《九年級(jí)物理全冊(cè) 第22章 能源與可持續(xù)發(fā)展 第2節(jié) 核能課件 （新版）新人教版 (2)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《九年級(jí)物理全冊(cè) 第22章 能源與可持續(xù)發(fā)展 第2節(jié) 核能課件 （新版）新人教版 (2)（27頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 二 十 二 章 能 源 與 可 持 續(xù) 發(fā) 展第 2節(jié) 核 能 新 課 導(dǎo) 入視 頻 ： 核 爆 炸 播 放 停 止 原 子 核 在 發(fā) 生 變 化 時(shí) ,會(huì) 釋 放 出 巨 大 的 能 量 ,那 么 你 了 解原 子 的 結(jié) 構(gòu) 嗎 ?核 能 是 如 何 產(chǎn) 生 的 呢 ? 原子是由原子核和核外電子組成。 一 、 核 能 質(zhì) 量 較 大 的 原 子 核 發(fā) 生 分 裂 或 者 質(zhì) 量 較 小 的 原子 核 相 互 結(jié) 合 時(shí) ， 就 有 可 能 釋 放 出 驚 人 的 能 量 ， 這就 是 核 能 。核 能 質(zhì) 子 和 中 子 依 靠 強(qiáng) 大 的 核 力 緊 密 地 結(jié) 合 在 一 起

2、。要 使 它 們 分 裂 或 結(jié) 合 都 是 極 其 困 難 的 。 1938年 ， 科 學(xué) 家 用 中 子 轟 擊 質(zhì) 量 比 較 大 的 鈾235原 子 核 ， 使 其 發(fā) 生 了 裂 變 。 1 kg鈾 全 部 裂 變 ， 釋 放 的 能 量 超 過(guò) 2 000 t煤完 全 燃 燒 時(shí) 釋 放 的 能 量 。 用 中 子 轟 擊 鈾 核 ， 鈾 核 才 能 發(fā) 生 裂 變 ， 放 出能 量 。 外 界 中 子 停 止 轟 擊 ， 裂 變 也 就 停 止 了 。 怎 樣才 能 讓 裂 變 繼 續(xù) 下 去 呢 ？1 發(fā) 生 裂 變 的 條 件二 、 裂 變1.核 裂 變 那 么 ， 地 球

3、上 的 能 源 是 否 是 無(wú) 盡 的 呢 ？ 將 火 柴 搭 成 左 下 圖 所 示 結(jié) 構(gòu) ， 點(diǎn) 燃 第 一 根 火 柴后 ， 會(huì) 發(fā) 生 什 么 ？2 鏈 式 反 應(yīng) 用 中 子 轟 擊 鈾 235原 子 核 ， 鈾 核 在 分 裂 時(shí) ， 會(huì) 釋放 出 核 能 ， 同 時(shí) 還 會(huì) 產(chǎn) 生 幾 個(gè) 新 的 中 子 ， 這 些 中 子 會(huì)繼 續(xù) 轟 擊 其 他 鈾 核 。 于 是 就 導(dǎo) 致 一 系 列 鈾 核 持 續(xù) 裂 變 ，并 釋 放 出 大 量 核 能 ， 這 就 是 裂 變 中 的 鏈 式 反 應(yīng) 。想 想 議 議 動(dòng) 畫(huà) 演 示 ： 鏈 式 反 應(yīng) 2.核 能 發(fā) 電 核 電

4、 站 就 是 利用 核 反 應(yīng) 堆 所 產(chǎn) 生的 熱 能 來(lái) 發(fā) 電 或 發(fā)電 兼 供 熱 的 動(dòng) 力 設(shè)施 。 反 應(yīng) 堆 是 核 電站 的 關(guān) 鍵 設(shè) 備 ， 鏈?zhǔn)?裂 變 反 應(yīng) 就 在 其中 進(jìn) 行 。 秦 山 核 電 站 三 期 工 程 思 考 ： 在 電 站 工 作 過(guò) 程 中 ， 能 是 如 何 轉(zhuǎn) 化 的 ？ 核 能 內(nèi) 能 機(jī) 械 能 電 能 原 子 彈 爆 炸 時(shí) 產(chǎn) 生 的 蘑 菇 云 核 電 站 和 原 子 彈 的 聯(lián) 系 和 區(qū) 別 聯(lián) 系 區(qū) 別 核 電 站 原 子 彈 通 過(guò) 核 裂 變 獲得 核 能都 是 鏈 式 反 應(yīng) 可 以 控 制 不 加 控 制 將 質(zhì)

