，故D错误。 故选：B。 三、练习与应用 27 2.如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（　　） A．核反应堆：核能转化为电能 B．热汽轮机：内能转化为机械能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能 B 三、练习与应用 28 【答案】B 【解答】解： A、核反应堆是核能转化为水的内能，故A错误； B、蒸汽轮机是利用高温高压的水蒸气推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，故B正确； C、发电机的工作原理是电磁感应现象，是将机械能转化为电能，故C错误； D．电驱动器工作时会消耗电能，将电能转化为机械能，故D错误。 故选：B。 三、练习与应用 29 3. 2025年，中国新核准的核电项目以自主三代技术“华龙一号”为主力；同时，全球首座商运的第四代高温气冷堆也已投产。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核反应堆内发生核聚变 B．核能释放过程中产生的射线对人体没有影响 C．核反应堆内发生链式反应 D．核电站的能量转化是：核能﹣机械能﹣热能﹣电能 C 三、练习与应用 30 【答案】C 【解答】解：AB．核反应堆内发生的是核裂变，过量的核辐射对人体有伤害，故AB错误； C．核反应堆内发生可控的链式反应，故C正确； D．核电站的能量转化是：核能→内能→机械能→电能，故D错误。 故选：C。 三、练习与应用 31 Lavf61.7.105 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.3.38 $