5、量 較 小 的 原 子 核 結(jié) 合 起來(lái) ， 也 會(huì) 釋 放 出 巨 大 的 核 能 。氘 氚氦 核 中 子 氘 核 與 氚 核 在 超 高 溫 下 結(jié) 合 形 成 氦 核 和 一 個(gè) 中子 ， 能 釋 放 大 量 核 能 。 這 一 過(guò) 程 就 是 聚 變 。三 、 聚 變能 量聚 變 氚 核氘 核 氦 核 一 個(gè) 中 子（ 隨 能 量釋 放 ）核 聚 變 熱 核 反 應(yīng) 氫 彈 根 據(jù) 核 聚 變 的 原 理 制 成 。 威 力 比原 子 彈 還 大 。 核 能 優(yōu) 點(diǎn)核 能 缺 點(diǎn) 核 能 十 分 巨 大 ， 他 能 極 大 地 補(bǔ) 充 人 類能 源 的 不 足 能 夠 解 決 能 源

6、不 平 衡 分 布 的 問(wèn) 題 核 能 是 不 可 再 生 能 源 核 能 存 在 核 污 染 ， 產(chǎn) 生 核 輻 射 ， 會(huì) 對(duì)地 球 生 物 造 成 傷 害 核 反 應(yīng) 堆 中 會(huì) 產(chǎn) 生 核 廢 料 ， 治 理 廢 料過(guò) 程 中 ， 代 價(jià) 較 高 是 清 潔 能 源 1.原 子 是 由 原 子 核 和 核 外 電 子 組 成 的 ,原 子核 又 是 由 帶 正 電 的 質(zhì) 子 和 不 帶 電 的 中 子 組 成 ,電子 帶 負(fù) 電 .原 子 的 質(zhì) 量 主 要 集 中 在 原 子 核 上 ,體 積非 常 小 . 2.獲 得 核 能 可 以 有 兩 種 途 徑 :裂 變 和 聚 變 .

7、3.質(zhì) 量 較 大 的 原 子 核 會(huì) 裂 變 成 質(zhì) 量 較 小 的核 ,同 時(shí) 釋 放 出 大 量 的 能 量 ,在 實(shí) 際 中 可 以 用 于 核電 站 等 . 4.質(zhì) 量 較 小 的 原 子 核 聚 合 成 質(zhì) 量 較 大 的 原子 核 就 是 聚 變 ,也 會(huì) 釋 放 大 量 的 能 量 . 1.隨 著 電 子 的 發(fā) 現(xiàn) ,人 們 發(fā) 現(xiàn) 原 子 是 有 更 小結(jié) 構(gòu) 的 ,將 視 線 引 入 原 子 的 內(nèi) 部 ,而 且 更 進(jìn) 一 步 地驅(qū) 使 人 類 積 極 探 索 原 子 核 的 內(nèi) 部 組 成 .某 同 學(xué) 在關(guān) 于 原 子 和 原 子 核 的 討 論 中 ,總 結(jié) 了

8、下 列 四 種 說(shuō)法 :(1)原 子 是 由 位 于 中 心 的 原 子 核 和 核 外 電 子 組成 ;(2)帶 負(fù) 電 荷 的 電 子 在 原 子 核 外 空 間 繞 核 高 速運(yùn) 動(dòng) ;(3)原 子 的 全 部 正 電 荷 和 全 部 質(zhì) 量 都 集 中 在原 子 核 里 ;(4)原 子 核 是 由 質(zhì) 子 和 中 子 組 成 的 ,質(zhì) 子的 個(gè) 數(shù) 一 定 不 等 于 中 子 的 個(gè) 數(shù) .其 中 正 確 的 是 ( )A.(1)(3) B.(1)(2) C.(2)(4) D.(3)(4) 檢 測(cè) 反 饋 【 解 析 】 分 子 是 由 原 子 組 成 的 ,原 子 是 由 原 子核

9、和 核 外 電 子 組 成 的 ,原 子 核 帶 正 電 ,電 子 帶 負(fù)電 .電 子 繞 核 高 速 旋 轉(zhuǎn) ,原 子 核 所 帶 正 電 荷 的 數(shù)量 與 電 子 所 帶 負(fù) 電 荷 的 數(shù) 量 相 等 .原 子 核 是 由質(zhì) 子 和 中 子 組 成 的 ,質(zhì) 子 帶 正 電 ,中 子 不 帶 電 ,原 子 核 中 質(zhì) 子 數(shù) 量 與 中 子 數(shù) 量 不 一 定 相 等 ,有的 相 等 ,有 的 不 等 .故 選 B. 檢 測(cè) 反 饋B 1.隨 著 電 子 的 發(fā) 現(xiàn) ,人 們 發(fā) 現(xiàn) 原 子 是 有 更 小結(jié) 構(gòu) 的 ,將 視 線 引 入 原 子 的 內(nèi) 部 ,而 且 更 進(jìn) 一 步 地

10、驅(qū) 使 人 類 積 極 探 索 原 子 核 的 內(nèi) 部 組 成 .某 同 學(xué) 在關(guān) 于 原 子 和 原 子 核 的 討 論 中 ,總 結(jié) 了 下 列 四 種 說(shuō)法 :(1)原 子 是 由 位 于 中 心 的 原 子 核 和 核 外 電 子 組成 ;(2)帶 負(fù) 電 荷 的 電 子 在 原 子 核 外 空 間 繞 核 高 速運(yùn) 動(dòng) ;(3)原 子 的 全 部 正 電 荷 和 全 部 質(zhì) 量 都 集 中 在原 子 核 里 ;(4)原 子 核 是 由 質(zhì) 子 和 中 子 組 成 的 ,質(zhì) 子的 個(gè) 數(shù) 一 定 不 等 于 中 子 的 個(gè) 數(shù) .其 中 正 確 的 是 ( )A.(1)(3) B.(1

11、)(2) C.(2)(4) D.(3)(4) 2. 關(guān) 于 核 能 的 下 列 說(shuō) 法 中 ,不 正 確 的 是 ( )A.核 電 站 是 利 用 原 子 核 裂 變 的 鏈 式 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 的能 量 來(lái) 發(fā) 電 的B.如 果 對(duì) 裂 變 的 鏈 式 反 應(yīng) 不 加 控 制 ,在 極 短 的 時(shí)間 內(nèi) 就 會(huì) 釋 放 出 巨 大 的 能 量 ,發(fā) 生 猛 烈 爆 炸C.氫 彈 是 利 用 輕 核 聚 變 制 成 的 武 器D.原 子 彈 是 利 用 輕 核 聚 變 和 重 核 裂 變 而 制 成 的核 武 器 、 【 解 析 】 獲 得 核 能 的 途 徑 有 兩 個(gè) :重 核 裂 變 和

12、輕 核 聚 變 .裂 變 是 質(zhì) 量 較 大 的 原 子 核 被 中 子 撞擊 后 分 解 為 較 小 的 原 子 核 并 釋 放 巨 大 能 量 的 過(guò)程 ,如 果 發(fā) 生 鏈 式 反 應(yīng) ,會(huì) 迅 速 放 出 大 量 能 量 ,發(fā) 生 猛 烈 爆 炸 ,這 就 是 原 子 彈 的 原 理 .在 裂 變 中可 以 通 過(guò) 控 制 中 子 的 數(shù) 量 來(lái) 控 制 反 應(yīng) 速 度 ,可控 的 核 裂 變 可 以 用 于 核 電 站 .聚 變 是 質(zhì) 量 較 小的 原 子 核 聚 合 到 一 起 變 成 較 大 的 原 子 核 ,并 放出 巨 大 能 量 的 過(guò) 程 ,現(xiàn) 階 段 還 沒(méi) 有 找

13、到 控 制 聚變 速 度 的 方 法 ,所 以 聚 變 主 要 用 于 氫 彈 ,找 到 控制 輕 核 聚 變 速 度 的 方 法 是 解 決 未 來(lái) 能 源 的 一 個(gè)重 要 途 徑 .故 選 D. 2. 關(guān) 于 核 能 的 下 列 說(shuō) 法 中 ,不 正 確 的 是 ( )A.核 電 站 是 利 用 原 子 核 裂 變 的 鏈 式 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 的能 量 來(lái) 發(fā) 電 的B.如 果 對(duì) 裂 變 的 鏈 式 反 應(yīng) 不 加 控 制 ,在 極 短 的 時(shí)間 內(nèi) 就 會(huì) 釋 放 出 巨 大 的 能 量 ,發(fā) 生 猛 烈 爆 炸C.氫 彈 是 利 用 輕 核 聚 變 制 成 的 武 器D.原 子 彈

14、 是 利 用 輕 核 聚 變 和 重 核 裂 變 而 制 成 的核 武 器 、 D 3.如 圖 所 示 為 核 電 站 發(fā) 電 流 程 示 意 圖 .下 列關(guān) 于 核 能 發(fā) 電 的 表 述 中 正 確 的 是 ( )A.核 電 站 使 用 的 燃 料 是 石 油 或 天 然 氣B.核 燃 料 是 可 再 生 能 源C.核 電 站 發(fā) 電 過(guò) 程 中 把 核 能 直 接 轉(zhuǎn) 化 為 電 能D.核 電 站 產(chǎn) 生 的 核 廢 料 不 可 以 像 生 活 垃 圾 那 樣處 理 解 析 :核 電 站 是 利 用 核 能 發(fā) 電 的 ,它 使 用 的 燃料 是 核 燃 料 ,通 過(guò) 原 子 核 的 裂

15、 變 釋 放 出 能 量 .核 反 應(yīng) 堆 把 核 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 ,再 通 過(guò) 汽 輪 機(jī)把 內(nèi) 能 轉(zhuǎn) 化 為 機(jī) 械 能 ,汽 輪 機(jī) 帶 動(dòng) 發(fā) 電 機(jī) 發(fā)電 ,把 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 .核 電 站 會(huì) 產(chǎn) 生 核 廢料 ,它 不 能 像 普 通 的 生 活 垃 圾 那 樣 處 理 ,因 為核 廢 料 中 含 有 大 量 放 射 性 物 質(zhì) ,所 以 核 廢 料一 般 是 運(yùn) 到 人 煙 稀 少 的 地 方 進(jìn) 行 深 埋 處 理 .故 選 D. 3.如 圖 所 示 為 核 電 站 發(fā) 電 流 程 示 意 圖 .下 列關(guān) 于 核 能 發(fā) 電 的 表 述 中 正 確

16、的 是 ( )A.核 電 站 使 用 的 燃 料 是 石 油 或 天 然 氣B.核 燃 料 是 可 再 生 能 源C.核 電 站 發(fā) 電 過(guò) 程 中 把 核 能 直 接 轉(zhuǎn) 化 為 電 能D.核 電 站 產(chǎn) 生 的 核 廢 料 不 可 以 像 生 活 垃 圾 那 樣處 理 D 4.經(jīng) 過(guò) 科 學(xué) 家 的 不 懈 努 力 ,找 到 了 獲 取 核 能 的 兩 條途 徑 : 和 .現(xiàn) 階 段 已 經(jīng) 利 用 人 工 控 制 的方 法 釋 放 核 能 的 是 ,利 用 核 能 發(fā) 電 的 電 站 叫 . 裂 變解 析 :當(dāng) 原 子 核 發(fā) 生 改 變 時(shí) 會(huì) 釋 放 出 能 量 ,這 就 是 核能

17、.獲 得 核 能 有 兩 種 途 徑 :裂 變 和 聚 變 .質(zhì) 量 較 大 的 原子 核 裂 變 成 兩 個(gè) 或 多 個(gè) 質(zhì) 量 較 小 的 原 子 核 ,同 時(shí) 釋 放出 大 量 能 量 ,這 就 是 核 裂 變 .質(zhì) 量 較 小 的 原 子 核 聚 合成 一 個(gè) 原 子 核 ,也 會(huì) 釋 放 大 量 能 量 ,這 就 是 聚 變 .現(xiàn) 階段 人 類 已 經(jīng) 掌 握 了 控 制 核 裂 變 速 度 的 方 法 ,可 以 讓 核能 緩 慢 釋 放 ,用 于 發(fā) 電 .現(xiàn) 在 還 無(wú) 法 控 制 核 聚 變 的 速度 ,無(wú) 法 為 人 類 提 供 服 務(wù) ,但 可 控 核 聚 變 是 未 來(lái) 能 源的 一 個(gè) 發(fā) 展 方 向 . 聚 變 裂 變 核 電 站